Mécanismes réglant le pH des sols calcaires

Equilibre du système CaCO₃ – CO₂ – H₂O :

Le sol calcaire en particulier, doit être considéré comme un système dans lequel les équilibres géochimiques sont instables. Ces équilibres réglés en partie par les interfaces des phases solide/liquide/gaz sont en relation directe avec la dynamique de l’eau dans le sol et les cinétiques de dissolution du carbonate de calcium et du CO₂ (Benabdi , 1993).
L’équilibre du système CaCO₃ – CO₂ – H₂O ne dépend que de la pression du CO₂, cette dernière constitue le seul paramètre de variation du pH et tamponne la solution dans le domaine des pH alcalins par formation des bicarbonates (Bonneau et al , 1979).
OH^– + CO₂  HCO₃^–
2OH^– + CO₂  CO₃^— + H₂O
Le CO₂ consomme des OH^– et freine aussi l’élévation du pH. La dissolution du CO₂ a donc des conséquences physico-chimiques, comme la variation du pH, mais aussi la dissolution du carbonate.

La dissolution du CO₂   :

Une partie du CO₂ de la phase gazeuse est dissoute dans l’eau sous forme moléculaire. Le corps formé est l’acide carbonique :
CO₂ + H₂O → H₂CO₃
H₂CO₃ s’ionise partiellement dans l’eau en ions HCO₃^– et CO₃^—selon les réactions d’équilibre suivantes :
H₂CO₃ →HCO₃^– + H⁺
HCO₃^– →CO₃^— + H⁺
( Gallot et al,  1978 )

La dissolution du carbonate de calcium ( CaCO₃ ):

Selon  Gallot  et  al., (1978 ) la dissolution du CaCO₃ dans le système CaCO₃ – CO₂ – H₂O est caractérisée par une succession de réactions chimiques qui sont les suivantes :
CaCO₃  →CO₃^2-+Ca⁺⁺
CO₃^2- + H⁺ →HCO₃^–                         HCO₃^–  + H⁺→H₂CO₃              H₂O  →H⁺ + OH^—

Facteur de variation du pH des sols calcaires :

Gallot  et al ( 1978 ), se sont basés sur les résultats d’une expérimentation pour affirmer que  la  dissolution  du  CaCO₃  dans  une  solution entraîne une variation du pH (tab. 8) , ceci est fonction du rapport [CaCO₃]/[H₂CO₃].  Le pH augmente lorsque la concentration en [H₂CO₃] diminue (tableau n°02 ).
Tableau 8  : Variation du pH en fonction du rapport CaCO₃  / H₂CO₃ ( Gallot  et al , 1978 )

Source:

ZEMOURA ABD EL KADER .2005 . étude comparative de quelques méthodes de dosage du phosphore assimilable des sols calcaires en région semi aride w de Batna.

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