Choisir une Sonde pH ou TDS de qualité (partie 1/2)

Petit article où je partage quelques notes sur les sondes pH et TDS suite à la question d’un membre du groupe Hackquarium sur la qualité des petites sondes pH vendues une dizaine d’euros.

J’ai divisé cette réponse en 2 articles, le 1er traitant des sondes en général et de l’électroconductivité (TDS/EC) en particulier et le 2ème consacré aux pH-mètres électroniques et aux sondes connectées.

Sondes pH et TDS

Il existe aujourd’hui de nombreuses sondes électroniques qui grâce à des électrodes permettent de mesurer des paramètres de l’eau. Les plus courantes et les plus abordables sont celles qui permettent de mesurer le pH, la conductivité (TDS )et pour nos amis récifalistes le Redox

NO2, NO3, PO4 et Cie

Pour l’analyse des autres paramètres, il s’agit généralement de photomètres et non pas de sondes avec électrodes. Cela implique donc l’usage de réactifs chimiques et de manipulations : l’appareil de mesure servant juste à déterminer (analyse turbidité, couleur) le niveau mesuré, comme l’œil humain avec une échelle colorimétrique.

Fiabilité d’une sonde TDS / EC

Fonctionnement d’une sonde TDS / EC

L’eau pure est un très mauvais conducteur électrique. Ce sont les impuretés contenues dans l’eau qui en augmentent la conductivité. La quantité de matières dissoutes dans l’eau (TDS = Total Dissolved Solids) peut donc simplement se mesurer par la vitesse de l’électricité : l’électro-conductivité (EC)

D’où l’utilisation particulièrement adaptée d’électrodes pour cette mesure et l’emploi des µS/cm (micro-siemens par centimètre) pour exprimer cette valeur : un conductimètre est donc simplement une paire d’électrode espacées de 1cm avec une horloge pour calculer la vitesse de la conductance électrique de l’eau¹. On nomme ce principe la mesure de la conductivité électrolytique.

Conversion EC (µS/cm) / TDS (ppm)

Selon la nature des ions contenus dans l’eau : calcium, magnésium, sodium, potassium etc …, la conductivité peut varier. C’est pourquoi la conversion de l’électro conductivité en TDS, mesurée en ppm (partie par million) est une estimation. Sur la majorité des TDS-mètre électronique, la conversion est souvent faite sur le rapport 1 ppm = 2 µS/cm. Ce calcul est donc très simple, mais semble dans la pratique aquariophile un peu abusif.

Personnellement, j’utilise plutôt l’équivalence 1 ppm = 1,56 µS/cm, d’où les formules de calcul suivantes :

ppm = µS/cm / 1.56
µS/cm = ppm * 1.56

Corrélation TDS et GH ?

Il serait tentant de déterminer le GH (dureté de l’eau), à partir du TDS. Cependant, cela n’est pas possible : en plus d’être une approximation, le TDS englobe tous les ions contenus dans l’eau, alors que le GH mesure principalement les ions calcium et magnésium.

Donc pour mesurer le GH ou à fortiori le KH, il faut faire un test spécifique.

TDS-mètre : mon utilisation et le modèle que j’utilise

J’utilise un TDS-mètre essentiellement pour mesurer la qualité de mon eau osmosée, le niveau de reminéralisation pour mes crevettes et accessoirement la conductivité des eaux sauvages, rivières, mares et étangs, que j’explore.

J’utilise donc un modèle basique, acheté en ligne une dizaine d’euros. Ce modèle est vendu déjà calibré. J’ai souvent l’occasion de comparer ses mesures avec d’autres modèles, ou le même modèle acheté plus récemment et j’en suis très satisfait. Il ne faut pas oublier que compte tenu de la simplicité du système et de l’approximation de la conversion en ppm, le gain de précision avec un modèle haut-de-gamme reste très relatif !

Ce modèle propose une conversion EC/TDS et affiche également la température ². J’enregistre systématiquement la température mesurée lorsque je note des mesures, mais surtout, cela me permet lors de mes explorations de connaître la température de l’eau de surface.

On trouve couramment des packs propososant à un prix attractif ce TDS-mètre avec un pH-mètre stylo, mais comme je l’explique dans la partie 2 de cet article, je suis très dubitatif sur la qualité de ces sondes, même en les ré-étalonnant souvent …

TDS connecté avec arduino

J’avais testé il y a des années une sonde TDS avec un arduino, mais à l’époque je m’étais plus focalisé sur les aspects programmation et lecture de la sonde que le fiabilité des mesures, mais je suppose que même les modèles d’entrée de gamme fournissent une valeur correcte, sachant que il en existe aussi de qualité laboratoire

Je vais certainement me repencher sur ce type de sonde connectée en 2021 puisque je prévoies l’installation d’un système aquaponique connecté dans mon jardin.

@suivre

Si vous constatez des erreurs dans cet article, avez un point de vue différent ou juste un élément à ajouter, n’hésitez pas à laisser un commentaire !

1. plus une sonde de température : la température de référence utilisée pour l’étalonnage est de 25°C et l’algo du conductimètre inclut les différences de température dans son calcul (plus la température est élevée, plus les ions se déplacent vite)
2. Ce type de sonde est calibré avec une eau à 25°C