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Pouvoir tampon du sol, et réactions chimiques contrôlant le pH du sol
Le pouvoir tampon du sol intervient dans la stabilisation du pH du sol, c’est-à-dire de son acidité. Les anions jouent un rôle par leur capacité à se lier (ou non) à des H+, ce qui peut, potentiellement, soustraire des H+ à la solution du sol.
Quelques gouttes d’acide chlorhydrique ou d’hydroxyde de sodium ajoutées à de l’eau distillée suffisent à faire varier le pH de plusieurs unités (figure 7a, ci-dessous) : l’eau distillée est un milieu non tamponné. La même expérience avec de l’eau dans laquelle du sol est en suspension, ne voit le pH varier que peu (figure 7c, ci-dessous) : le sol est un milieu tamponné.
L’effet tampon résulte de l’équilibre entre des substances qui libèrent des protons (H+ ; les acides) et des substances qui capturent des protons (les bases). En prenant l’acide acétique comme exemple : la molécule CH3COOH peut libérer un proton ; elle est l’acide. L’anion acétate CH3COO- peut capturer un proton ; il est la base conjuguée de l’acide acétique. Quand la molécule et la base conjuguée sont à la même concentration, elles exercent un contrôle sur le pH. Lorsque des H+ sont ajoutés à la solution, des H+ sont capturés par l’anion, et le pH baisse de beaucoup moins que ce que l’ajout de H+ pouvait laisser supposer. Lorsque des OH- sont ajoutés, l’acide libère des H+, et le pH s’élève de beaucoup moins que ce que l’ajout de OH- pouvait laisser supposer. C’est le résultat de l’effet tampon. Pour l’acide acétique et sa base conjuguée (l’anion acétate), cet effet est le plus puissant à pH 4,8.
Dans le sol il existe divers couples [acide – base conjuguée] susceptible de contrôler le pH du sol à diverses valeurs de pH (tableau 7.2, non représenté ici).