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Traditionnellement, le pH est défini comme le négatif du logarithme de base 10 de l’activité (lire concentration, pour simplifier) des ions hydronium dans une solution aqueuse, c’est-à-dire
où l’activité est une forme corrigée de la concentration molaire. Détails mis à part, le pH nous permet de représenter, sur la même échelle, des valeurs de concentration de cet ion qui peuvent différer jusqu’à 14 ordres de grandeur.
En chimie et en biologie, l’échelle de pH est utilisée pour mesurer le niveau d’acidité ou de basicité d’une solution aqueuse par rapport à l’eau pure, considérée comme neutre. Le point de référence de l’échelle (le point neutre) est défini en termes d’équilibre d’autoprotolyse de l’eau, qui est donné par l’équation chimique suivante :
Dans une solution neutre, comme dans le cas de l’eau pure, il existe une concentration équivalente en ions hydroxyde (OH – ) et hydronium (H 3 O + ) , dont la valeur est de 10 -7 M, correspondant à un pH de 7.
Comme on peut le voir, tout ce qui concerne le pH, de sa définition en termes de concentration de l’ion hydronium (qui n’est présent que dans l’eau), à la définition du point médian de l’échelle ou du point de neutralité, est établi exclusivement pour l’eau ou pour des solutions aqueuses de différents solutés.
Le pH de l’huile végétale
Ce qui a été dit dans les paragraphes précédents signifie que, si l’on voulait parler du pH d’une huile végétale , il faudrait nécessairement se référer au pH d’une solution d’huile végétale dans l’eau. Cependant, l’huile végétale est insoluble dans l’eau, de sorte que des solutions aqueuses de ce soluté ne peuvent pas être préparées. Il en va de même pour les huiles minérales et toute autre substance non soluble dans l’eau. Par conséquent, l’huile végétale n’a pas de pH, ou plutôt il est inutile de parler du pH de l’huile végétale (ou de toute autre huile) puisque cette notion, vue de manière traditionnelle, n’existe pas en l’absence d’eau.
On pourrait soutenir qu’aucun soluté n’est absolument insoluble dans un solvant et que même une quantité infime d’huile pourrait éventuellement se dissoudre dans l’eau. Si tel était le cas, la concentration serait si faible qu’il serait presque impossible de la distinguer du pH neutre de 7.
pH, indice d’acide et acides gras libres dans l’huile végétale
Il convient d’apporter une petite précision. La raison pour laquelle beaucoup de gens se demandent quel est le pH de l’huile végétale, même si cela n’a pas de sens chimique, c’est parce que les huiles comestibles, telles que les huiles végétales, sont composées principalement d’esters d’acides gras appelés triglycérides et d’acides gras libres (qui c’est-à-dire qu’ils ne sont pas estérifiés).
L’un des paramètres de qualité d’une huile alimentaire est son indice d’acidité, qui est lié à la proportion d’acides gras libres qu’elle contient. L’indice d’acide fait référence à la quantité de KOH en milligrammes nécessaire pour neutraliser tous les acides gras libres présents dans une huile. Plus l’indice d’acidité est élevé, plus la qualité de l’huile est mauvaise.
En raison de la relation évidente entre le pH et l’acidité des solutions aqueuses, il est naturel que la plupart des gens recherchent une relation similaire entre « l’indice d’acidité » de l’huile végétale et le pH, même s’ils n’ont absolument rien à voir l’un avec l’autre.
Le « pH » de l’huile dans d’autres échelles d’acidité
Le fait qu’une substance telle qu’une huile végétale ne puisse pas se voir attribuer un niveau d’acidité (lire pH) en solution aqueuse ne signifie pas que l’huile végétale manque d’acidité. Cela signifie simplement que l’échelle de pH n’est pas adéquate pour mesurer ladite acidité, encore moins pour pouvoir comparer l’acidité d’une huile végétale à celle d’autres substances chimiques.
Dans cette optique, des échelles d’acidité équivalentes au pH ont été établies mais pour d’autres solvants comme le diméthylsulfoxyde ou l’acétonitrile, pour n’en citer que deux. Dans ces cas, des équilibres d’autoprotolyse similaires à ceux de l’eau et des échelles d’acidité similaires à celle du pH ont été proposés, mais en termes de concentration des ions desdits solvants au lieu de l’ion hydronium.
Dans ces cas, au lieu d’une échelle qui va de 0 à 14 (qui est la valeur du pK W ), l’échelle d’acidité est établie en fonction du pK a du solvant, de sorte que chaque solvant a sa propre échelle qui lui est associée. Dans ces cas, il est possible de trouver un solvant pour lequel une échelle d’acidité similaire a été établie, et qui est capable de dissoudre l’huile végétale. Bien qu’il ne s’appellerait pas pH et qu’il ne puisse pas être comparé aux valeurs de l’échelle de pH dans l’eau, il aurait une valeur pour le niveau d’acidité de l’huile végétale.
Une échelle de pH universelle
Des questions comme quel est le pH de l’huile peuvent sembler basiques, mais les chimistes et les physicochimistes se les posent depuis qu’est-ce qu’un acide et qu’est-ce qu’une base a été défini en 1887 ; et qui plus est, le débat est toujours en cours. Pas plus tard qu’en 2010, l’idée d’une échelle de pH unifiée applicable non seulement aux solutions aqueuses et aux solutions dans d’autres solvants, mais même à l’état gazeux et à l’état solide, systèmes dans lesquels le pH traditionnel n’est rien, a été publiée dans un revue scientifique reconnue A faire.
Ainsi, la prochaine fois que quelqu’un vous demandera quel est le pH de l’huile qui veut paraître intelligent et vous faire tomber dans un petit piège, demandez-lui à quelle échelle de pH il se réfère.
Les références
- Himmel, D., Goll, SK, Leito, I., & Krossing, I. (2010). Une échelle de pH unifiée pour toutes les phases. Angewandte Chemie International Edition, 49(38), 6885–6888. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.201000252
- Rodríguez, A., Ruiz L., Santoyo, S., Miranda, V. (2016). Détermination de l’indice d’acidité et de l’acidité totale de cinq mayonnaises . Extrait de http://www.fcb.uanl.mx/IDCyTA/files/volume1/2/10/146.pdf
- Kardash, E., Tur’yan (2005). Détermination de l’indice d’acide dans les huiles végétales par titrage indirect en milieu aqueux-alcool . Croatica Chemica Acta 78(1):99-103 Extrait de https://www.researchgate.net/publication/279556165_Acid_Value_Determination_in_Vegetable_Oils_by_Indirect_Titration_in_Aqueous-alcohol_Media Kuselman (1998). Détermination pH-métrique de l’indice d’acide des huiles végétales sans titrage. JOURNAL DE L’AOAC INTERNATIONAL VOL. 81, n° 4, 1998.