Conductimètres portables : comment choisir un appareil pour la surveillance de l'eau sur le terrain au Canada

Un conductimètre portable mesure la facilité avec laquelle l'eau laisse passer un courant électrique, ce qui reflète les ions dissous qu'elle contient. Pour le travail sur le terrain, le choix repose sur quatre caractéristiques : la plage de mesure (celle de la sonde, pas seulement celle de l'afficheur), la conception de la sonde, la compensation de température et les solutions d'étalonnage. Ce guide compare les instruments de terrain qu'ERE offre, des appareils portatifs de conductivité et de SDT aux appareils multiparamètres, en passant par une sonde à ruban pour eaux souterraines et un enregistreur de fond de puits.

Dans ce guide

• Ce que mesure un conductimètre portable
• Conductivité, SDT et salinité
• Choisir la plage de mesure
• Sondes à quatre pôles ou à deux électrodes
• Compensation de température
• Solutions d'étalonnage
• Portatif, multiparamètre, sonde à ruban ou enregistreur
• Quand choisir un appareil de paillasse
• Prendre une lecture fiable sur le terrain
• La conductivité dans les travaux de site

Que mesure un conductimètre portable ?

Un conductimètre portable mesure l'aptitude de l'eau à laisser passer un courant électrique, exprimée en microsiemens ou en millisiemens par centimètre (µS/cm ou mS/cm). Les sels dissous et les autres substances inorganiques conduisent le courant : la conductivité augmente donc avec la salinité, selon la page de l'EPA sur l'indicateur de conductivité (en anglais).

La même page donne deux mises en garde aux équipes de terrain. Les composés organiques comme l'huile conduisent mal le courant : la conductivité n'est donc pas un outil de dépistage des hydrocarbures. Et la conductivité augmente avec la température : plus l'eau est chaude, plus la lecture est élevée. La page précise aussi que chaque plan d'eau tend à conserver une plage de conductivité relativement constante : une fois la valeur de référence établie, un changement soudain peut signaler un rejet ou une autre perturbation.

Quelle est la différence entre conductivité, SDT et salinité ?

La conductivité est la mesure directe; les solides dissous totaux (SDT) et la salinité en sont calculés. L'appareil convertit la lecture de conductivité en mg/L de SDT ou en valeur de salinité à l'aide d'un facteur de conversion : deux appareils peuvent donc rapporter des SDT différents pour le même échantillon s'ils n'utilisent pas le même facteur.

Rapportez la conductivité lorsqu'il vous faut un chiffre défendable, fondé sur une méthode, et considérez les SDT ou la salinité comme une lecture de commodité. Notez quel appareil et quel réglage l'ont produite. L'Ohaus Starter 300C mesure la conductivité et les SDT (de 0,1 mg/L à 199,9 g/L). L'Ohaus Starter 400M ajoute le pH, la salinité (de 0 à 99,9 psu) et la résistivité.

Quelle plage de mesure faut-il ?

Choisissez un appareil et une sonde dont la plage utile couvre les deux extrémités de vos échantillons : eaux souterraines et de surface à faible conductivité d'un côté, eaux saumâtres, salines ou touchées de l'autre. Le chiffre à vérifier est la plage spécifiée de la sonde, qui n'est pas toujours la même que celle de l'afficheur.

Plage de l'appareil ou plage de la sonde

Le Starter 300C affiche de 0,0 µS/cm à 199,9 mS/cm avec une résolution de 0,01 µS/cm. La sonde à quatre pôles STCON3 fournie avec les ensembles ST300C et ST300C-G est spécifiée de 70 µS/cm à 200 mS/cm. Demandez quelle sonde comprend votre soumission : le ST300C-B est l'appareil seul, sans sonde.

Voici les plages indiquées pour d'autres instruments d'ERE dans ce créneau :

• Le Heron Conductivity+ (série 1702), version 2 mesure la conductivité jusqu'à 250 000 µS.
• Le Solinst Model 3001 Levelogger 5 LTC s'adapte automatiquement de 0 à 100 000 µS/cm.
• Les électrodes Ohaus Starter se vendent séparément (types conductivité, pH, ORP, oxygène dissous et température, avec câbles de 1 à 5 m) : la sonde peut donc être assortie à la plage dans laquelle vous travaillez.

Quelle est la différence entre une sonde de conductivité à quatre pôles et à deux électrodes ?

Une cellule à quatre électrodes (quatre pôles) utilise une paire d'électrodes pour injecter le courant et une autre paire pour mesurer la tension, ce qui rend généralement la lecture moins sensible à l'encrassement et à la polarisation des surfaces d'électrodes qu'avec une cellule à deux électrodes. C'est pourquoi les capteurs à quatre électrodes sont courants dans les instruments de terrain à large plage : la sonde Ohaus STCON3, la sonde du Heron Conductivity+ et le capteur au platine du Levelogger 5 LTC sont tous à quatre électrodes. Les cellules à deux électrodes sont plus simples et restent très utilisées, y compris à l'extrémité basse de la conductivité.

Pourquoi la compensation de température est-elle importante pour les lectures de terrain ?

Comme la conductivité augmente lorsque l'eau se réchauffe, une lecture brute dans un puits d'observation froid n'est pas comparable à une lecture prise dans un flacon d'échantillon chaud. La méthode 120.1 de l'EPA (en anglais) exprime la conductance spécifique à 25 °C : les échantillons sont de préférence analysés à 25 °C; sinon, le résultat est corrigé en température et rapporté à 25 °C. La méthode précise aussi que les variations de température et leur correction constituent la plus grande source d'erreur potentielle.

Choisissez un appareil qui mesure la température de l'échantillon à la sonde et applique une compensation automatique de température (ATC) à 25 °C. Le Starter 300C mesure de 0 à 100 °C avec une résolution de 0,1 °C en plus de la conductivité, et la fiche produit d'ERE le présente avec ATC. Le Levelogger 5 LTC associe son capteur de conductivité à une sonde RTD au platine, et le Heron Conductivity+ rapporte la température dans la même descente que la conductivité et le niveau d'eau.

Comment étalonner un conductimètre portable ?

Étalonnez l'appareil avec un étalon traçable qui encadre vos échantillons, et faites-le avant chaque journée d'utilisation. La méthode 120.1 de l'EPA précise que l'instrument doit être étalonné avec une solution de chlorure de potassium (KCl) avant l'utilisation quotidienne et que la cellule de conductivité doit rester propre.

• Étalons : les solutions d'étalonnage de conductivité Hanna Instruments sont des étalons de KCl traçables au NIST de 84, 1 413 et 12 880 µS/cm, chacun accompagné d'un tableau de correction de température et d'une durée de conservation de 5 ans avant ouverture, en sachets de 20 mL et en bouteilles de 500 mL.
• Ensembles : les ensembles Ohaus ST300C et ST300C-B comprennent des étalons de 1 413 µS/cm et de 12,88 mS/cm (bouteilles de 20 mL).
• Choix de l'étalon : retenez celui qui se rapproche le plus de la valeur attendue de vos échantillons, et utilisez un second étalon si vos échantillons couvrent une large plage.
• Température : les étalons varient eux aussi avec la température; servez-vous du tableau figurant sur la bouteille.

Appareil portatif, multiparamètre, sonde à ruban ou enregistreur : lequel convient à la tâche ?

Les appareils portatifs conviennent aux vérifications ponctuelles et au dépistage d'échantillons, les multiparamètres à un ensemble complet de paramètres de terrain, une sonde à ruban permet de dresser un profil de conductivité dans un puits, et un enregistreur consigne les données en continu. Le tableau compare les instruments qu'ERE offre.

Quand un appareil de paillasse est-il préférable ?

Un appareil de paillasse est préférable lorsque les échantillons retournent au laboratoire. La méthode 120.1 de l'EPA permet l'analyse de la conductance sur le terrain ou en laboratoire, et précise que, si l'analyse n'est pas terminée dans les 24 heures suivant le prélèvement, l'échantillon doit être filtré sur un filtre de 0,45 micron et conservé à 4 °C. Pour ce mode de travail, ERE offre le conductimètre de paillasse Ohaus Aquasearcher AB23EC (de 0,0 µS/cm à 199,9 mS/cm, résolution de 0,01 µS/cm, ±1 % de la lecture ±3 LSD, mémoire de 99 mesures). Un appareil portatif donne une lecture in situ : la question du délai de conservation ne se pose donc pas.

Comment prendre une lecture de conductivité fiable sur le terrain ?

Étalonnez d'abord, rincez la sonde, immergez-la complètement, attendez une lecture stable et notez la température avec le résultat. Le National Field Manual for the Collection of Water-Quality Data de l'USGS (en anglais) fournit des méthodes et des protocoles documentés pour la mesure des paramètres de terrain. Une séquence pratique :

1. Étalonner. Étalonnez avec un étalon de KCl qui encadre la plage attendue, et notez l'étalon, son lot et la température.
2. Rincer. Rincez la sonde à l'eau désionisée, puis avec une petite portion de l'échantillon.
3. Immerger. Couvrez complètement la zone de détection et libérez les bulles d'air emprisonnées.
4. Stabiliser. Attendez que la lecture se stabilise, puis notez la conductivité et la température de l'échantillon.
5. Indiquer la base. Précisez si la valeur est compensée en température à 25 °C ou s'il s'agit d'une lecture brute.
6. Revérifier. Rincez et rangez la sonde selon le manuel, et revérifiez avec un étalon si les lectures dérivent ou si la plage des échantillons change.

Où la conductivité s'insère-t-elle dans les travaux de site et d'eaux souterraines ?

La conductivité est un paramètre de dépistage rapide. Consignez une valeur de référence par puits ou par plan d'eau, puis suivez les écarts. La fiche produit d'ERE pour le Heron Conductivity+ cite la surveillance de l'intrusion d'eau salée, le profilage de la contamination et les levés d'aquifères parmi ses usages, et l'appareil se marie naturellement aux sondes de niveau d'eau manuelles et aux enregistreurs de niveau d'eau déjà utilisés dans les programmes de surveillance. Pour un ensemble de paramètres plus large, consultez notre guide des appareils de mesure de la qualité de l'eau.

Gardez la limite en tête : la conductivité signale des ions dissous, pas des produits pétroliers. Pour le produit libre, utilisez une sonde d'interface, et pour les vapeurs un détecteur à photoionisation.

Pour notre gamme complète d'appareils de mesure de la qualité de l'eau, de sondes et d'étalons d'étalonnage pour le terrain, consultez la collection Instrumentation de qualité de l'eau. Notre offre multimarque permet d'obtenir en une seule soumission l'appareil, la sonde et les étalons.

Foire aux questions

Un conductimètre peut-il aussi mesurer les SDT ?

Oui. La plupart des appareils portatifs calculent les SDT à partir de la lecture de conductivité à l'aide d'un facteur de conversion : confirmez le facteur et consignez-le avec le résultat. L'Ohaus Starter 300C mesure la conductivité et les SDT avec une seule sonde à quatre pôles.

À quelle fréquence faut-il étalonner un conductimètre portable ?

La méthode 120.1 de l'EPA prévoit d'étalonner l'instrument avec une solution de chlorure de potassium avant l'utilisation quotidienne. Revérifiez avec un étalon si les lectures dérivent, si la sonde est remplacée ou si vous passez à une plage de conductivité très différente.

La conductivité permet-elle de détecter une contamination par l'huile ou les hydrocarbures ?

Pas de façon fiable. L'EPA note que les composés organiques comme l'huile conduisent mal l'électricité : la conductivité signale surtout les ions dissous. Utilisez un détecteur à photoionisation pour les vapeurs ou une sonde d'interface pour le produit libre.

Faut-il acheter un appareil portatif ou un enregistreur de conductivité ?

Achetez un appareil portatif pour les vérifications ponctuelles, l'étalonnage et le dépistage d'échantillons. Choisissez un enregistreur comme le Solinst Levelogger 5 LTC lorsque vous avez besoin de relevés continus du niveau d'eau, de la température et de la conductivité dans un puits.

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