KALKWASSER ET RÉACTEUR A CALCAIRE
Une bonne association

par Armin Glaser

Kalkwasser et réacteur à calcaire constituent deux possibilités favorites pour rajouter le calcium si important dans l'aquarium récifal. Cependant il existe à ce sujet une incertitude, à savoir si l'association de ces deux méthodes peut mener à des problèmes.

Avantages et inconvénients des méthodes courantes
Dans le réacteur à calcaire du carbonate de calcium est solubilisé par de l'acide carbonique. Il en résulte essentiellement des ions calcium ( Ca²⁺ ) et des ions hydrogénocarbonate = bicarbonate ( HCO₃ ).
Lié au principe, du gaz carbonique ( CO₂ ) en excédent est ajouté même lors d'une régulation optimale, ce qui fait chuter la valeur du pH. Dans certains types de construction une partie de ce gaz carbonique excédentaire est dégradé dans un deuxième compartiment, qui contient également du carbonate de calcium.
Les avantages du réacteur à calcaire sont constitués par de grandes quantités de calcium et de bicarbonates, qui peuvent être ajoutés et qu'en fonction du substrat utilisé accessoirement sont aussi apportés des oligo-éléments (souhaités). Les inconvénients résident en ce que la quantité de bicarbonates peut devenir proportionnellement trop importante par rapport au calcium, que la valeur du pH peut trop chuter et que le substrat peut contenir des substances indésirables (phosphates, métaux lourds, etc..).
Dans le cas du Kalkwasser c'est de l'hydroxyde de calcium qui est solubilisé. Nous obtenons des ions Ca²⁺ et OH^-. Ces ions Ca²⁺ augmentent la valeur du pH. Un avantage du Kalkwasser est constitué par le fait qu'il n'ajoute que du calcium et ainsi ne provoque (presque pas) d'augmentation de la dureté carbonatée. Par formation d'hydroxylapatite de calcium le Kalkwasser peut aussi précipiter les phosphates.
Par une moindre solubilité de l'hydroxyde de calcium (1,26 g/l) et une forte augmentation du pH la quantité de calcium qu'il est possible d'apporter est toutefois limitée. Une valeur du pH trop élevée stresse non seulement énormément les animaux mais peut également conduire à une diminution de la quantité de calcium par précipitation du carbonate de calcium, donc le contraire de ce que nous voulons atteindre² ! Il faut aussi veiller à n'utiliser que des qualités comme "DAB", "PH EUR", "pur" ou "p. a.". La soi-disante "Qualité technique" pourrait contenir des impuretés non souhaitées comme des métaux lourds. Si nous observons les avantages et les inconvénients des deux méthodes, nous remarquons qu'elles sont opposées l'une à l'autre : pH élevé (Kalkwasser) < - > pH bas (Réacteur à calcaire), beau- coup de dureté carbonatée (Réacteur à calcaire) < - > peu de dureté carbonatée (Kalkwasser). La combinaison des deux méthodes semble s'imposer.

Qu'apporte la combinaison des deux méthodes?
Mais que se passe-t-il si on associe les deux méthodes? Une rumeur opiniâtre dit que la probabilité de précipitation du carbonate de calcium augmente. Permettez de procéder à une évaluation:
Une substance précipite, lorsque son produit de solubilité est dépassé. Dans notre cas ceci signifie plus le produit des ions calcium et carbonates est grand, plus le carbonate de calcium peut précipiter³.
Admettons que nous voulions ajouter 10 ions calcium. Si nous les ajoutons au moyen du réacteur à calcaire, nous avons dans notre modèle simplifié 10 ions calcium et 10 ions carbonate, donc un produit de 100. Si nous ajoutons 5 ions calcium au moyen du Kalkwasser et les restants avec le réacteur à calcaire nous avons de nouveau 10 ions calcium mais seulement 5 ions carbonates, étant donné que le Kalkwasser n'apporte pas de carbonate. Le produit totalise alors 50.
La probabilité que le carbonate de calcium précipite, est donc plus faible avec l'association Kalkwasser/ réacteur à calcaire que lors de l'utilisation du réacteur à calcaire seul!
La question suivante, qu'il faut nous poser lors de l'association des méthodes, est celle concernant le pH. Comme déjà signalé, l'augmentation du pH constitue la limitation essentielle des possibilités du Kalkwasser. Lors de l'utilisation du Kalkwasser il faut surveiller en permanence le pH !⁴
Observons de nouveau le réacteur à calcaire. Il laisse le pH chuter, puisqu'il libère un excédent de gaz carbonique, fait donc exactement ce qu'il nous faut pour l'optimisation de l'ajout de Kalkwasser. C'est pourquoi il ne peut y avoir, du point de vue de la valeur du pH, d'objection à la combinaison Kalkwasser/ réacteur à calcaire.
Il ne peut y avoir problème que si le réacteur à calcaire dispose d'une deuxième étape travaillant plus efficacement, que peu de gaz carbonique est ajouté et qu'en même temps une trop importante quantité de Kalkwasser est additionnée. Nous serions alors de nouveau confrontés à l'augmentation du pH et la dureté carbonatée pourrait chuter. C'est pourquoi il est conseillé de ne pas ajouter le Kalkwasser directement à la sortie du réacteur à calcaire.

Encore une réflexion pour terminer:
Étant donné que le Kalkwasser convient parfaitement pour l'étape de neutralisation du gaz carbonique excédentaire, il serait possible de combiner les deux méthodes en un seul appareil. Le Kalkwasser remplacerait alors la deuxième étape disponible dans certains réacteurs à calcaire. Si suffisamment d'eau provenant de l'aquarium pénétrait dans le compartiment de mélange, afin de ne pas permettre une augmentation de la concentration locale en calcium...
un véritable challenge pour les bricoleurs et les fabricants ?!

Littérature Glaser, A. (2003) : Calcium und Karbonathärte, MA 3/2003

¹ Il convient cependant de veiller à ce que le Kalkwasser ne soit pas ajouté directement dans le bac, car sinon l'hydroxylapatite s'accumule dans le sol et la décoration et entre autre le phosphate est de nouveau libéré par les microorganismes. Il vaut mieux ajouter le Kalkwasser devant l'écumeur dans le bac inférieur, là les précipitations peuvent être écumées ou se déposer sur le sol et être régulièrement retirées. La quantité de phosphates retirée est en tout cas plus faible que pour les adsorbeurs de phosphates.

² Pour cette raison il est préférable d'effectuer l'addition de Kalkwasser le matin, car alors le pH du bac est au plus bas.

³ Afin de simplifier, je ne parle que des ions carbonates et je n'aborde pas l'équilibre H₂CO₃ - HCO₃^- - CO₃²-. Étant donné que j'effectue l'examen à pH constant, cette simplification n'influence pas le résultat.

⁴ L'addition de Kalkwasser peut être optimisé par un ajout complémentaire de gaz carbonique. Ainsi il est possible de maintenir le pH à un niveau bas et la quantité de calcium approvisionnée est alors aussi importante qu'avec un réacteur à calcaire. En même temps nous ajoutons également de la dureté carbonatée par cet ajout amplifié de Kalkwasser.

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