Le pH et le potentiel d'oxydo-réduction

Qu'est-ce que le pH?

Le pH mesure le niveau d'acidité ou d'alcalinité d'une solution.  Il fournit une valeur sur une échelle de 0 à 14 : une valeur de 7 est dite neutre, une valeur inférieure à 7 est dite acide, et une valeur supérieure à 7 est dite alcaline (ou basique).  Plus on se rapproche de 0, plus la solution est acide, et de la même façon, plus on se rapproche de 14, plus la solution est alcaline.

On illustre souvent le pH sur une échelle de couleur comme celle ci :

Lorsque l'on parle d'eau, la valeur pH est directement liée au ratio des ions d'hydrogène chargés positivement [H+] et des ions d'hydroxyde chargés négativement [OH-].

  • Lorsque l'eau a une concentration égale d'ions H+ et d'ions OH-, on dit qu'elle est neutre (pH=7)
  • Lorsque l'eau a une concentration supérieure d'ions H+, on dit qu'elle est acide (pH<7)
  • Lorsque l'eau a une concentration supérieure d'ions OH-, on dit qu'elle est alcaline (pH>7)

Tout comme l'échelle de Richter qui mesure l'intensité des tremblements de terre, l'échelle pH est une échelle exponentielle, ce qui veut dire que lorsque le pH augmente ou diminue d'une unité, la concentration d'ions H+ change par un facteur de 10.  Par exemple, une solution avec un pH de 8,0 est 10 fois plus alcaline qu'une solution avec un pH de 7,0, et une solution avec un pH de 9,0 est 100 fois plus alcaline qu'une solution avec un pH de 7,0.

 


Qu'est-ce que le potentiel d'oxydo-réduction?

Dans le monde qui nous entoure, nous ne le voyons pas, mais il y a un échange continu d’électrons qui se déroule entre les substances dans l’air, dans la terre, dans l’eau et dans nos corps.  Ce phénomène est appelé échange d’ions.

Pour atteindre un état de stabilité, les substances qui manquent d’électrons sont en quête continuelle d'électrons et vont les voler là où ils peuvent; ces substances sont appelées des agents oxydants.   Au contraire, les substances qui ont un surplus d’électrons sont capables de faire don de leurs électrons supplémentaires; ces substances sont appelées agents réducteurs ou agents antioxydants.

Le potentiel d’oxydo-réduction, ou potentiel rédox, est une mesure qui indique le degré auquel une substance peut oxyder ou réduire une autre substance.  Le potentiel redox se mesure en millivolts (mV) en utilisant un rédox-mètre.

Une mesure de potentiel rédox positive indique qu’une substance est un agent oxydant.  Plus la mesure est élevée, plus elle est oxydante.  Une substance avec une mesure de potentiel redox de +400 mV est quatre fois plus oxydante qu’une substance avec une mesure de potentiel rédox de +100 mV. 

Une mesure de potentiel rédox négative indique qu’une substance est un agent réducteur.  Plus la mesure est basse, plus elle est antioxydante.  Une substance avec une mesure de potentiel rédox de -400 mV est quatre fois plus antioxydante qu’une substance avec une mesure de potentiel rédox de -100 mV.

La plupart des types d’eau, y compris l’eau du robinet et l’eau embouteillée, sont des agents oxydants et la valeur de leur potentiel rédox est positive. 

L’eau alcaline ionisée est un agent antioxydant, car elle a une valeur de potentiel rédox négative et elle est capable de faire don de ses électrons supplémentaires afin de neutraliser les effets indésirables des radicaux libres dans l’organisme.  La plupart des types d’eau sont des agents oxydants car leur potentiel rédox est positif.

Le video suivant (en anglais) explique le potentiel redox et montre les valeurs de potentiel rédox pour différents types d'eau.

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Comprendre la chimie de l'eau