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I valori chimico-fisici nell’acqua dolce: il pH

lunedì 13 Ottobre, 2014

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Cominciamo dalle misure chimiche

Possiamo effettuarle in due modi, sfruttando comunque la capacità di alcune sostanze di cambiare colore secondo il pH. Fateci caso: quando preparate una bella tazza di the il liquido prende un colore ambrato abbastanza scuro, specialmente con alcuni blend molto tanninici. Se versiamo una goccia di limone il colore si schiarisce subito. Il succo di limone infatti è acido.

Usiamo lo stesso sistema con i coloranti chimici. Il metodo classico è quello delle cartine “tornasole”. In questo caso la sostanza è attaccata ad un pezzo di carta che, quando asciutto, è di colore roseo. Se lo immergiamo in un acido, immediatamente il suo colore “vira” al giallo. Se lo immergiamo in una soluzione basica il colore vira al blu. Ora, se aveste avuto il tempo di acquistare un multi-test su cartine, avreste visto proprio questa reazione. Resta da capire come si misura il pH in base al colore!

Per farlo, confronteremo il colore della cartina con una scala tonale, con tante tinte ed una serie di numeretti in corrispondenza di ognuna di esse. Poiché il colore della carta tornasole cambia secondo il pH, quando avremo identificato un quadratino di colore che corrisponde, ad occhio, a quello assunto dalla nostra cartina appena immersa nell’acqua dell’acquario, avrete pure la possibilità di leggere, in corrispondenza, il valore del pH. Facilissimo, come si può capire.

Sono disponibili nei negozi anche dei misuratori liquidi di pH. Il meccanismo è lo stesso, solo che i pigmenti in questo caso sono in una soluzione. Ne versate alcune gocce in una provetta nella quale avrete raccolto dell’acqua dell’acquario, confrontate con la solita scala colorimetrica e leggete il valore pH. Costano un pochino in più delle cartine ma, essendo costituite da molti pigmenti diversi, permettono di discriminare meglio il pH, con intervalli più brevi. Però scadono dopo un anno o poco più e vanno rinnovati, altrimenti vi daranno valori errati: numeri da giocare al lotto!

I misuratori elettrochimici invece sono costituiti da sonde con una sottile membrana che lascia passare gli ioni idrogeno. Questi reagiscono con un sensore e producono un potenziale elettrico, che viene letto dallo strumento e trasformato in un valore pH, che si può leggere direttamente sul display. Sono molto precisi, ma vanno tarati bene altrimenti, anche in questo caso, vi daranno numeri da giocare al lotto! A questo scopo, almeno una volta ogni due settimane, dovreste immergere la sonda dentro una soluzione di riferimento (a pH 4, a pH 7, entrambi, o secondo le istruzioni), in modo che essa riaggiusti la lettura. In questo modo sarete certi di letture sempre corrette. In genere i misuratori elettronici vi daranno valori alla seconda cifra decimale (es. 6.54) mentre quelli liquidi danno valori ad una cifra decimale (es. 6.5). Quelli in cartine danno valori ad una sola cifra (es. 6) oppure approssimati al mezzo punto decimale (es. 5.5 – 6.0 – 6.5- ecc.). Come vedete, si tratta di livelli diversi di accuratezza, ma la precisione è un’altra cosa. Un giorno ne parleremo in dettaglio.

A questo punto dovremmo parlare delle relazioni del pH con tutti gli altri valori dell’acqua. Questa è la parte più importante. Ma lo spazio a disposizione è terminato.

Vi lasceremo con un bel dilemma: abbiamo misurato il pH del nostro acquario (quello coi pesci morti) mediante lo strumento del vicino, ed è risultato essere 7.76. Enormemente elevato, rispetto a quello di partenza, che era 7. Se non credete che si tratti di un valore molto diverso da quello di partenza, tenete presente che, a causa di una serie di ragioni matematiche (che non affronteremo oggi), ogni decimale di pH corrisponde ad un’acqua dieci volte più acida o più basica. Insomma, il pH 7.1 è dieci volte più acido di un pH 7.2. Quindi, un pH 7.3 è 10 x 10 (ovvero 100) volte più basico del nostro pH 7.0 di partenza e così via.

Provate ora a calcolare quante volte è più basico un pH 7.76 (10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10… e più, circa!) rispetto a quello neutro dal quale eravamo partiti. Può questo spiegare la morte dei pesci? Forse sì. Ma perché mai il pH è cambiato tanto?

Beh, per capire tutto questo dovremo attendere il prossimo articolo.

Le altre parti del corso uscite finora:

Bibliografia:

Piacca, durezza & altre storie – Valerio Zupo