CHIMICA

Il pH nell’acquario di acqua dolce – terza parte sui valori chimico-fisici


i valori chimici terza parte - pH basi tamponi e soluzioni

Ci siamo lasciati nell’articolo precedente con un bel dilemma chimico-matematico. Avete fatto i conti? Certo, il nostro acquario ha un pH enormemente più basico rispetto a quello di partenza, ma il motivo c’è!

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Come ricorderete, il pH dipende dalla quantità di ioni idrogeno liberi in soluzione. Quindi se aggiungiamo un acido ad una vasca piena d’acqua noteremo immediatamente che il pH scende. Un acido, infatti, contiene moltissimi ioni idrogeno liberi. Tuttavia, se ci limitiamo ad aggiungere un acido, dopo poco tempo potremmo notare che il pH sale di nuovo, anzi, sale ad un livello più elevato di quello di partenza. Strano non è vero?

Nelle soluzioni infatti il pH non è determinato tanto dalla quantità di ioni idrogeno che aggiungiamo, ma dalla presenza di cosiddetti “tamponi”. I tamponi sono composti molto particolari, costituiti da un acido debole e dal suo stesso sale. Ad esempio, pensiamo all’acido carbonico (acido debole) ed al carbonato di calcio (un sale). Se li aggiungiamo ad una soluzione, noteremo che il pH diviene estremamente stabile. Ora potremo aggiungere basi o acidi ed il pH non cambia, almeno sino ad un certo punto. Cos’è accaduto?

Se aggiungiamo dell’acido, questo si lega al sale (carbonato di calcio) e viene neutralizzato. Se aggiungiamo una base, questa si lega all’acido carbonico e viene a sua volta neutralizzata. Le soluzioni tampone, in pratica, stabilizzano il pH, perché la soluzione diventa “insensibile” per qualche tempo all’aggiunta sia di acidi sia di basi. Per spostare il pH occorre saturare completamente tutte le molecole di tampone ed a questo punto basteranno pochi ioni idrogeno per cambiare il pH. Dunque, più tamponi sono disciolti in un liquido, più il pH è stabile.

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Torniamo ora alla nostra soluzione. Su consiglio del negoziante specializzato, abbiamo utilizzato una grande quantità di acqua demineralizzata. Anzi, per fare meglio, abbiamo aggiunto quasi esclusivamente acqua da osmosi inversa. Si tratta di acqua purissima, in vendita nei negozi specializzati, che contiene solo pochissime molecole di soluti. L’acqua di rubinetto contiene tantissimo carbonato di calcio (dipende dalle zone e dagli acquedotti, ovviamente, ma in generale l’acqua dei rubinetti domestici è dura, con alcune notevoli eccezioni). La durezza è dovuta in gran parte (poi ne parleremo meglio in dettaglio) al carbonato di calcio. Pertanto il suo pH è stabile in zona alcalina. Solitamente misureremo nell’acqua di rubinetto un pH attorno a 7.3-7.6 e sarà difficile modificarlo.

Acquario discus

L’acqua demineralizzata che abbiamo aggiunto invece aveva un pH pari a 7.0. Quindi era totalmente neutra, proprio come l’acqua distillata. Però l’assenza di tamponi la rende suscettibile di rapidi cambiamenti di pH. Evidentemente nel fondo dell’acquario c’erano piccole quantità di sostanze solubili, che sono passate in soluzione. Si tratta di metalli alcalino terrosi, che hanno subito fatto salire il pH, in assenza di tamponi adeguati. Nella vasca inoltre ci sono molte piante acquatiche come abbiamo già detto. Le piante hanno consumato la poca anidride carbonica presente (fotosintesi clorofilliana) e questo ha sottratto la parte acida del tampone carbonato. Ecco perché il pH è salito tanto rapidamente: aumenta la parte basica del tampone (il sale) e si riduce quella acida (l’acido debole).

Bisogna intervenire, ma come?

Il metodo più semplice è quello di incrementare la parte acida del tampone carbonato. Dovremo allora aggiungere dell’acido carbonico.

Come si fa?


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