Plusieurs facteurs sont à prendre en compte lors de la mesure de la conductivité d’un liquide. Bien que les éléments à considérer varient selon la nature du liquide testé, l’un des principaux facteurs d’influence est la température du liquide.
La conductivité, exprimée en microsiemens (µS), indique la capacité d’une substance à conduire du courant électrique. La conductance électrique est l’inverse de la résistance électrique (ohms). Ainsi, plus la conductance est élevée plus la résistance est faible.
La conductivité des eaux naturelles
L’eau pure n’offre quasiment aucune conductance électrique (0,055 µS/cm pour l’eau pure, contre 500 µS/cm pour l’eau potable). L’eau devient conductrice par le biais de substances dissoutes, telles que les chlorures, les sulfates et autres substances. Ainsi, la pureté d’un plan d’eau peut être déterminée via une simple mesure de conductivité. Plus la conductivité est élevée, plus il y a de substances dissoutes dans l’eau. Les usages applicatifs de la mesure de la conductivité permettent par exemple d’évaluer le niveau de contamination des eaux souterraines dans les décharges et de surveiller les infiltrations d’eau salée dans les sources souterraines. Ces usages font de la conductivité un élément clé des technologies environnementales de dépistage et d’analyse des impuretés dans l’eau. Cependant, la conductivité n’est qu’un indicateur de pollution. La composition des substances présentes dans l’eau doit ensuite être analysée chimiquement, en particulier car les substances pouvant être dissoutes dans l’eau ne sont pas toutes conductrices (p. ex. les hormones et les fongicides).
Un autre usage applicatif de la mesure de la conductivité consiste à déterminer la direction et la vitesse d’écoulement de l’eau. Du sel est ajouté à l’eau afin d’augmenter sa conductivité, puis des mesures de conductance sont effectuées à des points spécifiques qui permettent de déterminer avec précision la vitesse et la direction d’écoulement.
Comme mentionné précédemment, la conductivité d’un liquide dépend fortement de sa température. Deux échantillons d’une même substance liquide peuvent donc produire différentes valeurs de conductance à différentes températures. Sans compensation de température, il est pratiquement impossible de comparer deux substances qui ne peuvent pas être examinées à la même température. Par conséquent, la mesure de la conductivité et la mesure de la température sont généralement effectuées en même temps. La compensation de température est ensuite utilisée pour calculer la conductance à une température de référence, qui est normalement définie à 25 °C.
La formule de compensation de température
La formule de compensation de température utilisée pour déterminer la conductivité d’un liquide à une température de référence dépend entièrement du liquide examiné. Pour les eaux naturelles, la fonction employée est la fonction non linéaire de la norme ISO/DIN 27888 relative à la qualité de l’eau.
Les fonctions linéaires sont utilisées pour les solutions salines, acides et alcalines. Pour calculer le pourcentage de variation de conductivité (K) par variation de température en degrés Celsius (∆T), nous utilisons la formule suivante :
α = (∆K(T)/∆T)/K(25°C)*100
∆K (T) = Variation de conductivité par rapport à la plage de température sélectionnée.
∆T = Variation de température par rapport à la plage de température sélectionnée.
K (25 °C) = Conductivité à 25 °C
Enfin, considérons un exemple de calcul permettant de déterminer la conductivité d’un détartrant rapide. Pour obtenir les chiffres nécessaires au calcul, trois mesures doivent être effectuées :
122.37 mS/cm à 20°C
133.10 mS/cm à 25°C
135.20 mS/cm à 26°C
∆K(T) = 135.20 mS/cm -122.37 mS/cm = 12.83 mS/cm
∆T = 26°C – 20°C = 6°C
K(25°C)= 133.10 mS/cm
α = ((135.20 – 122.37)/(26 – 20))/133.10*100 = 1.60 %/°C
