Quel est le rapport entre la conductivité et la salinité dans les analyses d'eau?

La conductivité et la salinité sont étroitement liées dans l'analyse de la qualité de l'eau. La conductivité électrique mesure la capacité d’une solution à conduire un courant électrique, ce qui dépend principalement des ions dissous (sels, minéraux, etc.). La salinité est une mesure spécifique de la concentration de sels dissous dans l'eau, souvent dérivée de la conductivité via des équations empiriques.

Relation entre Conductivité et Salinité

• Une conductivité plus élevée indique généralement une salinité plus élevée.
• La conversion de la conductivité en salinité repose sur des formules standardisées, comme celles définies par l’UNESCO.
• Les facteurs influençant cette relation incluent la température et la composition ionique de l'eau.

Capteurs Onset HOBO Recommandés

Onset propose plusieurs enregistreurs de données permettant de mesurer la conductivité et la salinité :

• HOBO U24-002-C

  • Mesure la conductivité et la température.
  • Convertit automatiquement la conductivité en salinité à l’aide des équations standard.
  • Idéal pour les suivis en eau douce ou marine.

• HOBO MX2501

  • Enregistreur Bluetooth pour conductivité, salinité et température.
  • Connexion via l'application HOBOconnect pour un accès rapide aux données.
  • Adapté aux environnements marins et aux estuaires.

• HOBO MX801 : Un Capteur Polyvalent

  Le HOBO MX801 est un capteur multiparamètre Bluetooth qui permet de mesurer plusieurs paramètres de qualité de l'eau, dont :

  • La conductivité (EC)
  • La température
  • La salinité (calculée à partir de la conductivité)
  • La profondeur de l’eau (capteur de pression intégré)
  • La densité de l’eau (dérivée de la salinité et de la température)

  Il est conçu pour des mesures en eau douce et en eau salée et se connecte via Bluetooth à l’application HOBOconnect, permettant un accès facile aux données sans nécessiter une récupération physique de l’appareil.

Ces capteurs sont pratiques pour surveiller la qualité de l’eau dans divers environnements, des rivières aux zones côtières. 

La relation entre la conductivité et la salinité repose sur des formules empiriques développées à partir de mesures effectuées sur l’eau de mer. Voici comment la conversion s’effectue en utilisant des capteurs comme les HOBO U24-002-C, la gamme MX800 et HOBO MX2501.

1. Conductivité et Salinité : Définition et Influence de la Température

• Conductivité électrique (EC, en µS/cm ou mS/cm) : mesure la capacité d'une solution à conduire l'électricité, influencée par la concentration ionique.
• Salinité (S, en PSU ou ppt) : concentration totale des sels dissous, souvent exprimée en unités pratiques de salinité (PSU) ou en parties par millier (ppt).
• Température (T, en °C) : affecte la conductivité. Pour éviter les variations, la conductivité est souvent ramenée à une référence de 25°C (C₅ = conductivité normalisée à 25°C).

2. Formule de Conversion de la Conductivité en Salinité

L’algorithme de l’UNESCO (PSS-78) est souvent utilisé pour convertir la conductivité en salinité :

Formule simplifiée :

Si la conductivité de l'eau de mer est normalisée à 25°C, la salinité peut être estimée par :

S=0.0080×C5+0.1697S = 0.0080 \times C₅ + 0.1697S=0.0080×C5​+0.1697

où :

• SSS est la salinité en PSU,
• C5C₅C5​ est la conductivité normalisée à 25°C en mS/cm.

Méthode plus précise (PSS-78) :

La relation plus exacte repose sur le rapport de conductivité normalisé RRR :

R=CeˊchantillonCeau de mer standard aˋ 35PSUR = \frac{C_{échantillon}}{C_{eau\ de\ mer\ standard\ à\ 35 PSU}}R=Ceau de mer standard aˋ 35PSU​Ceˊchantillon​​

avec Ceau de mer standard=42.914C_{eau\ de\ mer\ standard} = 42.914Ceau de mer standard​=42.914 mS/cm à 25°C.

Ensuite, la salinité est calculée par un polynôme d’ordre 5 :

S=a0+a1R1/2+a2R+a3R3/2+a4R2+a5R5/2S = a_0 + a_1 R^{1/2} + a_2 R + a_3 R^{3/2} + a_4 R^2 + a_5 R^{5/2}S=a0​+a1​R1/2+a2​R+a3​R3/2+a4​R2+a5​R5/2

où les coefficients sont :

• a0=0.0080a_0 = 0.0080a0​=0.0080,
• a1=−0.1692a_1 = -0.1692a1​=−0.1692,
• a2=25.3851a_2 = 25.3851a2​=25.3851,
• a3=14.0941a_3 = 14.0941a3​=14.0941,
• a4=−7.0261a_4 = -7.0261a4​=−7.0261,
• a5=2.7081a_5 = 2.7081a5​=2.7081.

Cette équation est utilisée par les capteurs comme le HOBO U24-002-C, la gamme MX800 et le HOBO MX2501, qui mesurent la conductivité et appliquent automatiquement ces calculs via leur logiciel associé (HOBOconnect ou HOBOware).

3. Prise en Compte de la Température

La conductivité varie avec la température. Pour obtenir des valeurs comparables, on applique une correction de température :

C5=CT1+α(T−25)C₅ = \frac{C_T}{1 + \alpha (T - 25)}C5​=1+α(T−25)CT​​

où :

• CTC_TCT​ est la conductivité mesurée à la température TTT,
• α\alphaα est le coefficient de correction (environ 0.019/°C pour l'eau de mer).

Les capteurs HOBO effectuent cette correction automatiquement avant d’appliquer la formule de conversion en salinité.

4. Exemples Pratiques avec les Capteurs HOBOExemple 1 : Avec un capteur HOBO U24-002-C

• Conductivité mesurée à 20°C : 50 mS/cm

• Correction à 25°C :

  C5=501+0.019(20−25)=55.2 mS/cmC₅ = \frac{50}{1 + 0.019(20 - 25)} = 55.2\ \text{mS/cm}C5​=1+0.019(20−25)50​=55.2 mS/cm

• Salinité estimée :

  S=0.0080×55.2+0.1697=0.61+0.1697=35.37PSUS = 0.0080 \times 55.2 + 0.1697 = 0.61 + 0.1697 = 35.37 PSUS=0.0080×55.2+0.1697=0.61+0.1697=35.37PSU

Exemple 2 : Avec un capteur HOBO MX2501 (Bluetooth)

• Conductivité mesurée à 18°C : 42 mS/cm

• Correction à 25°C :

  C5=421+0.019(18−25)=46.1 mS/cmC₅ = \frac{42}{1 + 0.019(18 - 25)} = 46.1\ \text{mS/cm}C5​=1+0.019(18−25)42​=46.1 mS/cm

• Salinité estimée :

  S=0.0080×46.1+0.1697=0.572+0.1697=29.5PSUS = 0.0080 \times 46.1 + 0.1697 = 0.572 + 0.1697 = 29.5 PSUS=0.0080×46.1+0.1697=0.572+0.1697=29.5PSU

Conclusion

• La conductivité est la base de la mesure de la salinité, corrigée en fonction de la température.
• Les capteurs HOBO U24-002-C, la gamme MX800 HOBO MX2501 intègrent ces calculs automatiquement.
• Pour des applications en milieu marin, ces capteurs permettent un suivi précis et rapide de la salinité grâce à leur stockage et transmission de données via Bluetooth ou enregistreur autonome.

Produits cités

ONSET®

U24-001

enregistreur de température et de conductivité

1 clic Devis

ONSET®

MX2501

Enregistreur de données de pH et de température

1 clic Devis

Bonjour,

Plus une eau est saline plus sa conductivité est élevée. Certains ions comme le Calcium et le Magnésium (dureté) sont très impactant. Il en va de même avec des ions sulfates.

Une eau déminéralisée à une conductivité très faible. C'est un paramètre pour en mesurer la déminéralisation après traitement éponyme.

Cordialement