Dureté carbonatée
La dureté carbonatée est la part de la dureté totale chimiquement équilibrée par l’alcalinité carbonatée, principalement les hydrogénocarbonates et carbonates. Elle relie donc les cations responsables de la dureté, surtout calcium et magnésium, au système carbonate. En aquariophilie, « KH » désigne souvent le résultat d’un titrage acide de l’alcalinité ; cet usage pratique ne rend pas les deux grandeurs chimiquement identiques.
Définition chimique
La dureté totale exprime la concentration équivalente des cations multivalents. Dans le calcul conventionnel, la dureté carbonatée est la plus petite des deux valeurs entre dureté totale et alcalinité, lorsqu’elles sont rapportées dans la même unité équivalente CaCO₃. Si la dureté totale ne dépasse pas l’alcalinité, toute la dureté est dite carbonatée. Si elle la dépasse, l’excédent est une dureté non carbonatée, associée notamment aux sulfates, chlorures ou nitrates.
L’alcalinité mesure la capacité d’une eau à neutraliser un acide. Dans beaucoup d’eaux naturelles proches de la neutralité, elle est dominée par les hydrogénocarbonates et sa valeur peut être voisine de la dureté carbonatée. D’autres bases, telles que borates, phosphates, silicates, hydroxydes ou composés organiques, peuvent toutefois contribuer au titrage. Une eau riche en sodium hydrogénocarbonate peut ainsi présenter une alcalinité élevée sans dureté calcique ou magnésienne équivalente.
La « dureté temporaire » désigne historiquement la fraction susceptible de précipiter lors du chauffage, notamment par transformation des hydrogénocarbonates de calcium ou de magnésium en carbonates peu solubles. Ce comportement explique certains dépôts, mais ne constitue pas une méthode universelle de mesure de la dureté carbonatée.
Mesure et interprétation
Les tests aquariophiles notés « KH » sont généralement des titrages acides jusqu’à un indicateur coloré. Ils mesurent essentiellement l’alcalinité titrable au point final du kit, sans doser séparément calcium, magnésium et espèces carbonatées. Le résultat dépend donc de la méthode, du point final et des unités. Un degré allemand correspond par convention à 17,848 mg/L en équivalent CaCO₃.
Une valeur élevée traduit souvent un pouvoir tampon important dans la zone de pH concernée, sans imposer un pH précis. Le dioxyde de carbone, les échanges gazeux, la photosynthèse, la nitrification, les ajouts d’acides ou de bases et la nature du substrat peuvent faire évoluer simultanément pH et alcalinité. La dureté carbonatée n’est donc ni un indicateur sanitaire complet ni un seuil universel de stabilité.