L’eau est omniprésente sur Terre puisqu’elle recouvre 72 % de la surface de cette dernière (97 % d’eau salée et 3 % d’eau douce). Elle constitue le milieu de vie de nombreux être vivants sur celle-ci et s’avère essentielle pour l’ensemble d’entre eux. Elle est également très importante dans la vie de l’économie humaine car elle peut être utilisée comme solvant, agent de lavage, agent de réfrigération ou encore matière première en industrie.
L’eau est liquide à la température et à la pression ordinaires, incolore, inodore, insipide, peu volatile et non toxique. Les molécules d’eau sont composées d'un atome d'oxygène et de deux atomes d'hydrogène (H2O). Malgré son apparente simplicité, l’eau possède des propriétés physiques et chimiques exceptionnelles qui expliquent qu’elle est impliquée dans toutes les grandes activités industrielles.
L’eau pure n’existe en réalité pas. Différents types d’eaux sont rencontrés sur Terre : en bouteille, de source, minérale, minérale naturelle, résiduaires urbaines (ERU) ou industrielles (ERI), distillée, déminéralisée, permutée, milli-Q®.
Chaque type d’eau constitue un milieu complexe contenant, en plus des molécules d’eau :
- des espèces minérales ioniques de taille inférieure à 1 nm. On peut notamment distinguer les ions métalliques (Ca2+, Mg2+, Na+, Fe2+), les ions halogénures (F-, Cl-), les ions sulfates (SO42-), les matières azotées (NO3-, NO2-, NH4+), les matières phosphorées (orthophosphates tels que H2PO4-, HPO42- et PO43- ) et les matières carbonées (HCO3-) ;
- des matières organiques oxydables notées MOOX (O2, CO2, protéines, lipides, glucides, matières organiques carbonées ou azotées) et matières inorganiques oxydables notées MIOX ;
- des matières en suspension décantables (grains de sables, composés organiques) ou non décantables (particules colloïdes, limons, organismes microscopiques). On définit les matières en suspension totales (MEST).
L'eau en bouteille (ou eau embouteillée) est une eau conditionnée dans des bouteilles et destinée à la consommation humaine.
Les eaux de source sont naturellement conformes aux normes de potabilité et mises en bouteille sans aucun traitement chimique. Elles ne possèdent aucune propriété thérapeutique.
Une eau minérale est une eau de boisson d'origine souterraine, faisant en général l'objet d'une exploitation commerciale.
Les eaux minérales naturelles reçoivent, en France, leur titre de l'académie de médecine pour des vertus thérapeutiques. Elles ne remplissent pas forcément les normes de potabilité.
Les eaux résiduaires urbaines (ERU) sont des eaux usées domestiques (incluant de plus en plus les eaux pluviales). Elles sont caractérisées par une composition relativement constante (très chargées en matières organiques et azotées).
Les eaux résiduaires industrielles (ERI) sont des eaux usées générées par des activités industrielles (ceci exclut généralement les eaux pluviales, sauf si elles sont polluées par des eaux de ruissellement ou des sols de sites industriels en activité ou à l’abandon). Ces eaux sont chargées par diverses substances (composés azotés, hydrocarbures, sels métalliques, etc.), selon l’activité industrielle.
L'eau distillée est une eau qui a subi une ou plusieurs distillations. Elle ne contient théoriquement plus certaines espèces minérales et organiques que l'on pourrait retrouver dans l'eau naturelle. Elle contient des gaz dissous comme O2 et CO2. À température ambiante, le pH de l'eau distillée est d'environ 5,4.
L'eau déminéralisée est une eau qui ne contient en principe plus les ions calcium, magnésium, sodium, potassium, sulfate, chlorure...) après passage par une résine échangeuse d'ions. En revanche, il peut rester des matières non chargées (matières organiques ou inorganiques, bactéries…). On l'appelle aussi eau désionisée.
L'eau désionisée est moins « pure » que l'eau distillée.
L’eau permutée est une eau exempte d’ions calcium et magnésium par passage à travers une résine échangeuse d'ions. Ceux-ci sont remplacés par des ions sodium ou potassium. L'eau permutée est donc moins « pure » que l'eau désionisée.
L'eau milli-Q® est une eau purifiée par passage dans un système de filtres/résines/membranes. Elle ne contient plus d’ions en solution et quasiment plus d’espèces organiques. Il s’agit d’une eau ultra-pure.
On détermine les MEST (matières en suspension totales) via une mesure de la turbidité (mesure néphélomètrique) : mesure de la quantité de lumière diffusée par les particules colloïdales à 90° d’un rayon incident de longueur d'onde 860 nm. Les mesures de turbidité sont régies par les normes NF T 90-033 et ISO 7027.
