Benvenuto, Ospite
Nome utente: Password: Ricordami

ARGOMENTO: FOCUS: La chimica in acquario

FOCUS: La chimica in acquario 01/08/2016 12:12 #203257

  • DarioSchelfi
  • Avatar di DarioSchelfi
  • OFFLINE
  • Amministratore
  • Messaggi: 9627
  • Ringraziamenti ricevuti 207
Ho solleticato Davide Farina su alcuni argomenti che reputo sempre di grande interesse, ecco cosa mi ha risposto...

1. Ciao Davide e bentornato su Aquagarden. Torniamo a parlare di chimica e, come di consueto, proviamo a farlo in modo semplice ed accessibile a tutti. Gli argomenti sono tanti e vorrei provare a toccarli tutti. Cominciamo da qui: cosa accade in un acquario al momento dello start up?

Ciao Dario e grazie per questa nuova opportunità! Essendo di formazione un chimico, non posso non vedere il sistema acquario come una grande reazione chimica, e come in tutte le reazioni chimiche, all’inizio c’è una situazione più o meno tumultuosa che necessita di trovare un equilibrio. Ma andiamo ad analizzare un po’ meglio il tutto, passo per passo: iniziamo immettendo il fondo, le rocce, i legni e magari anche le piante. Ognuno di questi elementi non può essere considerato né pulito né tantomeno sterile, e quindi porta con sé una certa carica, talvolta piccola, di materiale solubile: sali, acidi grassi, materiale proteico o comunque organico. Questa piccola quantità di materia verrà dissolta nel momento in cui andremo ad aggiungere l’acqua, creando un sistema rigoglioso per la crescita dei batteri. In realtà la chimica in acquario soprattutto allo startup è molto influenzata dalla microbiologia dell’acquario, o sarebbe tutto abbastanza più lineare. E molto più noioso, per certi versi.

In presenza di acqua, temperatura, condizioni di acidità e potenziale ossidoridottivo idonee, e sostanza consumabile, i batteri possono iniziare a proliferare. Quando parliamo di batteri dobbiamo sempre distinguere due tipologie diverse di essi, distinti in base al loro metabolismo: eterotrofi ed autotrofi. Gli organismi eterotrofi (come noi) non riescono a produrre tutto ciò che gli serve da soli, e necessitano quindi di raccoglierlo dall’esterno. In sostanza, sono organismi che “mangiano”, e sono di notevole importanza in acquario, pur non catalizzando l’attenzione quanto gli autotrofi, che invece sfruttano energia di fonti esterne ad esempio la luce per fare fotosintesi (fotoautotrofi, come i cianobatteri o le alghe), ad esempio, o l’energia chimica derivante dall’ossidazione o riduzione di determinate molecole inorganiche per completare il proprio metabolismo (chemoautotrofi), e in questa seconda categoria rientrano i famosi batteri nitrificanti del filtro: Nitrosomonas, Nitrobacter e Nitrospira. Si tratta di due strategie metaboliche diverse e in un certo senso complementari: se gli eterotrofi non “mangiassero”, non produrrebbero l’ammoniaca, che è invece di vitale importanza per gli autotrofi.

I due tipi di batteri presentati sono molto diversi, non solo per metabolismo ma anche per morfologia e velocità di crescita: gli eterotrofi infatti ricevendo dei “mattoni” per la crescita dall’esterno già pronti riusciranno a riprodursi in maniera molto più rapida degli autotrofi. Basti pensare che le colonie di alcuni batteri eterotrofi (l’Escherichia coli, nome conosciuto ai più ne è un ottimo esempio) nelle condizioni ideali riescono a raddoppiare in numero in soli 20 minuti. Non è il caso proprio dell’acquario, ma una flora batterica eterotrofa può considerarsi quasi completamente instaurata nel giro di una settimana dall’immissione dell’acqua in vasca. Questo tipo di batteri, inoltre, è molto più grosso degli etetrofi in quanto a dimensioni, e difficilmente si ritrova sessile (ossia attaccato a qualche supporto), al contrario dei batteri nitrificanti che invece hanno bisogno di restare attaccati a qualcosa. Una volta instaurata la flora batterica eterotrofa, i pochi batteri nitrificanti presenti possono iniziare a proliferare a loro volta, sfruttando due reazioni di ossidazione: quella dell’ammoniaca a nitrito, e successivamente quella del nitrito a nitrato.

Starete pensando molto probabilmente che siamo partiti a parlare di chimica e ci ritroviamo a parlare invece di microbiologia. Il punto è che le due materie sono molto correlate, perchè i batteri eterotrofi consumano materiale organico e ossigeno producendo anidride carbonica, e trovando molto spazio, e relativamente anche molta materia da consumare, crescono di numero molto rapidamente, fino a trovare un equilibrio perfetto tra il numero di esemplari che nascono e quelli che muoiono. Nella fase di crescita esponenziale c’è una grande richiesta di “cibo” e conseguentemente anche di ossigeno. Nel linguaggio tecnico si dice che aumenta la BOD (Biochemical Oxygen Demand, ovvero la richiesta biochimica di ossigeno), e di conseguenza il potenziale di ossidoriduzione, di cui abbiamo già avuto modo di parlare in passato, verrà a calare. Calando in questi frangenti il redox a livelli decisamente bassi per gli standard di un acquario “sano”, possono avvenire altre reazioni, come ad esempio la solubilizzazione del ferro, sempre presente in ingenti quantità nei fondi argillosi ma insolubile, e quindi la possibile comparsa di alghe filamentose, o la precipitazione del rame, o la solubilizzazione di piccole quantità di cobalto, metallo di vitale importanza per i cianobatteri, che talvolta purtroppo accompagnano proprio la fase iniziale della maturazione… Insomma lo startup è un momento tumultuoso dal punto di vista chimico, ma quasi tutto quello che succede chimicamente è causato unicamente dai batteri.

Chi avviando una vasca non ha mai notato un giorno o una settimana dopo che l’acqua non fosse più limpida, ma anzi, lattiginosa? Ormai questo fenomeno è noto ai più come “esplosione batterica”. Bene, sappiate che si tratta dei batteri eterotrofi, liberi di “nuotare” e andare a cercare l’ossigeno dove ne hanno più bisogno, in alto. L’elevato numero intorbidisce l’acqua, ma nel giro di pochi giorni, quando i batteri avranno consumato la maggior parte della sostanza organica, o dell’ossigeno, il loro numero diminuirà fisiologicamente e da solo fino a raggiungere un equilibrio stabile, che ogni acquariofilo spera di mantenere per tutta la vita della vasca.

Ci terrei inoltre a specificare che inserendo subito piante e qualche legno, ma anche solo toccando un po’ il vetro con le mani si offre ai batteri una quantità sufficiente di materiale su cui andare a lavorare. Può risultare utile, ma non assolutamente necessario, mettere una o due scaglie di mangime per pesci, ma l’inserimento delle piante già all’istante iniziale fornirà materiale organico in quantità e qualità insuperabili per l’instauramento della flora batterica.

2. Nitrosomonas e nitrobacter… cosa sono e come “lavorano” in acquario?

Nitrosomonas e Nitrobacter sono due generi di batteri, comprendenti numerose specie, e sono tra i principali protagonisti dei nostri filtri per il ciclo dell’azoto. O quasi.

Il genere Nitrosomonas, infatti, è il principale responsabile in vasca della trasformazione dell’ammonio (prodotto dai batteri eterotrofi di cui abbiamo parlato prima) in acido nitroso (e quindi in nitrito). Si tratta di batteri chemolitotrofi, ossia “costruiscono” in casa le proprie riserve di energia, come le piante fanno con la fotosintesi, sfruttando l’energia chimica derivante dall’ossidazione dell’azoto ammoniacale, per trasformare l’anidride carbonica in sostanze di riserva. In genere la loro azione ha inizio una decina di giorni dopo l’avvio della vasca, si completa in circa due settimane e continua per tutta la sua vita, salvo imprevisti. Alcune ricerche recenti condotte su alcuni canali reflui inquinati hanno dimostrato che questo genere di batteri è in grado di degradare e detossificare anche molecole organiche persistenti oltre che dannose per l’ambiente, come trielina e benzene.

Il genere Nitrobacter, invece, anch’esso composto da una grande quantità di specie diverse, è erroneamente ritenuto il principale responsabile della trasformazione dei nitriti in nitrati. Questo genere di batteri, infatti, rinvenuto nel terreno un po’ ovunque ci sia umidità, è di vitale importanza per tutte le piante, terrestri e non, dato che arricchisce il terreno in forme di azoto facilmente assimilabili dalle radici, ed è anche il genere che viene spesso inoculato negli starter batterici commerciali, ma il merito della stabilità della vasca una volta raggiunta la maturazione non è suo! I Nitrobacter infatti sono dei batteri mixotrofi, ovvero sono in grado di sfruttare l’ossidazione del nitrito in nitrato per accumulare energia, ma sono al contempo in grado anche di effettuare in una certa misura il metabolismo aerobico dei batteri eterotrofi, il che lo rende in un certo modo meno efficiente soprattutto quando il filtro inizia a sporcarsi e la quantità di carbonio organico a disposizione inizia a raggiungere quantità importanti, e non solo! I Nitrobacter, infatti, sono anche in grado, in condizioni di mancanza di ossigeno, di reperirne una certa quantità proprio dallo ione nitrato, ritrasformandolo a sua volta in nitrito. In più, la “soglia di lavoro”, ovvero la concentrazione minima a cui iniziano ad ossidare il nitrito in nitrato è piuttosto alta. Insomma, il Nitrobacter è una bugia, o quasi. Questo genere infatti è il primo ad instaurarsi nel nostro filtro nel periodo del famoso picco dei nitriti, ovvero il momento in cui i Nitrosomonas iniziano a lavorare sodo (quindi diciamo 15-20 giorni dopo l’avvio) e ottimizzano la loro attività nel giro di altri 20-40 giorni.

La differenza tra le velocità di instaurazione è dovuto proprio al diverso metabolismo tra gli eterotrofi, che ricevono le riserve di energia già “pronte”, i Nitrosomonas che invece le costruiscono in casa sfruttando una reazione, quella da ammonio a nitrito, che muove 5 elettroni per molecola, e quella dei batteri che trasformano il nitrito in nitrato, che invece riescono a sfruttare solo due elettroni per molecola. Non è difficile comprendere quindi che se l’efficienza dei primi è pari a quella dei secondi, i secondi impiegheranno comunque più del doppio del tempo a ricevere lo stesso quantitativo di nutrimento.

Un terzo genere di batteri scoperto più di recente, il genere Nitrospira, è invece il vero nitrificante di una vasca avviata. Si tratta di batteri nitrificanti anch’essi, ma molto meno flessibili nel loro metabolismo rispetto ai Nitrobacter, e quindi anche più efficienti nella captazione del nitrito. Il che vuol dire che gli è sufficiente una concentrazione minore di nitrito per cominciare a lavorare sul serio. Si tratta però di una specie ancora più lenta a cominciare a riprodursi, per cui la effettiva instaurazione richiederà ancora più tempo, ma che pian piano andrà a scalzare i Nitrobacter, se il carico organico dell’acquario non è eccessivo.

3. Vorrei tornare sull'argomento start up. Esistono due diverse “scuole di pensiero” a proposito del momento ideale per l'allestimento: in genere la piantumazione avviene contemporaneamente alla fase di avvio, altri preferiscono attendere un mese o più per la piantumazione. Ciò premesso e da un punto di vista prettamente chimico, qual è a tuo avviso il sistema migliore?

Le piante gradiscono molto la presenza dei batteri, rilasciando in acqua alcune molecole che hanno proprio la funzione di nutrirli a causa un mutuo scambio di nutrienti: la pianta fornirà carbonio al batterio, che in cambio, ad esempio, potrebbe aiutare a ridurre il ferro da ferrico a ferroso e renderlo quindi disponibile alla pianta.

Piantare subito delle talee già adattate alla vita sommersa aiuterà molto quindi la maturazione.

In più, come abbiamo avuto modo di dire prima i batteri nitrificanti necessitano di anidride carbonica o bicarbonato per i loro metabolismo, e quindi introdurre da subito una fonte di CO2 li aiuterà ulteriormente.

Un altro motivo per cui è meglio iniziare subito con piante e CO2 sono ancora i batteri: Nitrobacter
e Nitrosomonas sono generi composti da numerose specie, e la selezione di una specie rispetto ad un’altra o la velocità di lavoro di una singola specie è influenzata in maniera importante dal pH. Far maturare una vasca in condizioni di pH più elevate di quanto poi si avrà in media quando l’acquario andrà a regime vorrà dire, per un certo periodo, rallentare l’azione del filtro finché la specie giusta non raggiungerà il suo equilibrio.

4. Vorrei adesso affrontare uno dei temi più delicati e cioè la filtrazione. Cosa accade all'interno di un filtro rispetto a quello che si verifica in acquario? In altri termini, è davvero così importante l'elemento filtro in acquario?

Il filtro è importante, io direi quasi fondamentale, come in alcuni allestimenti può essere completamente superfluo. Oltre all’importanza del ciclo dell’azoto, di cui abbiamo già avuto modo di parlare, quello che a mio parere è la vera funzione di un filtro è garantire la circolazione dell’acqua e quindi evitare una stratificazione di sedimenti e soluti che può risultare tossica per piante e pesci e abbassare il potenziale ossidoriduttivo dell’acquario, con i danni che ne conseguono a livello di alghe ed esplosioni batteriche.

Una giusta e leggera circolazione dell’acqua inoltre facilita parecchio anche l’assorbimento di nutrienti minerali da parte delle piante.

Alcuni allestimenti però, come quelli previsti dal metodo Walstad o alcuni biotopi per labirintidi, ad esempio, ne possono fare a meno. Il metodo Walstad infatti minimizza i microelementi e anzi lascia l’incombenza del loro assorbimento quasi unicamente alle radici usando come substrato un alto fondo di terriccio da giardino in cui si dovrebbe venire a creare un bilancio tra zone anossiche, desiderate per chiudere il ciclo dell’azoto, e zone ossigenate dalle radici stesse delle piante, portate fino all’emersione. È una nicchia dell’acquariofilia affascinante, ma che richiede esperienza e non è applicabile a tutti i tipi di piante, o comunque che non riesce a raggiungere alcuni dei risultati che si possono ottenere con alcune vasche “high-tech”, come l’ideatrice ama definirle.

5. L'utilità dei “fanghi” nel filtro è stata dibattuta per anni. Sappiamo che esiste una correlazione con i composti azotati, puoi spiegarcela?

Non sono un grande fan dei fanghi, per quanti alcuni li ritengano una manna dal cielo. Sì, offrono ai batteri nitrificanti dello spazio in più, ma allo stesso modo offrono agli eterotrofi molto nutrimento. E gli eterotrofi consumano parecchio ossigeno, l’ossigeno serve anche ai nitrificanti, quindi a lungo andare il filtro potrebbe “autosoffocarsi”. Inoltre un eccesso potrebbe andare a diminuire la velocità del flusso, causando tutta una serie di problemi sia dentro il filtro che in vasca, a causa della diminuzione del movimento dell’acqua che ho accennato prima.

Si tratta per altro della stessa “immondizia” che spesso e volentieri viene aspirata via con tubi e sifoni in occasione dei cambi d’acqua dal fondo della vasca. Se sul fondo costituisce un problema, non capisco per quale motivo non dovrebbe esserlo nel filtro.

Sono personalmente del parere che a seconda del carico organico della vasca la rimozione dei fanghi nel vano cannolicchi da una a tre volte l’anno non arrechi alcun danno, anzi…

6. Adesso torniamo indietro e riprendiamo a parlare del processo di nitrificazione. In che maniera possiamo condizionarlo, favorendolo od ostacolandolo?

Ci sono vari fattori che influenzano il processo di nitrificazione. I batteri infatti crescono se gli vengono fornite le giuste condizioni di nutrimento, potenziale di ossidoriduzione, pH e temperatura, più altri parametri. Una volta instaurate le giuste condizioni, qualsiasi alterazione di essi può alterare in maniera più o meno importante il suo funzionamento. Fortunatamente le varie specie di batteri nitrificanti riescono a lavorare più o meno efficientemente in condizioni di pH che variano da 6 a 9, ma, ancora, è importante che il pH resti il più stabile possibile per evitare che la specie che si seleziona naturalmente nel filtro non vada in sofferenza. Allo stesso modo, tenendo pulito il filtro, e quindi garantendo un ideale afflusso di ossigeno e quindi di condizioni ossidoriduttive stabili, se ne favorisce il corretto mantenimento.

7. Acqua e chimica dell'acqua: negli acquari riccamente piantumati si pone particolare attenzione al rapporto tra pH, KH e concentrazione di CO2. Vorrei che sfatassi il mito delle famose tabelle di concentrazione o che lo confermassi.

Come nella maggior parte dei casi, anche in questo dipende. Le famose tabelle si riferiscono ad un caso ideale, quello in cui il KH, o alcalinità, è una misura del solo ione bicarbonato presente in acqua, ma non è assolutamente così nella realtà. La presenza di foglie di quercia in alcuni allestimenti, così come di pignette di ontano, foglie di catappa, grandi legni scuri, “fondi attivi” come Deponitmix o il Floradepot, ricchi in acidi umici, possono alterare non poco la misurazione. Esistono casi limite quindi in cui la tabella non ha senso di essere seguita, così come casi, e parliamo comunque della maggioranza assoluta, che si avvicinano di più alla idealità. Dipende tutto dall’allestimento, ma la stima nella stragrande maggioranza dei casi è più che attendibile.

8. Cosa influenza la quantità di ossigeno disciolta in acqua?

Domanda interessante perchè leggo spesso di “miti” secondo cui aumentare la CO2 disciolta diminuirebbe l’ossigeno. Niente di più sbagliato. Non esiste in realtà nulla di prettamente chimico che influenzi la quantità di ossigeno disciolta, almeno in maniera diretta. L’ossigeno raggiunge in acqua una saturazione massima di 9,17 mg/L a 20 °C in acqua dolce, e parliamo di un gas che è reattivo dal punto di vista ossidoriduttivo, ma del tutto inerte dal punto di vista delle reazioni acido-base.

Molti qui potranno obiettare “ma una volta mi si è rotta/starata la valvola della CO2 e i pesci sono venuti tutti a galla!” Sappiate che la saturazione di anidride carbonica in acqua e il pH stesso dell’acqua influenzano e non poco la capacità dell’emoglobina di legare l’ossigeno, se pensiamo che le lamelle branchiali portano sulla loro superficie delle cariche negative, queste potranno essere parzialmente bilanciate dagli acidi, o comunque una certa saturazione di CO2 in acqua andrà a spostare l’equilibrio con cui l’emoglobina rilascia il biossido di carbonio e lega l’ossigeno. Ma anche avendo 400 mg/l di anidride carbonica in acqua, la quantità di ossigeno disciolta resterà sempre la stessa. Accendere un aeratore in questi casi allontana l’anidride carbonica dall’acqua, alzando quindi il pH e ripristinando una condizione “sana” nell’ambiente acquatico.

La quantità di ossigeno disciolta è comunque regolata dalla temperatura: più alta sarà, minore sarà la quantità di ossigeno disciolto, dalla turbolenza dell’acqua in superficie: rompendo la tensione superficiale si favoriscono gli scambi gassosi, e quindi l’accensione di un aeratore aiuterà a disciogliere un po’ di ossigeno in acqua, e manderà via un bel po’ di anidride carbonica, il che causa la credenza citata poco fa. Ma si tratta di due eventi completamente separati. Altro fattore importante è ovviamente l’inquinamento organico, ovvero la già citata domanda biochimica di ossigeno: più batteri ci sono, e più nutrimento avranno a disposizione, più ossigeno consumeranno. E meno ce ne sarà in giro, ovviamente.

9. Ossidante e riducente… ne abbiamo già parlato ma... per le piante è davvero così importante?

Fondamentale, per le piante, come per i pesci e per le alghe! Basti pensare che la pianta “pompa” parte dell’ossigeno che produce con la fotosintesi verso le radici, per evitare che queste vadano in condizioni di anossia. Allo stesso modo, condizioni estremamente riducenti possono favorire la riduzione del ferro precipitato sul fondale e quindi la sua dissoluzione in acqua. Un eccesso di ferro è generalmente considerato una delle possibili cause dell’insorgenza di alghe filamentose. Stesso dicasi per il cobalto, che è fondamentale per i cianobatteri, che si sviluppano generalmente in zone di ipossia, ossia di scarsa presenza di ossigeno sul fondo. Uno dei metodi più efficaci di arrestarli e distruggerli è proprio l’uso topico di perossido di idrogeno (acqua ossigenata), che un po’ ossida e rende inutilizzabili alcune proteine, e un po’ toglie dall’acqua quel cobalto che è fondamentale per il loro sviluppo.

Condizioni ossidative eccessive, invece, possono distruggere i chelanti facendo precipitare i metalli, o ancora possono andare a intaccare la cuticola, lo strato ceroso protettivo delle foglie, che nelle piante sommerse è particolarmente sottile. La distruzione di questo strato causa delle “ustioni” alle foglie, e quindi buchi, appassimenti, e perdita di colore. Ma questo secondo caso non avviene in modo naturale: il sistema evolve sempre verso condizioni di riduzione, se si va verso il troppo ossidante vorrà dire che abbiamo aggiunto noi qualcosa di troppo: permanganato, perossido di idrogeno, ipoclorito, ad esempio, possono essere usati come trattamento per le alghe o per trattare alcune condizioni patologiche dei pesci, e sono tutte molecole ossidanti un cui sovradosaggio potrebbe causare i problemi che abbiamo appena enunciato.

10. Chimica e cambi d'acqua: pochi ma spesso oppure…

La risposta corretta è: il giusto. Il che vuol dire tutto e nulla: non c’è una quantità esatta da cambiare ogni tanto, e ogni sistema è diverso dagli altri. Sta all’osservazione del proprietario capire quanto e ogni quanto bisogna intervenire per bilanciare il carico organico della vasca. E vale sempre la regola: meglio uno in più che uno in meno.

Da un punto di vista matematico, invece, fate conto di avere 10 mg/litro di nitrati, e di voler cambiare il 30% del volume della vasca a settimana, e consideriamo il caso che l’acquario produca 3mg/litro di nitrato a settimana. Da 10 scenderemo a 7, e la settimana successiva ci ritroveremo con 10 mg/litro nuovamente. Cambiando il 60% ogni 2 settimane, scenderemo da 10 a 5, risalendo infine a 11 nelle due settimane successive. Non un dramma, ma alla lunga si andrà a creare un accumulo.

A questo punto un modo corretto di affrontare il tema è: se consideriamo che la nostra vasca sia in buono stato di salute nel momento in cui andiamo ad effettuare un cambio d’acqua, dopo di esso si misura la quantità di nitrati. Si attende una settimana, o comunque il periodo prefissato per il nuovo cambio, si ripete il test e si stima la differenza. In questo modo avremo una stima della quantità di sostanza organica che viene disciolta in acqua. Se i nitrati fossero stati 5 mg/litro dopo il cambio, e fossero arrivati a 6 mg/litro prima del cambio successivo, dovremmo effettuare un cambio di almeno 1/6 del volume per mantenere l’equilibrio organico.

Il periodo di tempo tra un cambio e l’altro comunque deve essere ragionevolmente breve da evitare accumuli. Ma qui intervengono molti fattori da considerare, come la quantità di animali, il tipo di fertilizzazione, la quantità di cibo somministrato, le razze animali… Insomma, ogni acquario fa discorso a sè.

11. Se miscelo 10 litri d'acqua con pH 5 con 10 litri d'acqua con pH 8 non ottengo 20 litri d'acqua con pH 6,5, perché?

Dipende da cosa c’è disciolto. Il pH dell’acqua è influenzato unicamente infatti dai suoi soluti. Un’acqua ricca in bicarbonato o carbonati avrà un pH stabile attorno a valori di 8, mentre una soluzione di fosfato monobasico di potassio per pmdd raggiunge facilmente un valore di pH pari a 4, ma esistono acidi e basi più forti di altri, e quindi miscelare due soluzioni porterà sicuramente ad un pH intermedio, ma non esattamente al punto medio tra i due.

Il discorso è molto ampio, ma un caso particolare è sicuramente quello dell’acqua di osmosi: chi, producendosela in casa, non ha mai provato almeno una volta a misurarne il pH? I risultati variano di molto usando test colorimetrici diversi: se l’acqua di osmosi è perfettamente priva di sali, infatti, il suo pH sarà influenzato dal tampone che forma la prima cosa che si scioglie in essa, nella fattispecie, andando a misurare il pH dell’acqua di osmosi con un test a reagente, leggeremo il pH del test a reagente. Non un granché di utilità. Risulta anche poco producente leggere tale valore di pH con un pHmetro digitale, dato che per una lettura corretta si dovrà aggiungere un po’ di cloruro di potassio all’acqua per evitare correnti parassite, o anche qui la lettura sarà quantomeno ballerina.

Ma consideriamo di aver letto il pH della nostra acqua di osmosi, e che il valore ottenuto sia di circa 5,70 (più che plausibile considerando che l’unico soluto che si trova nel liquido è la CO2 atmosferica). Misceliamo con una pari quantità di acqua di rubinetto a pH 8 (non fatelo a casa, se potete usate sempre dei sali appositi), e ci aspettiamo di avere quindi un’acqua a pH 6,85, praticamente perfetto per le piante e praticamente tutti i pesci d’acqua dolce, o quasi. E invece no, il pH scende nel migliore dei casi a 7,8, con un valore di KH che si dimezza invece esattamente rispetto a quello dell’acqua di rubinetto.

Per spiegare bene la ragione di ciò dobbiamo capire cosa è un tampone: un tampone è una soluzione di un sale e del suo acido o della sua base coniugata. Un tale sistema fa in modo tale che piccole aggiunte di un acido o una base anche forte causino piccoli spostamenti del valore del pH.

Quando parliamo di acquario, nella stragrande maggioranza dei casi il tampone è costituito dallo ione bicarbonato, presente nelle acque di rubinetto o come sale nelle miscele da remineralizzazione dell’acqua di osmosi. Il bicarbonato è l’intermedio tra l’acido carbonico, ovvero l’anidride carbonica disciolta in acqua, e lo ione carbonato. La presenza di questo tampone è molto importante per preservare gli equilibri non solo chimici ma soprattutto biologici del sistema acquario evitando oscillazioni, ma allo stesso modo rende difficoltoso raggiungere valori ottimali in maniera semplice come possiamo immaginare. Fortunatamente esistono in commercio, o anche in natura, delle soluzioni accessibilissime. Basta informarsi.

12. Un acquario di piante e con pochi pesci riuscirebbe a sopravvivere tre anni senza alcun cambio d'acqua? E' cioè possibile, da un punto di vista chimico, concepire l'acquario come un ambiente “chiuso”?

Più che sia possibile da concepire, l’acquario è assolutamente da considerare un sistema chiuso! Già solo alimentando gli animali andiamo ad aggiungere una quantità di sostanza che è impossibile da smaltire al 100%, prima o poi saremo obbligati ad effettuare un cambio d’acqua.

Esistono tuttavia dei metodi particolari di conduzione di un acquario che cercano quanto più possibile di chiudere l’anello: ci stiamo riferendo ovviamente al metodo Walstad, ideato dalla omonima biologa e descritto nel suo libro Ecologia dell’Acquario di Piante. Si tratta di un sistema che prevede delle zone ossidative fornite dalle piante, in congiunzione con delle zone praticamente anossiche nel terreno, ovvero totalmente prive di ossigeno, in cui si sviluppa una flora batterica che riduce i nitrati ad azoto gassoso. Si tratta di sistemi che richiedono una certa consapevolezza, ma anche la Walstad prevede un cambio d’acqua ogni 6 mesi per evitare accumuli, essenzialmente di sostanze emesse dalle piante stesse.

13. Se ti dico “non serve ma aiuta”, quale accessorio per acquario ti viene in mente?

Molte cose, dipende ovviamente dall’allestimento. Andando sul caso generale sicuramente il Twinstar, molto utile se c’è, ma si tratta pur sempre di uno strumento di cui siamo riusciti a fare a meno fino ad oggi.
Dario
L\'Amministratore ha disattivato l\'accesso in scrittura al pubblico.
I seguenti utenti ringraziano:: Camillo68

FOCUS: La chimica in acquario 01/08/2016 21:37 #203260

  • MarcoCogoni
  • Avatar di MarcoCogoni
  • OFFLINE
  • Aquagarden Staff
  • Messaggi: 2196
  • Ringraziamenti ricevuti 90
Molto, molto interessante, grazie.
Marco Cogoni
L\'Amministratore ha disattivato l\'accesso in scrittura al pubblico.

googlePlusyoutubefacebooktwitter

AG - 2013 - All rights reserved - Privacy & Policy

VitRuo - Web Agency

tornaSu