Le pH est une quantité importante qui reflète les conditions chimiques d’une solution. Le pH peut contrôler la disponibilité des nutriments, les fonctions biologiques, l’activité microbienne et le comportement des produits chimiques. Pour cette raison, la surveillance ou le contrôle du pH du sol, de l’eau et des produits alimentaires ou des boissons est important pour une grande variété d’applications.

Agriculture et jardinage

Le sol est un système complexe qui implique de nombreux facteurs différents qui sont affectés par le pH du sol, tels que l’activité microbienne, la croissance fongique, la disponibilité des nutriments et la croissance des racines.

Dans des conditions acides, de nombreux minéraux du sol deviennent solubles, libérant des métaux toxiques comme l’aluminium. Certains nutriments, comme le phosphore et le molybdène, deviennent moins disponibles à des valeurs de pH plus faibles. Dans des conditions alcalines (basiques), le sol peut devenir déficient en nutriments tels que le zinc, le cuivre, le fer, le manganèse, le bore et le phosphore.

La plupart des plantes ont tendance à se développer au mieux dans la plage de pH d’environ 6,0 à 7,0, qui est la plage dans laquelle la plupart des nutriments sont disponibles. Cependant, certaines plantes préfèrent des conditions plus acides ou basiques, comme les bleuets (4,0-6,0) ou la jacinthe (6,5-7,5).

Lorsque le pH du sol est en dehors de la plage souhaitée, il est possible de le modifier en ajoutant au sol des matières acides (par exemple, du soufre natif) ou basiques (par exemple, de la chaux). Pour corriger le pH d’un sol acide par le chaulage, il faut effectuer une analyse de l’acidité échangeable afin de pouvoir calculer la quantité de chaux nécessaire.

Aquaculture et écosystèmes aquatiques

L’eau dont le pH est trop faible ou trop élevé peut être nocive pour les poissons et les autres formes de vie aquatique. À un pH faible, les métaux toxiques tels que l’aluminium peuvent pénétrer dans l’eau en plus grande concentration, certains produits chimiques azotés deviennent plus toxiques et les processus métaboliques des poissons peuvent devenir moins efficaces. Une eau dont le pH est inférieur à 5 peut inhiber la reproduction ou entraîner la mort, et les jeunes poissons et autres organismes aquatiques y sont particulièrement sensibles. Une eau dont le pH est inférieur à 6,5 peut inhiber la croissance.

À des valeurs de pH élevées (comme >9), la plupart des ions ammonium sont transformés en ammoniac, qui est toxique pour les poissons. Ce problème s’aggrave avec des températures plus élevées. Une eau dont le pH se situe entre 9 et 10 aura tendance à inhiber la croissance, et une eau dont le pH est de 11 ou plus tuera les poissons.

La plage de pH de 6,5 à 9 est acceptable pour la plupart des poissons. Dans les aquariums et autres systèmes aquatiques fermés, il est important que l’eau soit suffisamment tamponnée (généralement avec des ions bicarbonate et carbonate) pour éviter les variations sauvages du pH.

Traitement de l’eau

Que ce soit pour traiter l’eau potable ou les eaux usées, le pH est important. Le pH de l’eau potable doit se situer entre 6,5 et 8,5. Une eau potable à faible pH peut dégrader les tuyaux, entraînant la lixiviation de métaux toxiques tels que le cuivre et le plomb dans l’approvisionnement en eau. L’eau dont le pH est trop élevé a un goût désagréable et l’efficacité des désinfectants tels que le chlore est diminuée.

Dans le traitement des eaux usées (par exemple, les eaux d’égout ou les déchets industriels), le pH est contrôlé afin que les réactions chimiques ou microbiennes souhaitées se déroulent le plus efficacement possible. Les opérateurs surveillent et ajustent soigneusement le pH pour répondre aux changements des conditions chimiques ou microbiologiques.

Entretien des piscines

Les piscines ont généralement des valeurs de pH comprises entre 7,2 et 7,8. Si le pH est trop élevé, l’efficacité du désinfectant chlore devient trop faible, rendant la piscine sensible à la croissance des algues et l’empêchant de tuer efficacement les virus et les bactéries. Si le pH est trop faible, l’eau devient irritante pour les yeux et le nez, et elle peut corroder le plâtre ou les surfaces métalliques.

Industrie alimentaire

Dans l’industrie alimentaire, le pH est mesuré pour tester la qualité, pour contrôler l’activité microbienne, pour contrôler le goût et d’autres propriétés, et pour prolonger la durée de conservation des aliments. Dans le lait, le pH est testé pour vérifier la présence d’impuretés ou d’infections. Le pH est également affecté par l’acidification du lait et la maturation de la crème, et le pH détermine si le fromage sera mou ou dur. Le pH de la crème détermine également si le beurre sera aigre ou doux. Pour la production de yaourt, le pH du lait de culture est maintenu bas pour maintenir un environnement souhaitable pour une activité microbienne appropriée.

Le pH des aliments est également utilisé pour contrôler leur qualité. Par exemple, un pH trop élevé peut indiquer une viande dégradée.

Pour de nombreux aliments, le pH doit être maintenu dans une plage étroite afin que l’aliment puisse être conservé pendant une période plus longue. Par exemple, la pâte à pain est acidifiée pour prolonger la durée de conservation du pain, tout comme les sauces telles que la mayonnaise. Lors de la mise en conserve d’aliments faiblement acides (avec un pH < 4,6), des précautions supplémentaires doivent être prises pour tuer les spores bactériennes car elles peuvent se développer lorsque le pH est supérieur à 4,6, provoquant potentiellement le botulisme.

Brasserie et vinification

Similaire à d’autres processus qui impliquent une activité microbienne, le pH affecte de nombreux aspects différents du processus de brassage de la bière. En particulier, le pH du moût contrôle les comportements de plusieurs enzymes utilisées dans le brassage, et il devrait se situer entre 5,3 et 5,8 pour la plupart des moûts.

Le pH du vin doit être maintenu à un niveau bas pour empêcher les bactéries de dégrader le vin. Les vins à faible pH auront tendance à mûrir plus lentement et seront moins susceptibles de s’altérer. Le pH du vin affecte également son goût, car les vins plus acides ont tendance à être secs. Les valeurs de pH des vins se situent généralement entre 3,0 et 4,0, et les vins blancs ont tendance à avoir des valeurs de pH plus faibles que les vins rouges.