Stabilizzare il Ph

Uno degli obiettivi che molti acquariofili si pongono è quello di stabilizzare il pH.

Se facciamo un cambio di acqua tendiamo a destabilizzarlo e lo stesso avviene se usiamo un impianto di CO2, se lo usiamo in continuo o legato al fotoperiodo ci saranno sempre variazioni nell’ arco delle 24H, se introduciamo troppo cibo (i batteri aerobici nel filtro operando il processo di nitrificazione producono CO2), le piante stesse attraverso la fotosintesi nelle fasi giorno/notte sono in grado di provocare delle variazioni di pH.

Per ridurre al minimo queste variazioni di pH possiamo sfruttare l’ effetto tampone di alcune sostanze che si oppongono alle modifiche di pH a seguito di aggiunta di piccole quantità di acidi o basi forti.

In chimica i sistemi tampone sono tutti quelli formati da un acido debole e dalla sua base coniugata (p. es. coppia H2CO3/HCO3 – acido carbonico/bicarbonato – sali di anioni derivanti da acidi deboli poliprotici come la coppia H2PO4/HPO42- – diidrogenofosfato/idrogenofosfato, etc.).

Per descrivere il concetto consideriamo il nostro sistema tampone H2CO3 e la sua base coniugata HCO3e HCO3e la sua base coniugata CO32-

 La reazione completa è H2CO3 <-> H+ + HCO3–  <-> H+ + CO32-       ricordate il concetto di reazione reversibile accennato all’ inizio ?

 

Se aggiungiamo dell’ acido ovvero H+ abbiamo la seguente semi coppia di reazione

H2CO3 < H+ + HCO3  (1)

HCO3– <– H+ + CO32- (2)

L’ aggiunta di una sostanza acida, ovvero l’ aggiunta di ioni H, tende ad abbassare il pH verso valori più acidi. L’ aumento della concentrazione degli ioni H dovuta all’ aggiunta di una sostanza acida sposterà le reazioni verso sinistra ovvero verso la formazione di H2CO3 sino a disponibilità di HCO3per la reazione (1) e di HCO3 sino a disponibilità di CO32- per la reazione (2) ,  quindi la concentrazione di ioni H complessivamente tende a diminuire rispetto a quelli aggiunti e di conseguenza il pH subirà una abbassamento minore rispetto a quello che ci saremmo aspettati di avere … questo è l’ effetto tampone

 

Non dimenticate che il valore del pH è legato alla concentrazione di ioni idrogeno (H+) liberi in soluzione

Se invece aggiungiamo una base ovvero ioni OH abbiamo:

H2CO3 + OH –> HCO3 + H2O

H2CO3 + OH –> CO32 + H2O

L’ aggiunta di una sostanza basica, ovvero l’ aggiunta di ioni OH tende ad alzare il pH verso valori meno acidi o alcalini. L’ aggiunta della concentrazione degli ioni OH dovuta all’ aggiunta di una sostanza alcalina sposterà le reazioni verso destra ovvero verso la formazione di HCO3 sino a disponibilità di H2CO3  e alla formazione di CO32- sino a disponibilità di  HCO3. In queste due semi coppie di reazione vedete ioni H+ ? In queste semi reazioni non compaiono ma in realtà quello che succede è che mano mano che aggiungiamo una sostanza alcalina gli ioni H liberi si combineranno con gli ioni OH per formare H2O. La riduzione della concentrazione di ioni H ad opera della base OH alzerà il pH ma con valori più bassi rispetto a quelli che ci saremmo aspettati

 

Coppia KH e CO2 per una regolazione ottimale del pH in acquario.

La somministrazione della CO2 rappresenta il sistema più pratico per mantenere il pH ad un valore scelto fatto salve quelle piccole fluttuazioni che si hanno nell’ arco delle 24 H per i motivi già precedentemente esposti.

Abbiamo due modalità per regolare il pH con la CO2.

Possiamo aumentare/diminuire l’ erogazione in modo da aumentare o diminuire la quantità di ioni idrogeno in soluzione oppure possiamo agire sfruttando l’ azione del tampone  bicarbonato HCO3. Ugualmente se vogliamo mantenere costante la concentrazione di CO2 ad un valore compreso tra i 20 – 30 mg/L per fertilizzare le piante possiamo ancora una volta agire su entrambe le componenti pH (aumentare/diminuire la CO2) e KH (aumentare o diminuire l’ effetto tampone).

Se abbiamo bisogno di aumentare la CO2 non significa dare necessariamente più gas ma possiamo semplicemente abbassare il KH dell’ acqua per ridurre la sua azione tampone, insomma possiamo giocare sulla variabile KH in modo da consumare meno gas.

Considerato che i parametri chimici che possono influire sullo stato di salute dei pesci sono essenzialmente il pH ed il GH ma quest’ ultimo è fuori gioco dalla diatriba, è sempre preferibile quando si fornisce CO2,  soprattutto quando vogliamo fertilizzare, fissare il punto pH  desiderato.

Successivamente scegliere il valore corrispondente KH sulla famosa tabella pH- KH- CO2 . Correggere il KH sulla base del valore stimato sulla tabella e solo successivamente regolare la somministrazione della CO2 in modo da raggiungere il pH fissato.

Questa metodica ci permette di mantenere il pH desiderato e la giusta fertilizzazione con COcon la minima somministrazione del gas…alias ottenere la massima efficacia con la minima spesa.

Per ritornare alla chimica quello che succede è questo:

H2O + CO2 (gas) <–> H2CO3 <–>  H+ + HCO3–  <–> H+ + CO32-

Senza entrare nel merito delle costanti di dissociazione e della legge che regola la solubilità dei gas possiamo semplicemente dire che quando micronizziamo la CO2 in acqua una piccola quantità di gas reagisce con l’ acqua formando l’ acido carbonico H2CO3. L’ ac. carbonico in acqua si dissocia completamente in H+ + HCO3–  . Se ci fermiamo a questo step possiamo scrivere la reazione definitiva:

H2O + CO2 (gas) <–> H+ + HCO3–          Gli ioni H+  sono quelli responsabili del pH

 

Siamo arrivati alla fine della guida About Ph e vi sarete resi conto di quanto una semplice sigla come pH sia nella semplicità della sua scrittura qualcosa di più complesso, che interagisce con altri parametri e che, come un cavallo selvatico, ognuno di noi cerca quotidianamente di domare con tutti gli artifici ed i mezzi che ha a disposizione.

Vi lascio con questo semplice e facilmente intuibile schema ringraziandovi per avermi seguito in questo viaggio.

 

 

frecce con scritte

scala Ph2

 

NB: alcune foto di About Ph sono state prese dal web , qualora il proprietario le riconoscesse come proprie e ne vuole la rimozione basta comunicarcelo e provvederemo immediatamente alla rimozione.

In conclusione: About Ph è una guida scritta utilizzando un linguaggio semplice in modo da essere facilmente comprensibile e quindi trasmettere concetti relativi alla chimica dell’ acquario, altre guide simili ad About Ph stanno per essere pubblicate sul nostro portale in modo da avere un punto di riferimento per consultazioni piu’ rapide.

 E’ vietato copiare anche parzialmente questo articolo About Ph e relative immagini senza l’autorizzazione dello staff di acquariofili e del proprietario.

 

Guida About Ph impaginata da Marco Ferrara

©www.acquariofili.com

Author: Mario Mandici

Mi sono avvicinato a questa passione da ragazzo e di strada credo di averne fatta tanta. Un percorso costellato da errori su cui ho consolidato il mio bagaglio di esperienze ma ho avuto anche molti successi. Allora non c'era internet, non c'erano gruppi con persone dotate di esperienza che potessero aiutarmi. Ho riprodotto diverse specie dal betta al danio rerio, scalari e haplochromis burtoni. Oggi mi sto dedicando alle caridine ma soprattutto alle piante altra mia passione, piante in vaso e piante in acquario.