tabella co2

Co2 in acquario

Sentiamo spesso parlare dell’utilizzo della Co2 in acquario, ma altrettanto spesso le idee in merito sono piuttosto confuse e non si sa bene da dove partire. Questa vuole essere una guida che spiega in quali casi utilizzarla, come erogarla e in che quantità.

Sappiamo che in natura le piante all’aria aperta, anche se la co2 è praticamente prossima all’1 % del volume totale (400 ppm) durante il processo di fotosintesi, trasformano la co2 presente nell’aria, per produrre ciò di cui hanno bisogno per il loro metabolismo (glucosio e derivati) convertendola in ossigeno.

Nelle nostre vasche, in cui introduciamo piante che molte volte sono state adattate all’ambiente acquatico, la quantità di co2 disponibile non è sufficiente per supportare la loro crescita, soprattutto nel caso di alcune specie a crescita rapida, le quali presentano un metabolismo molto veloce.

 

Vi starete chiedendo allora perché in alcuni acquari senza CO2 le piante crescono comunque?

In acquario è possibile trovare una certa quantità di Co2 in acquario disciolta, in quanto essa proviene da diversi processi, in particolare:

  • All’interno del filtro e nello specifico, la co2 viene prodotta dai batteri durante il processo del ciclo azotato (qui potete trovare informazioni più dettagliate) trasformando ammonio e nitriti in NO3 nitrati catturando una molecola di ossigeno e rilasciando co2;
  • Viene prodotta durante il processo di respirazione cellulare della fauna presente;
  • Tramite lo scambio gassoso che avviene grazie al movimento di superficie dato dalla pompa che fa girare l’acqua.

Nonostante la presenza di questi fattori, per molte specie di piante, la quantità disciolta disponibile non è sufficiente e quindi si ricorre alla somministrazione forzata per mezzo di un impianto di concimazione carbonica.

Oltre al contributo alla fertilizzazione, la co2 erogata ha un effetto acidificante della nostra acqua proporzionale alla quantità disciolta, quindi in alcuni biotopi come quelli amazzonici o asiatici molto piantumati, viene impiegato come mezzo alternativo agli acidi umici o fulvici per mantenere un ph acido idoneo ad alcune specie di pesci che ospitiamo nelle nostre vasche senza dover essere costretti nell’utilizzo di catappa, pigne di ontano, foglie di quercia, torba per abbassare il ph che rilasciano in vasca grosse quantità di tanini rendendo l’acqua dal giallo all’ambrato.

 

Ma… quanta ne va erogata?

La Co2 in acquario apporta notevoli benefici alle piante e al ph ma un eccesso porta al decesso di tutta la fauna presente in vasca per anossia, quindi è necessario sapere come e quanta dosarne.

Sappiamo che il ph viene influenzato dal kh (qui potete trovare approfondimenti in merito a KH e pH) che svolge un’azione tampone su di esso, impedendo oscillazioni del valore del pH estremamente dannose per la fauna dell’acquario.

La co2 influisce su questo rapporto in proporzione alla quantità disciolta, quindi maggiore sarà l’erogazione e dissoluzione del gas in acqua, maggiormente potremo apprezzare la discesa del ph, ma c’è un LIMITE.

[pullquote-right]Questo limite varia in base al kh che avremo in vasca, in sostanza ad ogni punto di kh corrisponde un valore minimo di ph raggiungibile oltre il quale iniziano i problemi e decessi.[/pullquote-right]

Per darci un indicatore del giusto rapporto tra kh e ph abbiamo a disposizione la tabella che ottiene come risultante la concentrazione in ppm (parti per milione oppure mg/l) associato ad ogni valore kh/ph.

Per capirci, se abbiamo un kh 3, il limite minimo raggiungibile di ph sarà 6.5, a questo valore di ph avremo una concentrazione di Co2 in acquario pari a 33 ppm che è circa la concentrazione ottimale per la crescita rigogliosa delle piante senza compromettere il benessere dei pesci. Se alzassimo di qualche bolla la Co2 in acquario apprezzeremmo una ulteriore discesa del ph a 6.4 e otterremmo una concentrazione di co2 di 42ppm che inizia a dar fastidio alla fauna acquatica, un ulteriore aumento delle bolle erogate porterebbe al decesso.

Per semplificare potremmo affermare che ad ogni valore di kh esiste un giusto valore di ph ottenuto dalla concentrazione di co2, considerando il valore ideale tra 20-30 ppm fino ad massimo tollerabile di 39/40 ppm.

Co2 in acquario

 

Come leggere la tabella?

Partendo dal KH misurato in vasca con test a reagente, si segue la riga orizzontale (freccia 1) corrispondente fino a trovare le celle verdi che indicano il valore ottimale espresso in ppm o mg/l  (NON IN BOLLE DA EROGARE) in cui le piante traggono il maggior beneficio senza apportare danni alla fauna come invece accadrebbe per le celle da gialle a rosse.

A questo punto si segue la colonna perpendicolare al valore corretto (freccia 2) fino alla parte superiore della tabella dov’è indicato il valore di PH da raggiungere per ottenere la suddetta quantità di Co2. Nella zona azzurra troviamo di conseguenza le corrispondenti concentrazioni di co2, a livelli non sufficienti.

phmetro500x4002

PhMetro

[dropcap]P[/dropcap]hMetro una parola semplice qundo complessa infatti più di una volta ci è capitato di leggere vari post in merito alla misurazione del pH e l’eventuale utilizzo di phmetri digitali.

test Ph

Con questo articolo vorrei approfondire alcuni aspetti relativi a questo argomento e fornire qualche consiglio utile alla sua gestione.

[pullquote-left]Come sappiamo il pH è uno dei parametri fondamentali che dobbiamo monitorare all’interno delle nostre vasche.[/pullquote-left]

In genere vengono utilizzati dei test a reagente (che sfruttano delle reazioni colorimetriche con successiva comparazione con la scala apposita) per fornire un’indicazione sul valore.

Purtroppo, però questi test sono caratterizzati da una scala che cresce con incrementi di 0.5 punti (salvo qualche eccezione – ad esempio il test pH 6.0-7.6 della JBL che ha un incremento di 0.2 punti), il che dal mio punto di vista, li rende poco idonei per alcune applicazioni, come il dosaggio della CO2 in vasca.

phmetro

In questo caso anche “piccole” variazioni di pH possono portare a variazioni notevoli nella quantità di CO2 effettivamente disciolta (per fare un esempio in presenza di erogazione di CO2, considerando un KH 4 se il valore di pH è 6.5 otterremo, incrociando i dati con apposita tabella, una concentrazione di 45 ppm, mentre se ci troviamo a pH 7 il valore ottenuto è di 14 ppm, si passa dall’eccesso a una quantità non sufficiente).

 

tabella phmetro

Per questo motivo è possibile ricorrere all’utilizzo di un PhMetro elettronico. Quest’ultimi utilizzano un sistema differente per la quantificazione del pH, ricorrendo a misure potenziometriche (in breve misurano la differenza di potenziale che si forma a causa della differenza di concentrazione di ioni H+ rispetto a una membrana apposita).

Il cuore di questo tipo di strumento è composto da una particolare membrana in vetro speciale (è composta non solo da silice, ma sono presenti anche ossidi di calcio e sodio in varie percentuali) la cui composizione premette il funzionamento dell’elettrodo stesso.

phmetro2

Le membrane di questo tipo di PhMetro sono caratterizzate dalla capacità di “sentire” selettivamente lo ione H+ (in parole povere la membrana è in grado di fornire un segnale relativo solo a questo particolare ione, avendo interferenze minime dalle altre componenti presenti in soluzione a patto che la membrana sia in buone condizioni). L’elettrodo è genericamente sferico in quanto questa forma garantisce la massima superficie di contatto e la minima resistenza al passaggio di corrente, ma anche una certa fragilità.

 

 

 

Quindi come approcciarci nel modo migliore all’utilizzo di questo strumento?

Innanzitutto, questa famiglia di elettrodi fornisce potenziali stabili e riproducibili solo dopo averli lasciati in soluzione (nel nostro caso acqua) per un certo periodo di tempo, in modo da IDRATARLI. Al loro interno infatti è presente una soluzione a pH 7 e uno strato di gel che deve espandersi all’interno del vetro stesso per garantire il corretto funzionamento.

Lo step successivo prevede la TARATURA dello strumento stesso utilizzando delle soluzioni tampone caratterizzate da un titolo o concentrazione ben definita (in commercio esistono diversi buffer sia già pronti all’ uso o in bustine da disciogliere in acqua di osmosi in quantità definite dal produttore). Solitamente per la taratura di questo PhMetro si utilizza una taratura a due standard, poiché permette di minimizzare l’errore sulla lettura del valore rispetto a una taratura con un singolo standard (mi riferisco a phmetri di tipo commerciale, estremamente diffusi su vari tipi di piattaforme online). Nulla ci vieta comunque di utilizzare anche la terza soluzione tampone.

Si procede quindi alla (eventuale) preparazione delle soluzioni tampone a pH 6.86 e 4.01 (i phmetri meno costosi riescono a misurare valori con una cifra decimale, non mi affiderei più di tanto alla seconda cifra decimale se presente, a causa dell’errore che si ha intrinsecamente nella misura stessa).

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Si procede con la misura del tampone a pH 6.86; agendo sull’apposita vite si modifica il valore (segnato sul display del PhMetro ) fino a ottenere quello del buffer. Si sciacqua l’elettrodo con acqua di osmosi e si elimina l’eccesso di acqua aiutandosi con della carta assorbente morbida (come quella di un fazzolettino. La stessa operazione va ripetuta con il secondo tampone a

pH 4.01. Consiglio questi due tamponi perché in genere nei nostri acquari, specialmente in presenza di erogazione di CO2, ci troviamo a pH neutro o debolmente acido (se invece abbiamo a che fare con biotopi tipo Malawi/Tanganika potrebbe essere conveniente usare il tampone a 9.81 – quindi l’ordine di taratura e prima con tampone a pH 6,86 e poi a pH 9,81). Fatto ciò dobbiamo procedere ad una verifica immergendo l’elettrodo sciacquato ed asciugato nuovamente nella soluzione tampone a pH 6.86; se la lettura coincide il pHmetro è pronto all’ uso. La taratura deve essere effettuata periodicamente, per evitare letture errate! (La taratura dovrebbe essere ripetuta) mediamente ogni 15 giorni per un uso intenso o 30 giorni se l’uso è sporadico)

[pullquote-left]CONSERVAZIONE. Bisogna ricordare che per conservare correttamente il nostro strumento PhMetro la membrana NON DEVE essere mantenuta asciutta, ma è preferibile mantenerla avvolta in uno strato di cotone imbevuto con una sostanza con adeguata forza ionica per ridurre la perdita di selettività. Nel nostro caso possiamo utilizzare il tampone a pH 4, in mancanza di quest’ultimo meglio un po’ di acqua piuttosto che niente. Bisogna evitare l’utilizzo di acqua distillata o RO per mantenere umida la membrana, perché l’assenza di forza ionica fa perdere in selettività e sensibilità nei tempi di risposta.[/pullquote-left]

Ultima nota: questo genere di strumenti necessita di sostituzione periodica (in base alla conservazione e all’utilizzo – ad esempio le sonde in continuo richiedono una sostituzione ogni 2 anni circa) in quanto con l’invecchiamento della membrana il pH letto si sposta verso valori più alcalini.

 

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

 

 

 

 

 

 

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Guida impaginata da Marco Ferrara

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