Composition de l’eau de mer naturelle et artificielle

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Avant propos

Cet article est une copier coller d’une archive

L’article original a été écrit par Bernard Capel – V2.0 – Septembre 99

Cette exctraction date de 2015 le site mars.reefkeepers.net ayant disparu. Le contenu etant intéressant je le met a disposition ici. Je n’ai pas réussi a trouver un moyen de contacter l’auteur pour lui demander l’autorisation, si besoin je supprimerais sur demande.

Introduction

Cet article est la compilation et la normalisation des données chiffrées de divers articles publiés par des chimistes ou biologistes professionnels reconnus dans le monde aquariophile, tels que Randy Homes-Farley et Craig Bingman, et de données officielles fournies par un industriel du sel synthétique.

Dans un tableau, on détaille par famille les quantités de chaque composant de l’eau de mer. Les valeurs sont en mg/L et concernent des échantillons de salinité 35 ppt soit une densité de 1023 à 25°C. Les mesures ont été obtenues par les méthodes les plus modernes : plasma, chromatographie et spectromètrie.

  • Une première colonne mesure l’eau de mer naturelle (NSW),
  • Une deuxième colonne publie les chiffres donnés par Aquarium System et concerne le sel Instant Ocean,
  • Une troisième colonne enfin donne les mesures de laboratoire pour le sel Instant Ocean.

D’autres sels ont étés analysés dans les articles mentionnés, avec des différences importantes sur certains éléments, mais globalement cependant assez semblables en ce qui concerne les éléments (soi-disant) trace. On se reportera au site d’Aquarium Frontiers pour en savoir plus. Instant Ocean étant de loin le plus utilisé du moins en Europe, c’est lui qui a été choisi pour cet article.

Après le tableau on trouvera quelques commentaires sur les résultats et un échange de mails avec Aquarium Systems.

Résultats

 

Salinité = 35 ppt – T = 25°C – valeurs en mg/litre
NOM
FORMULE
Eau de mer naturelle
INSTANT
par Aquarium Systems
INSTANT
Mesuré
ELEMENTS MAJEURS
Chlore Cl 19 497 19 251 18 894
Sodium Na 11 049 10 757 10 861
Sulfate SO4 2 750 2 659 2 259
Magnésium Mg 1 318 1 317 1 293
Calcium Ca 422 398 369
Potassium K 408 402 376
Brome Br 67 2.3 0.0
Strontium Sr 8.1 8.6 17
Borates BO3 25.3 32.4 26.5
Fluor F 1.3 <0.05 0.0
ELEMENTS TRACES
Lithium Li 0.14 0.18 0.38
Silicium Si 0.14 non mesuré 0.46
Rubidium Rb 0.12 Traces non mesuré
Iode I (I , IO3) 0.06 0.22 non mesuré
Barium Ba 0.01 <0.05 0.01
Molybdène Mo 0.01 <0.01 0.18
Vanadium V 0.002 <0.04 0.15
Aluminium Al < 0.001 <0.04 6.6
Zinc Zn < 0.001 <0.02 0.03
Cuivre Cu (74% CuCO3) < 0.001 <0.03 0.12
Fer Fe < 0.001 <0.03 0.01
Nickel Ni < 0.001 <0.04 0.10
Chrome Cr < 0.001 <0.0006 0.40
Manganèse Mn < 0.001 <0.01 0.07
Cobalt Co < 0.001 <0.05 0.08
Argent Ag < 0.001 non mesuré 0.25
Plomb Pb < 0.001 <0.005 0.45
Cadmium Cd < 0.001 <0.02 0.03
Arsenic As non mesuré <0.0002 non mesuré
Etain Sn non mesuré Traces non mesuré
Antimoine Sb non mesuré Traces non mesuré
Selenium Se non mesuré Traces non mesuré
SYSTEME TAMPON et COMPOSES CARBONES à pH 8.2
Carbone oganique TOC :C 0.6 non mesuré 0.36
Gaz carbonique CO2 + H2CO3 0.5 non mesuré 0.5
Carbonates CO3 12.2 non mesuré 11.6
Bicarbonate HCO3 108 192 111
COMPOSES AZOTES
Ammonium NH4:N 0.003 non mesuré 0.15
Nitrite NO2:N 0.002 non mesuré non mesuré
Nitrate NO3:N 0.003 0.0 0.01
Azote organique DON :N 0.14 non mesuré 0.04
Azote gazeux N2 11 non mesuré non mesuré
COMPOSES PHOSPHORES
Phosphore organique DOP 😛 0.006 non mesuré 0.003
Phosphates PO4 😛 0.006 0.0 0.002

 

Elements majeurs conservatifs

Il s’agit des éléments dont la teneur est > à 1 mg/L et qui sont peu affectés par l’activité biologique du milieu. On remarque une teneur double en Strontium par rapport à l’eau de mer naturelle et nulle en Brome et Fluor.

Conclusion:

La maitrise du taux de Strontium semble difficile, mais il n’est pas évident qu’il y ait un impact biologique. En ce qui concerne le Brome et le Fluor, les valeurs que l’on attend faibles (mais non nulles) par rapport à l’eau de mer naturelle, à cause du problème de fabrication lié au trés fort pouvoir oxydant de ces éléments, sont en dessous du seuil de détection des instruments. Or ces composants semblent jouer un role biologique et l’on peut se demander si un apport sélectif ne serait pas bénéfique.

Le taux de calcium est faible, en récifal, ce n’est pas trop gÍnant car les apports obligatoires, auront tÙt fait de ramener le taux à la normale, voire plus dans la majorité des cas.

Eléments traces

Les concentrations sont toutes supérieures à l’eau de mer naturelle et aux données industrielles, dans des proportions parfois impressionnantes:

  • Facteur 2 pour le Lithium,
  • Facteur 10 pour le Molybdène ,
  • Facteur 1000 pour le Nickel, Chrome, le Fer, le Cadmium et le Cuivre,
  • Facteur 10 000 pour le Plomb et le Cobalt.

Conclusion:

Inutile d’ajouter du fer, 0.01 mg/l semble largement suffisant pour les besoins biologiques.

L’aluminium semble Ítre un gros produit collatéral de fabrication et bat tous les records avec 6.6 mg/L.

Les différents additifs que l’on nous propose dans le commerce, selon leur composition malheureusement souvent tenue secrète, peuvent Ítre pour le moins superflus voire nocifs, car ils aggravent le problème de surdosage. Avec 0,1 mg/L de cuivre il faut se demander si il ne faut pas commencer à traiter l’eau neuve !

Dans ces conditions l’utilisation de l’écumage et du charbon actif sont d’un apport précieux, pour faire baisser ces concentrations.

Pour résumer, les composants préoccupants par leur teneur élevée sont:

Molybdène, Vanadium, Aluminium, Cuivre, Nickel, Chrome, Argent, Plomb.

 

Système tampon

Par rapport à l’eau de mer naturelle, le sel synthétique procure une eau bien équilibrée et d’un pH correct.

Nutriments

Les nutriments sont des composés contenant du phosphore, de l’azote, du carbone, éléments constitutifs de base du vivant.

La proportion d’ammonium dans le sel synthétique est trés importante par rapport à l’eau de mer naturelle qui n’en contient pratiquement pas, mais reste faible. Lors d’un changement partiel d’eau, ce composant aura tÙt fait d’Ítre traité par les bactéries nitrifiantes. Si le pH est trés élevé (8.6), l’ammonium se transforme en dangereux ammoniac NH3, je ne sais si cela peut poser un problème lors d’un changement massif d’eau.

Tous les autres composés: carbonés, azotés et phosphorés sont en proportion inférieure à l’eau de mer naturelle.

Les explications d’Aquarium Systems :

————- Question ————-

En Mars 1999, Craig Bingman a réalisé un ensemble complet de tests sur des sels synthétiques de plusieurs marques, avec des instruments de laboratoire sophistiqués. Pour Instant Ocean les résultats sont, à 35 ppt 25°C, en mg/litre:

  • Brome 0.0
  • Aluminium 6.6
  • Cuivre 0.15
  • Plomb 0.45
  • Argent 0.25

Comment expliquez-vous l’absence de brome et le large excès de métaux?

Bernard Capel

————- Réponse d’Aquarium Systems ————-

Monsieur Capel, nous sommes au courant de la campagne de tests que vous décrivez et nous avons échangé un ensemble de communications avec d’une part le Dr Bingman et, d’autre part le laboratoire qui a effectué les tests (Le département d’océanographie chimique de l’université d’Hawaii). En fait ils ont réalisé une autre série de test pour nous à titre privé. En ce qui concerne le brome, nous gardons la concentration trés en dessous de celle de l’eau de mer naturelle de faÁon délibérée, à cause du fait qu’un grand nombre d’aquarium publics et de zoos utilisent notre sel et en meme temps effectuent des traitements intensifs à l’ozone. Il est reconnu que dans l’eau de mer, l’ozone peut causer la formation d’hyperperoxydases (formes trés oxydées) de brome qui s’avèrent être très toxiques pour la vie marine (Spotte-1992 parmi d’autres). L’excès important de métaux lourds peut être attribué au protocole de test, en effet l’université a dissout les échantillons de sels dans de l’acide chlorhydrique à pH 1.0 avant de remonter le pH à une valeur normale. Ce pH bas dissout de manière évidente virtuellement tout ce qui se trouve dans le sel et ce n’est pas la méthode appropriée pour trouver ce qu’il y aurait dans un échantillon d’eau de mer préparé par un aquariophile. Le laboratoire sus-mentionné n’a pas trouvé de taux de métaux lourds anormaux dans les échantillons que nous lui avons fournis oł le sel était dissous dans de l’eau déminéralisée.

Bob Studt / Aquarium Systems


Conclusion

Les méthodes de fabrication des sels synthétiques induisent la présence de concentrations importantes de métaux, par rapport à l’eau de mer naturelle. Dans le cadre d’une utilisation normale, ces métaux ne se retrouvent pas immédiatement en solution, c’est à dire sous une forme active. Néanmoins à long terme, leur devenir parait moins évident, mÍme si écumage et charbon actif participent à l’épuration.