L’équilibre hydrique peut être défini comme deux concepts complètement différents. Le premier type concerne les ions d’eau. Lorsque l’eau est dans sa forme la plus pure, elle contient un nombre égal d’ions positifs, négatifs et neutres. L’eau doit être parfaitement pure pour que cela soit observé car tout additif va perturber et changer la nature des ions. Le deuxième type d’équilibre de l’eau implique un exemple à petite échelle du cycle de l’eau. Ceux qui observent l’eau se transformer en vapeur et en condensation à l’intérieur d’un récipient doivent remarquer que le niveau d’eau reste essentiellement constant.
Pour obtenir de l’eau qui contient un équilibre ionique, les étudiants en sciences doivent la distiller à l’aide d’instruments très propres. Ces instruments doivent généralement être stérilisés à la chaleur dans un four afin qu’ils n’aient pas à être immergés dans l’eau ou essuyés avec un chiffon. L’eau utilisée pour tester l’équilibre de l’eau doit être préalablement distillée. La distillation de l’eau déjà distillée devrait donner la forme d’eau la plus pure possible. Les élèves peuvent utiliser un alambic solaire pour cette expérience, ou ils peuvent utiliser une unité de distillation avec des tubes et une chambre de collecte. Dans tous les cas, l’alambic doit également être soigneusement nettoyé avant utilisation.
Après que l’eau a été distillée deux fois, elle doit être versée dans un récipient stérilisé. Les élèves peuvent utiliser un anémomètre ou des fils d’un circuit électrique simple pour voir si la distillation a aidé à atteindre l’équilibre de l’eau. Si l’eau contient un nombre équilibré d’ions, elle devrait conduire l’électricité assez facilement. Un anémomètre doit enregistrer au moins 0.5 volt d’électricité traversant l’eau. Les étudiants en sciences peuvent également connecter deux fils aux clips d’un support d’ampoule et glisser l’autre extrémité de chaque fil dans l’eau. Si l’eau est équilibrée, elle bouclera le circuit et l’ampoule s’allumera.
Lorsque des corps étrangers – comme du limon, des produits chimiques ou d’autres fluides – sont introduits dans l’eau, ils perturbent l’équilibre ionique. L’eau hautement distillée décrite ci-dessus contient un nombre égal d’ions neutres H3O+, OH- et H2O. Normalement, l’introduction de corps étrangers augmentera le nombre d’ions neutres en provoquant la combinaison de certains des ions positifs et négatifs.
Le deuxième type d’équilibre de l’eau imite généralement le cycle de l’eau. Dans la nature, le soleil évapore l’eau des lacs, des rivières et de l’océan pour créer de la vapeur dans l’air. Lorsque l’air devient lourd de condensation, il retombe sur la terre sous forme de pluie. Ce même concept peut être observé à l’intérieur d’un bocal couvert rempli d’environ un quart d’eau. Si le bocal est réchauffé, l’eau au fond du bocal s’évapore et se déplace vers le haut. Une fois là-bas, il se refroidira en condensation. Au fur et à mesure que la condensation se forme, elle retombe au fond du bocal. L’équilibre hydrique se produit dans ces circonstances car, quelle que soit la quantité d’eau qui semble se trouver dans le bocal, c’est toujours la même quantité.