Cosa misura.
Misura la concentrazione di ioni H+ nella soluzione
Unità di misura.
Molto usata una scala che va da 1 a 14 dove 1(acido cloridrico) è il valore piu' acido e 14 (idrossido di sodio) quello piu' basico, il valore intermedio 7 è neutrale(acqua pura a 25°). In realta i valori della scala del Ph vanno da valori negati ad infinito.praticamente noi misuriamo l'esponente e l'acqua che sarà acida se il pH è < 7, basica se il pH è > 7, neutra se il pH è = 7.
Misurazioni
Il pH può essere misurato:
-elettricmente fruttando il potenziale della differenza della concentrazione di ioni H+.
-chimicamente sfruttando gli indicatori (blu di bromotimolo ad esempio),(Test a reagenti usati in aquariofilia).
Comunque Il metodo piu' comune in laboratorio rimane la cartina tornasole,pero'la cartina tornasole modifica il proprio colore in funzione del pH dell'ambiente in cui si trova. Proprio come fanno i reagenti o indicatori liquidi che si usano in acquariofilia (sono da evitare i test a strisce, poco precisi e affidabili).
Oggi lo standard internazionale stabilisce che una soluzione acquosa a temperatura 25° concentrazione 0.05 M di idrogenoflalato di potassio ha pH=4.005.
La scala internazionale del pH è costruita su concentrazioni espresse in mol/kg, perchè piu' precise dell'utilizzo di termini di volume, mol/L.
L'equilibrio ionico dell'acqua
La natura dissociativa dell'acqua garantisce che la molecola possa dividersi in ioni dando l'equilibrio chimico a questa reazione:
2 H2O = H3O+ + OH-
Il segno di uguale in mezzo sta ad indicare che la reazione si puo' leggere (e avvenire) da destra verso sinistra o da sinistra verso destra, questo significa che avvengono 2 reazioni contemporanenamente nell'acqua.
Come modificare il pH.
Per abbassare:
Metodo1:
I composti più utilizzati per abbassare il pH in laboratorio sono:
HCl - l'acido cloridrico. Difetto: scarsamente controllabile (con KH basso è incontrollabile) è un acido forte.
H2SO4 - acido solforico. Difetto: scarsamente controllabile (con KH basso è incontrollabile) è un acido forte.
H3PO4 - acido fosforico. Difetto: incrementa in modo massiccio lo sviluppo delle alghe.
meglio quindi utilizzare invece i sali degli acidi sopra elencati.
Non approfondisco l'uso proprio per demoralizzare chi volesse provare, meglio prima leggere molto sugli acidi prima nominati, le poche righe di questo about non bastano, e rischiereste di fare grossi danni se non addirittura PERDERE la vasca.
Metodo 2:
filtraggio attraverso la torba o l'aggiunta di acidi umici.
Metodo 3:
Aggiungere anidride carbonica CO2, 15 mg/L (ppm) sono ideali per piante e pesci tollerati fino a 40 mg/L, oltre le 100 mg/L a pH 7 è mortale.
Per Alzare il pH:
Metodo 1:
Generalmente si usano soluzioni di CaCO3 e NaHCO3.
Si avranno inevitabilmente interazioni con altri valori dell'acqua e a tale scopo si consiglia la lettura delle miniguide su GH e KH per capire quali sono.
Metodo 2:
Fare dei cambi con acqua di rubinetto, naturalmente condizionata.
Stabilizzare il Ph
Uno dei più grandi problemi che affligge l'acquariofilo è l'avere un pH stabile.
Diversi sono i metodi e i prodotti per variarlo,acido cloridrico,acido citrico, bicarbonati, prodotti commerciali... ma nessuna di queste soluzioni è definitiva, anzi di solito le nostre vasche (piu' che altro noi aquariofili) diventano dipendenti dalle sostanze prima citate.
In realtà quello che sto per trattare non ha niente a che vedere con un segreto, ma è un argomento ampiamente trattato in chimica.
Il metodo per avere un pH stabile in una soluzione acquosa (l'acqua della nostra vasca) di cui parleremo è la soluzione tampone.
La soluzione tampone è una soluzione che si oppone alla variazione del pH se aggiungiamo acidi o basi.Esistono diverse soluzioni per realizzare una soluzione tampone, e possiamo usare diversi composti (coppia acido-base coniugata);
Ma onde evitare, brutte sorprese la regola migliore è utilizzare cio che abbiamo gia in vasca, se possibile quindi Acido carbonico (CO2 + H2O )e idrogenocarbonati (li misuriamo come KH) .
Vediamo con questa reazione cosa succede nella nostra vasca:
H2CO3 + H2O = H3O+ + HCO3-
l'acido carbonico(H2Co3) reagisce con l'acqua(H2O) per dare catione ossonio(H3O+) e idrogenocarbonato(HCo3-)
Quindi il useremo come coppia Acido-base coniugata Acido carbonico e l'idrogenocarbonato, cosi avremo una soluzione tampone.
A questo punto per semplificare la comprensione e rendere tutto piu pratico, invece di farvi fare calcoli prendiamo un altra strada:
Parlavamo di avere un pH stabile, e abbiamo trattato di Co2 (acido carbonico CO2 + H2O) che eroghiamo nelle nostre vasche, e di idrogenocarbonati che solitamente misuriamo in KH(durezza temporanea) quindi si intuisce facilmente che pH, kh e CO2 sono strettamente collegati.
Ed è proprio questa relazione che andremo a sfruttare:
Se aumentiamo la CO2 in vasca e manteniamo il KH costante il pH diminuisce.
Se aumentiamo il KH e teniamo costante la CO2 il pH aumenta.
Come dicevo qualche riga sopra per evitare calcoli vi propongo questa tabella perche credo che renda l'idea di cio di cui si è cercato di parlare in questo about più di qualsiasi calcolo per chi è alle prime armi!!!
Tramite la tabella qui sotto potremo farci un idea piu' chiara:
confrontate i valori di Kh e PH e avrete la concentrazione di Co2
Attenzione!!!
Procedete sempre molto lentamente negli aumenti/diminuzioni di pH, perche variazioni di 0,3 unita' gia creano stress ai pesci e non solo,pH <3 e >12 sono letali per tutti gli esseri viventi conosciuti.
