Le potentiel redox et ses copains

[Jessejames]

Voilà comme je l'ai dit à Dominique sur un autre post et suite à la lecture de méthode sortant de l'ordinaire ces derniers temps (injection kmno4, ou encore utilisation d'un oxydateur), je me pose diverses question et notamment j'aimerais savoir s'il y a une relation entre le ph,le redox et la taux d'oxygène dissous dans un bac?

[fredM]

Alors là ce sont des questions pour notre Dominique ! Je suis aussi très intéressé par ces questions. Je crois modestement que le Potentiel Redox est influencé par le taux d'O2 dissout... (et 10 sous c'est pas cher !  )

 Dompail !

[TOM31]

De ce que j'ai compris, en simplifiant, de la mesure du potentiel Redox, c'est que dans nos bacs il doit être élevé, entre 300 et 450mV.

Cette valeur de mesure élevée est signe de bonne santé du bac, c'est à dire que le bac dans son fonctionnement est un excellent milieux oxydant et donc la dégradation des déchets organiques ce passe dans les meilleurs conditions.

 

C'est aussi la réaction d'oxydation qui est consommatrice d'oxygène dissout.

 

Donc il va de soit que le fonctionnement du bac doit pouvoir fournir une oxygénation du milieu pour favaoriser les réactions d'oxydation.

Cela passe impérativement par un bon écumeur, un bon brassage, une cuve adapté (échanges gazeux), si besoin d'autres artifices pour oxygène l'eau c'est que les principaux éléments cités sont absents ou mal dimensionnés par rapport à l'installation.

[Denisio]

j'aimerais savoir s'il y a une relation entre le ph,le redox et la taux d'oxygène dissous dans un bac?

Bon sang, il n'y a pas de chimiste pour donner son avis éclairé ! Pas chimiste pour deux sous, je vais quand même me prononcer.

 

Le pH (potentiel hydrogène) : donne le niveau du caractère acide et à l'opposé basique d'une solution (plus généralement une solution aqueuse : dans l'eau). Il mesure le taux des ions hydrogène H+, sur une échelle logarithmique (le pH croit très vite pour une petite variation de H+). Jusque là), je ne vois pas de relation avec le dioxygène dissout. Tu fais peut-être allusion aux atomes d'oxygène contenu dans l'ion carbonate CO₃ qui caractérise une eau basique ? Mais ces atomes ne sont pas disponibles en l'état, tout au plus ils peuvent se transformer en dioxyde de carbone CO_{2 ,} donc sans effet notable sur le redox.

 

Redox et dioxygène :

 

Un oxydant est un élément chimique capable de piquer un ou plusieurs électrons à un autre élément . Je ne sais pas l'origine de ce terme mais parmi les oxydants on compte certes des corps qui contiennent de l'oxygène (dioxygène O₂, ozone O₃ , peroxyde d'hydrogène H₂O₂, permanganate MnO_{4... ),} mais pas seulement ; Il existe des oxydant qui ne contiennent pas d'oxygène comme le chlore, l'iode. C'est un premier élément de réponse.

 

Le redox (potentiel d'oxydo-réduction) se mesure par la circulation d'un courant électrique via un ensemble d'ions. La mesure ne se concentre pas sur le seul oxygène comme on vient de le voir, d'autant plus que des oxydants (certes pas très forts) peuvent être à l'occasion des réducteurs et vice versa. De plus, il s'agit d'un potentiel, c'est à dire de la différence de tension électrique entre oxydant et réducteur que l'on traduit (me corriger si je dis une bêtise), par un pouvoir oxydant, ou un ratio oxydants/réducteurs. C'est une valeur relative.

 

Le redox ne reflète donc pas la quantité réelle (valeur absolue) d'oxydants et de réducteurs... et encore moins le taux de dioxygène O₂ seul.

 

C'est bien le problème de la mesure du redox qui mesure plein de choses sans que l'on sache vraiment quoi.

[Dompail]

Bon sang, je sors à peine d'un grippe carabinée et l'idée de plonger gaillardement dans des concepts aussi ardus (pour moi !) que les échanges d'oxydoréduction me donne tout de suite l'envie d'aller me recoucher

D'accord sur les grandes lignes avec tout ce qu'écrit Tom mais sans oublier que l'oxygène est, même si cela peut paraitre surprenant, un oxydant faible...

Mieux vaut d'abord revenir à une petite définition lapidaire du redox telle que donnée par wikipedia :

"Une réaction d'oxydoréduction est une réaction chimique au cours de laquelle se produit un échange d'électrons. L'espèce chimique qui capte les électrons est appelée « oxydant » ; celle qui les cède, « réducteur »..."

Dans le cas d'injection d'un élément chimique comme l'ozone, un oxydant fort, et en présence de suffisamment de "matières réductrices", le redox sera élevé mais n'induit pas immédiatement et systématiquement un taux de dioxygène dissous élevé au sein du bac.

Par exemple, lorsque vous venez de nourrir les poissons, le taux d'oxygène dissous va momentanément chuter sans pour autant influencer le redox.

Par ailleurs, on peut entretenir "artificiellement" un redox élevé sans pour autant en déduire qu'un bac est en "bonne santé". Un peu comme lorsque vous prenez un antipyrétique lors d'un accès de fièvre. Le fait que la température interne soit redevenue normale n'entraine pas nécessairement que vous soyez en pleine santé (ça sent le vécu ).

Donc, et c'est vraiment tout ce que j'arriverai à bredouiller aujourd'hui, pour reprendre ce qu'écrit Fred "le Potentiel Redox est influencé par le taux d'O2 dissous" certes mais un potentiel redox élevé n'entraine pas nécessairement (et encore moins durablement) un taux de dioxygène dissous élevé, à plus forte raison lorsqu'il y a adjonction dans le bac d'un oxydant fort...

édit : mon compère Denisio a dégainé plus vite que moi (profitant lâchement de ma faiblesse momentanée ).

[Jessejames]

Bah en fait ce que je cherche à comprendre c'est la relation éventuelle entre les 3 car il me semblait, peut-être à tort, que dans les milieux acides le taux d'oxygène dissous était plus faible que dans les milieux neutres ou basiques et donc de fait, le redox moins élevé.

Avec au final une interrogation sur le milieu que nous maintenons, à savoir si dans un bac recifal, une acidité relative (genre ph 7.8 le matin se terminant à 8 le soir) pouvait représenter un facteur limitant dans la dégradation des matières azotées (on est bien d'accord qu'elles sont dégradées par oxydoreduction).

Et donc pour conclure, le fait de maintenir un ph stable, comme le fait régis par exemple, serait-il un moyen de faciliter le maintien d'un redox plus élevé ?

Je sais, je me coupe les cheveux en quatre, mais je cherche à comprendre pour mieux travailler au final

[fredM]

Au total, comme on pouvait s'y attendre tout cela est bien complexe et comme d'habitude il est bien difficile de s'en faire une représentation simple et pratique pour le maintien en bonne santé de nos bacs... Merci à Tom, Denisio et Dominique pour leurs éclairages ! 

[mer rouge]

Bon sang, il n'y a pas de chimiste pour donner son avis éclairé ! Pas chimiste pour deux sous, je vais quand même me prononcer.Le pH (potentiel hydrogène) : donne le niveau du caractère acide et à l'opposé basique d'une solution (plus généralement une solution aqueuse : dans l'eau). Il mesure le taux des ions hydrogène H+, sur une échelle logarithmique (le pH croit très vite pour une petite variation de H+). Jusque là), je ne vois pas de relation avec le dioxygène dissout. Tu fais peut-être allusion aux atomes d'oxygène contenu dans l'ion carbonate CO₃ qui caractérise une eau basique ? Mais ces atomes ne sont pas disponibles en l'état, tout au plus ils peuvent se transformer en dioxyde de carbone CO_{2 ,} donc sans effet notable sur le redox.Redox et dioxygène : Un oxydant est un élément chimique capable de piquer un ou plusieurs électrons à un autre élément . Je ne sais pas l'origine de ce terme mais parmi les oxydants on compte certes des corps qui contiennent de l'oxygène (dioxygène O₂, ozone O₃ , peroxyde d'hydrogène H₂O₂, permanganate MnO_{4... ),} mais pas seulement ; Il existe des oxydant qui ne contiennent pas d'oxygène comme le chlore, l'iode. C'est un premier élément de réponse.Le redox (potentiel d'oxydo-réduction) se mesure par la circulation d'un courant électrique via un ensemble d'ions. La mesure ne se concentre pas sur le seul oxygène comme on vient de le voir, d'autant plus que des oxydants (certes pas très forts) peuvent être à l'occasion des réducteurs et vice versa. De plus, il s'agit d'un potentiel, c'est à dire de la différence de tension électrique entre oxydant et réducteur que l'on traduit (me corriger si je dis une bêtise), par un pouvoir oxydant, ou un ratio oxydants/réducteurs. C'est une valeur relative.

Le redox ne reflète donc pas la quantité réelle (valeur absolue) d'oxydants et de réducteurs... et encore moins le taux de dioxygène O₂ seul.

C'est bien le problème de la mesure du redox qui mesure plein de choses sans que l'on sache vraiment quoi.

Juste mon petit grain de sel, ce ne sont pas les ion H+ qui déterminent l'acidité mais plutôt (H3O)+

Du moins je crois donc il y a présence d'oxygene

[Piquepique]

eeeeet... l'Oxydator alors?

Bon, je ne faisais que passer...

[fredM]

Holaaaaa Piquepique ! Tu n'as qu'à parler de sable aussi et la guerre va repartir de plus belle... 

Ah au fait, tu fais bien de passer de temps à autres !!!! 

[Denisio]

Juste mon petit grain de sel, ce ne sont pas les ion H+ qui déterminent l'acidité mais plutôt (H3O)+

Du moins je crois donc il y a présence d'oxygene

 

Le pH ne mesure pas les ion H + ?

J'avais cru apprendre que pH = - log₁₀ [H⁺]

Mais ça, c'était avant

 

 

Jessjames faisait allusion à l'oxygène dissous, j'imagine qu'il pensait à  O₂.

[mer rouge]

Le pH ne mesure pas les ion H + ?

J'avais cru apprendre que pH = - log₁₀ [H^+[/t

^{Mais ça, c'était avant}

 

 

^{Jessjames faisait allusion à l'oxygène dissous, j'imagine qu'il pensait à  O₂.}

^{Bien sûr que si, mais les ions H+ sont toujours associés à une molécule d'eau H2O et ne gambadent jamais seuls}

[mer rouge]

J'en déduis sans doute à confirmer avec les chimistes, que plus une solution est acide et moins les chances de transformation de l'eau en oxygène sont faibles

Donc plus une eau est acide et plus le taux d'oxygène est faible

Je dis ça je dis rien, c'était pour faire avancer le schmilblik

[Dompail]

Je ne suis pas sûr qu'on puisse parler de milieu acide dans un bac marin

Quant à l'hydrogène qui n'existerait pas sur terre à "l'état pur", ces données ont récemment changé

http://sciences.blogs.liberation.fr/home/2013/04/lhydrog%C3%A8ne-natif-une-nouvelle-source-d%C3%A9nergie-.html

[fredM]

Alors là c'est certain... Il est trop fort ce Dompail ! 

[mer rouge]

Je ne suis pas sûr qu'on puisse parler de milieu acide dans un bac marin

Quant à l'hydrogène qui n'existerait pas sur terre à "l'état pur", ces données ont récemment changées

http://sciences.blogs.liberation.fr/home/2013/04/lhydrogène-natif-une-nouvelle-source-dénergie-.html

Je sais bien qu'en milieu marin le pH n'est jamais acide sauf sous certaines profondeurs abyssales, il faut comprendre plus on se dirige vers l'acidité et moins il y a de l'oxygène ( peut être ) et donc plus l'on se dirige vers l'alcalinité et plus il y a de l'oxygène

Quand à l'hydrogène qui n'existerait pas à l'état pur sur terre, c'est quoi le rapport ?

[Philakwa]

De ce que je me souviens de mes cours la notion de Ph est l'équilibre entre les ions H+ et les ions HCO3-. Ça se traduit par une proportion d'H+ supérieure quand le Ph est inférieur à 7 et inférieur quand le Ph devient basique au-dessus de 7. La neutralité, Ph=7, correspond à l'équilibre. Je crois savoir que l'augmentation d'un dixième de point, 6 à 6,1 par exemple, traduit un augmentation de 100 fois la concentration en H+. Connaissance à priori fausse puisqu'e cela impliquerait une relation linéaire et non logarithmique....

[Philakwa]

Je pense aussi que les milieux peu oxygénés et acide évoquent plutôt des eaux stagnantes et faiblement renouvelées. Ceci conduit à un manque d'oxygénation qui conduit à l'acidification par activité biologique liée au cycle de l'azote qui consomme de l'oxygène (dégradation Mo importante d'autant plus dans un milieu stagnant qui piège de nombreux sédiments). Je le verrai plutôt comme ça que de dire que l'oxygène peut se dissoudre dans un milieu acide.

[Florian]

La molécule d'eau est très stable et ne se dissocie pas spontanément en hydrogène et en oxygène quel que soit le pH. On observe souvent qu'hypoxie et acidité sont liées car cela est dû à l'activité métabolique des êtres vivants qui pour extraire de l'énergie des aliments consomment de l'oxygène et sécrètent de l'acidité. C'est pour cela que le milieu marin devient plus acide et hypoxique en fonction de la profondeur (absence d'organismes photosynthétiques pour synthétiser de l'oxygène et recycler le CO2). Pour l'échelle du pH: chaque fois qu'on baisse d'une unité pH on augmente de 10 fois la concentration en H+; de 7 à 6: 10 fois; de 7 à 5: 100 fois; de 7 à 4: 1000 fois; etc...