Par définition (1), la salinité désigne la masse totale de substances solides dissoutes (en grammes) par kilogramme d’eau de mer.

Les constituants de l’eau de mer sont en proportions, très sensiblement, constantes quelque soit l’endroit sur le globe et quelque soit la salinité. Les sels de la mer ont été bien mélangés sur tout le globe.

Un petit peu d’historique sur la définition de la salinité de l’eau de mer. Il est à remarqué que l’on est bien là dans le domaine des définitions pour permettre à tous de parler de la même chose et d’avoir des mesures reproductibles.

A - La valeur de la masse correspondant à la définition (1) est extrêmement difficile à déterminer. En 1900 un stock d’eau de mer dit ‘eau normal (standard seawater)’ est constitué, comme référence. Il est régulièrement renouvelé depuis (le premier stock étant épuisé depuis environ les années 30) à partir d’eau de mer de l’atlantique nord. Il sert pour les étalonnages de grande précision.

B - En 1902 un protocole opératoire est défini pour par une commission internationale pour en approcher la détermination.

La salinité absolue ‘SA’ est alors : ‘la masse en grammes de substances solides contenues dans un kilogramme d’eau de mer, les carbonates étant transformés en oxydes, les bromures et iodures remplacés par leur équivalent en chlorures, les matières organiques étant oxydées’.

Elle était exprimée 1902 en g/kg ou ‰.

C - De 1902 à 1978 et vu la difficulté à utiliser et la proportion des éléments constantes, la méthode utilisée est la mesure de la chlorinité. La chlorinité est définie comme étant ‘la masse (en g) des halogènes contenus dans un kilogramme d’eau de mer, les ions bromure et iodure étant remplacés par leurs équivalents en chlorure.’ Une formule de correspondance, modifiée trois fois, permet de passer de (3) à (1).

A partir de nombreuses mesures il a été défini :

• De 1902 jusqu’à 1962 : S = 0,03 + 1,805 0. Cl en ‰ où Cl = chlorinité.
• En 1962 cette relation a été modifiée à partir de travaux sur la chlorinité, le rapport de conductivité, la salinité et la masse volumique. De 1962 à 1969 : S = 1,806 55. Cl.
• De 1969 à 1978 : S = 1,806 55. 0,328 523.Ag en ‰ pour éliminer les ‘variations de chlorinité’ liées aux progrès dans la connaissance des masses atomiques de Cl et Ag.

D - Dans les années 1960 la mesure de conductivité commence à être utilisée. Le progrès des capteurs&électronique aidant, une nouvelle définition est adoptée en 1978 à partir de la conductivité.

La salinité, dite ‘Salinité pratique ou SP’ (qui est sans unité), d’un échantillon d’eau de mer est le rapport appelé K15 de la conductivité électrique de cet échantillon à la température de 15 °C et à la pression de 101325 Pa, sur celle d’une solution de chlorure de potassium (KCl) contenant 32,4356 g de KCl par kg de solution, sous les mêmes conditions de température et de pression.

Nota : le rapport à K15 est mentionné sur les ampoules de référence ‘d’eau normale’ pour l’étalonnage [6].

Il est a noté que les composés non électrolytique (Si(OH)4, CO2 …) ne sont pas ‘mesurés’. Il a été estimé que pour S = 35, l’erreur SA – S = 0,16 ‰ (ou g/kg).

La conductivité électrique dépend à plus de 80 % de la température du milieu. La conductivité augmente d’environ 2% par °C.

Il n’y a pas de manière simple pour passer d’une valeur de densité en fonction de la salinité et de la température. Pour cela on utilise l’équation internationale d’état d’eau de mer pour faire le calcul.

Cette équation donne une valeur approchée (mais d’une très grande précision pour l’aquariophilie et d’autres usage) qui de plus correspond à la ‘bonne pratique’ des années 1980 à ce jour.

Depuis plus de trente ans, et jusqu'aux années 2010, l’échelle de salinité pratique PSS-78 ainsi que l’Équation internationale d'état de l'eau de mer IES-80 [1][6] qui définit la densité de l’eau de mer en fonction de la salinité pratique, de la température et de la pression, ont pleinement donné satisfaction à la communauté océanographique et aquariophile (sans être connue, bien souvent).

L’Unesco à mis à l’ordre du jour de 2009 des considérations concernant l’adoption d’une nouvelle équation. Adoptée depuis, la TEOS-10 [2] utilise la salinité absolue qui est rigoureusement constante (exprimée en unités SI), contrairement à la salinité pratique utilisée dans l’IES-80. Les méthodes de calculs de conversions on aussi fortement évoluées.

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Pour l’aquariophile

En aquariophilie nous avons diverses méthodes pour connaitre la salinité dans notre aquarium via la mesure de conductivité, densité, chlorinité ou la réfraction.

Equipement / Usages	Conductimètre	Densimètre à aiguille	Densimètre flottant / aéromètre	Test chimique Chlorinité	Réfactomètre
Mesure	Conductivité	Masse volumique	Masse volumique	Chrlorinité	Indice de réfraction
Etalonnage usine	Oui	Oui A une température de 20°C le plus souvent	Oui A une température de 20°C le plus souvent	Non	Oui A une température de 20°C le plus souvent
Etalonnage de maintenance	Oui Avec une solution d’étalonnage	Non	Non	Indirect Utiliser les bonne doses pour le test	Oui Avec de l’eau osmosée ou solution étalon
Influence de la température sur la mesure obtenue	Oui Compensée à 20°C pour la plupart des appareils	Oui	Oui	Non	Oui Compensée à 20°C pour la plupart des appareils
Mesure permanente (pour aquarium)	Possible	Non	Non	Non	Non
Obtention de la Salinité (hors calculateur)	Echelle fournie ou via l’électronique directement	Graduations sur l’appareil + table de conversion	Graduations sur l’appareil + table de conversion	Echelle Chlrorinité <=> Salinité	Graduations sur l’appareil + table de conversion

• Les étalonnages sont souvent négligés par les aquariophiles. L’étalonnage est une opération importante et qui doit être faite minutieusement.
• Pour les réfractomètres on peut considérer sans trop d’erreur qu’une eau osmosée de qualité à une salinité de 0. Le mieux étant avec une solution d’étalonnage S35 u ou C = 53 mS/cm selon la mesure.
• Avant mesures : bien rincer les appareils avec l’eau du bac pour réfractomètre, densimètre à aiguille.
• Après mesure : bien rincer à l’eau osmosée (indispensable pour densimètre à aiguille) égoutter.
• Pour un aéromètre suffisamment précis : avoir une longueur min. de 30 cm.

Lorsque la mesure permet d’obtenir une densité, celle-ci est fonction de la température (ou de la température de compensation quand cela existe, qui est généralement à 20 °C. Ceci est important de garder à l’esprit en particulier si vous changez de méthode de mesure. Utilisez un calculateur ou une table pour passer d’une méthode à l’autre ou changer un paramètre comme la température.

Passer par la salinité évite ces artifices ou les conversions.