Université de Liège, Printemps des Sciences 2008

Notion de pH
Le pH est une abréviation de potentiel Hydrogène, permettant d’exprimer le degré d’acidité ou de
basicité d’une solution aqueuse. Il dépend de la concentration en ions [H3O + ] de la solution :
pH = - log[H3O + ].
Le pH est mesuré sur une échelle allant de 0 à 14. Les solutions acides ont un pH inférieur à 7, les
solutions basiques ont un pH supérieur à 7 et les solutions neutres ont un pH égal à 7.
Exemple : si la [H3O + ] d‘une solution = 10 - 8 mol/L, pH = - log[H3O + ] = - log[10 - 8 ] = 8 solution basique.
Echelle de pH
pH=0
Mesure du pH
Solution acide. Solution basique.
Solution
Neutre
[H3O + ] > [OH¯ ] [H3O + ] < [OH¯ ]
1 2 3 4 5 6 pH=7 8 9 10 11 12 13
- Papier indicateur de pH.
- pH-mètre.
L’Influence du pH sur l’assimilation des éléments nutritifs du
sol par les plantes et sur la variété des plantes.
Université de Liège, Printemps des Sciences 2008.
Dinon E. et Gerstmans A. du département de chimie, avec la collaboration des étudiants de l’AESS en biologie.
[H3O + ] = [OH‾]
Acidité décroissante
Le papier pH permet de déterminer approximativement le pH d’une solution,
de manière simple et rapide. Il se présente sous la forme de bandelettes de
papier imprégnées d’indicateurs colorés qui changent de couleur selon le pH
de la solution. Lorsque le papier pH est en contact avec une goutte de
solution aqueuse, il prend une certaine couleur en fonction de son pH. Ainsi,
par comparaison de la coloration du papier avec l’échelle des couleurs
fournie, on peut ainsi déterminer le pH de cette solution. Cette méthode
est cependant peu précise, vu la difficulté d'appréciation des couleurs par
l'utilisateur.
Le pH-mètre est un appareil de mesure qui permet de déterminer avec
précision (une ou deux décimales) le pH d‘une solution. Il est constitué
d’un millivoltmètre électronique qui mesure une différence de potentiel
entre deux électrodes : une électrode de référence dont le potentiel
est constant et indépendant du pH de la solution (à température
constante) et une électrode de mesure dont le potentiel est fonction
de la concentration des ions H3O + et donc du pH de la solution. On
utilise habituellement une électrode combinée en verre qui contient à
la fois les deux électrodes. L'appareil affiche les résultats en
millivolts ou, après conversion, en unités pH.
pH=14

L’Influence du pH sur l’assimilation des éléments nutritifs du
sol par les plantes et sur la variété des plantes.
Université de Liège, Printemps des Sciences 2008.
Dinon E. et Gerstmans A. du département de chimie, avec la collaboration des étudiants de l’AESS en biologie.
Influence du pH sur l’assimilation des nutriments.
Le pH des sols de jardin se situe presque toujours entre 4 et 8. Un sol ayant un pH inférieur à 7 est acide, un sol
ayant un pH supérieur à 7 est basique. Le degré d’acidité ou de basicité du sol joue un rôle très important sur
l’assimilation des éléments nutritifs par la plante.
Dans un milieu acide, le phosphore, le potassium, le calcium, le magnésium, le soufre et le molybdène sont moins
facilement assimilables par la plante tandis que le fer, le manganèse, le bore, le cuivre et le zinc le sont moins
dans un milieu basique.
Sur la figure ci-contre ont été réunies, sur un seul tableau, les
possibilités d’absorption en nutriments de la plante en fonction
du pH (Phosphore, potassium, fer, manganèse, calcium, bore,
magnésium, cuivre, soufre, molybdène et zinc). Lorsque le pH du
sol est inférieur à 6, certains nutriments ne sont plus assimilés
par la plante et il en est de même pour un pH supérieur à 7. La
plupart des plantes ont donc une croissance optimale lorsque le
pH du sol est compris entre 6 et 7 car la majorité des éléments
nutritifs sont assimilables dans cette zone de pH.
Les différents types de plantes (acidophiles – neutrophiles-basophiles).
Les plantes peuvent être réparties en trois catégories en fonction du pH du sol sur lequel elles poussent :
• Les plantes acidophiles : le pH du sol est compris entre 4,0 et 6,5.
• Les plantes neutrophiles : le pH du sol est compris entre 6,5 et 7,5.
• Les plantes basophiles : le pH du sol est compris entre 7,5 et 9,0.
Les plantes acidophiles croissent de manière optimale sur un sol acide, c’est-à-dire sur un sol dont le pH est
compris entre 4,0 et 6,5. En effet, à ces valeurs de pH, certains champignons et certaines bactéries nuisibles à la
croissance de ces plantes ne peuvent croître et les mauvaises herbes ne peuvent s’installer en milieu acide, ce qui
laisse toute la place aux plantes acidophiles.
De plus, les plantes acidophiles ont besoin d’une quantité importante de certains éléments nutritifs, comme le
manganèse, l’aluminium et le fer qui sont fortement absorbés pour de faibles valeurs de pH. A l’inverse, les
plantes basophiles consomment une quantité importante d’éléments nutritifs comme le calcium et le magnésium qui
sont fortement absorbés à des valeurs de pH plus élevées et supérieures à 7.
Plante acidophile :
l’Hortensia.
Plante neutrophile :
l’Aspérule odorante.
Pourcentage d’assimilation possible des
nutriments par une plante en fonction du pH.
Plante basophile : le
Mouron rouge.

L’Influence du pH sur l’assimilation des éléments nutritifs du
sol par les plantes et sur la variété des plantes.
Université de Liège, Printemps des Sciences 2008.
Dinon E. et Gerstmans A. du département de chimie, avec la collaboration des étudiants de l’AESS en biologie.
Modification du pH du sol, le rôle des amendements.
Le pH optimal du sol varie selon l’espèce cultivée. Il convient donc de mesurer le pH du sol avant de se procurer
les plantes. Si le sol est trop acide, le pH peut être augmenté à l’aide d’amendements à base de chaux ou de
magnésium. Ces amendements s’utilisent de préférence de la fin de l’automne jusqu’au début du printemps. Par
contre, si le sol est trop basique, le pH peut-être diminué en ajoutant à la terre de la tourbe ou de l’humus. Ces
amendements peuvent se pratiquer toute l’année avec une préférence pour la période estivale. L’idéal est
d’épandre la quantité nécessaire de l’amendement en l’intégrant de manière uniforme dans les 25 premiers
centimètres du sol, au moment de la préparation du sol pour les plantes.
Pourquoi certaines fleurs changent-elles de couleur ?
Certaines molécules responsables de la coloration des plantes, des légumes ou des fruits (autres que la
chlorophylle) sont sensibles à leur environnement chimique et notamment au pH du sol. C'est le cas des
anthocyanes, famille de colorants naturels dont la couleur varie en fonction de l’acidité ou de la basicité d’une
solution. Citons comme exemple les hortensias dont les fleurs sont bleues lorsque le pH est inférieur à 6, et
roses lorsque le pH est compris entre 6 et 7.
Exemple : Un indicateur coloré naturel d’acidité ou de basicité, le jus de chou rouge.
La substance responsable de la coloration du chou rouge fait également partie de la famille des anthocyanes.
Par conséquent, la couleur de ses feuilles varie en fonction des propriétés acido-basiques du sol. Cultivé sur des
sols acides, le chou rouge prend une teinte plutôt rougeâtre alors que sur des terres basiques, le chou rouge est
parfois bleuté. Cette propriété est exploitée pour faire du jus de chou rouge un indicateur coloré naturel de
pH. En effet, le jus de choux rouge prend des couleurs différentes en fonction du pH de la solution.
Préparation du jus de choux rouge.
pH du sol < 6 hortensia bleue
• Faire chauffer 1L d’eau dans une
casserole.
• Couper la moitié d’un chou rouge en
petits morceaux et l’ajouter à l’eau.
• Stopper le chauffage lorsque l’eau est
à ébullition.
• Retirer les bouts de chou rouge.
• Filtrer le jus de chou rouge à l’aide d’un
filtre à café et récupérer le filtrat
dans une bouteille qui peut se fermer
hermétiquement.
6 < pH du sol < 7 hortensia rose
Variation de la coloration du jus de chou rouge en fonction du pH

Détermination du pH d’une terre.
- Au moyen du papier indicateur de pH.
Mode opératoire.
L’Influence du pH sur l’assimilation des éléments nutritifs du
sol par les plantes et sur la variété des plantes.
Université de Liège, Printemps des Sciences 2008.
Dinon E. et Gerstmans A. du département de chimie, avec la collaboration des étudiants de l’AESS en biologie.
• Prélever de la terre à différents endroits et
différentes profondeurs du sol de manière à
récolter une masse totale de 1 kg environ.
• Rassembler les différents échantillons
prélevés et homogénéiser.
• Dans un bécher, peser 10 g de terre séchée et
broyée (Ø 2 mm).
• Ajouter 25 ml de KCl 0,1N et mélanger.
• Laisser reposer pendant 2 heures.
• Mélanger de nouveau.
• Prélever une goutte du surnageant à l’aide
d’une tige en verre et la déposer sur le papier
pH.
• Lire la valeur du pH par comparaison avec
l’échelle de couleurs fournie.
- Au moyen d’une sonde de pH.
• Nettoyer la pointe et la tige du testeur de pH avec une
serviette en papier propre puis avec du papier émeri.
Recommencer l’opération 2-3 fois en douceur.
• Introduire le testeur dans l’échantillon pendant 2 minutes pour
amorcer les électrodes.
• Retirer le testeur de pH et recommencer les opérations de
nettoyage.
• Introduire le testeur de pH dans l’échantillon de terre bien
compacté et humidifié, lire le pH après 60 secondes.
Bibliographie.
http://techniques-aquatiques.com/articles/37-influence-du-ph-sur-l-assimilation-des-elements-nutritifs
http://ecl.ac-orleans-tours.fr/clg-hubert-fillay-bracieux/physique/experiences/juschou.htm
www.univ-ubs.fr/ecologie/rubiacees.html.
http://spiritualitenature.unblog.fr/2007/08/15/lhortensia/
http://ecoles.ac-rouen.fr/brametot/Liste.php
http://www.plantes-et-jardins.com/catalogue/catalogue4.asp?id_references=11567&id_variations=6596
http://sujetsdephysique.free.fr/images/photos_labo/papier_ph.jpg
http://fr.vwr.com/