Quel est le pH de l'eau pure ?

À température ambiante, l’eau pure a un pH de 7 et est donc considérée comme neutre. Cette valeur signifie que les effets de l’acidité et de la basicité s’équilibrent. Il s’agit toutefois d’une eau idéalement dépourvue d’impuretés et de gaz dissous, contrairement à la plupart des eaux rencontrées dans la nature ou dans les réseaux de distribution.

Un équilibre entre deux ions

Même très pure, l’eau n’est pas composée exclusivement de molécules H₂O intactes. Une infime partie de ces molécules s’auto-ionise : certaines libèrent un ion hydrogène, noté H⁺, tandis que d’autres forment un ion hydroxyde, OH⁻. Dans l’eau, l’ion hydrogène est en réalité associé à des molécules d’eau, mais la notation H⁺ est couramment utilisée pour simplifier l’explication. Dans une eau neutre, les concentrations en ions H⁺ et OH⁻ sont égales. Cet équilibre explique la valeur de pH 7 dans les conditions usuelles, notamment à 25 °C.

Une échelle logarithmique

Le pH mesure l’acidité ou la basicité d’une solution. Sur l’échelle couramment présentée de 0 à 14, une valeur inférieure à 7 indique une solution acide, tandis qu’une valeur supérieure à 7 indique une solution basique. Le pH 7 correspond à la neutralité dans les conditions de référence. L’échelle est logarithmique : une solution de pH 6 contient environ dix fois plus d’ions hydrogène qu’une solution de pH 7, toutes choses comparables par ailleurs. Le pH ne représente donc pas une simple graduation linéaire.

Pourquoi les autres eaux peuvent avoir un pH différent

L’eau du robinet, l’eau minérale et l’eau exposée à l’air ne sont pas chimiquement identiques à l’eau pure. Elles contiennent des ions dissous provenant notamment des roches, du traitement de l’eau ou des canalisations. L’air apporte également du dioxyde de carbone, qui se dissout dans l’eau et peut contribuer à la rendre légèrement acide. Leur pH peut ainsi être un peu inférieur ou supérieur à 7, sans que cela remette en cause la valeur de référence de l’eau pure.

L’effet de la température

La neutralité ne correspond pas nécessairement à un pH de 7 à toutes les températures. Lorsque la température varie, l’auto-ionisation de l’eau évolue également, et le pH d’une eau neutre peut donc s’écarter de 7. À 25 °C, la concentration des ions H⁺ et OH⁻ dans l’eau pure est couramment indiquée comme voisine de 10⁻⁷ mol/L, ce qui conduit à un pH de 7. La réponse usuelle à la question du pH de l’eau pure est donc bien 7, en référence aux conditions ambiantes standard.