pH KH e GH un balletto tra valori

Oggi mi voglio prendere proprio una bella gatta da pelare e vorrei accennare a questi benedetti valori (pH KH e GH) che tanto danno da pensare sopratutto agli appassionati di habitat Sud Americani.
Cercherò di evitare che vi dobbiate munire di libri di chimica usando parole semplici per capire perché questi benedetti valori cambiano e da cosa dipende, quindi come tenerli stabili.
Sappiate che di chimica ne capisco poco e ciò che scrivo è il risultato di piccole ricerche ed esperienze sul campo. Gli esperti di chimica dovessero rilevare degli errori possono (con mio grande piacere) suggerire delle modifiche.
Da acquariofilo alla buona però devo ricordare dei fatti:

  1. I gas sono presenti in concentrazioni diverse tra l’acqua e l’atmosfera.
  2. Per loro natura tendono a distribuirsi tra i due sistemi i maniera equa.
  3. Questo fenomeno di distribuzione si concretizza in scioglimento dei gas in acqua e di evaporazione. Il ciclo che nasce è in pratica una ricerca continua dell’equilibrio fatta di dissoluzioni e evaporazioni.
  4. La CO2 è in quantità di molto inferiore rispetto all’ossigeno.

Se fate due conti penso che vi sarà già chiaro il concetto che la CO2, nella continua ricerca di equilibrasi tra i due sistemi insieme agli altri gas, si sposterà dall’uno all’altro.

Ma come facciamo a controllare questi scambi? Qui immaginate dei controllori, una sorta di vigili che chiameremo “tampone”(Mi diano gli esperti di chimica qualche licenza di parola per spiegare questo argomento difficile).
Quando vogliamo modificare il pH delle nostra vasca in sostanza vogliamo modificare l’acidità o la basicità, ovvero l’equilibrio tra ciò che acidifica e ciò che rende basico di cui il pH è il misuratore. La CO2 è ciò che acidifica e al suo aumento il pH scende, ma fino ad un certo punto però… ma andiamo avanti, dopo capirete meglio.
Molti di voi si saranno accorti che dopo aver abbassato il pH introducendo CO2, con il tempo tenderà a salire. Perché? Già cosa succede? Prima dicevo che i gas tendono ad equilibrasi; essendo la CO2 in quantità ridotta nell’aria, per il principio dell’equilibrio e dell’espansione dei gas tenderà a occupare lo spazio in vasca e a migrare verso il sistema che ne contiene meno: sua concentrazione diminuirà nell’acquario comportando la salita del pH.
Questo balletto lo possiamo controllare tramite il KH, ovvero controllando la quantità di carbonati e bicarbonati (calcio e magnesio), la cui variazione influenza direttamente la CO2.
Ora approfondiamo ancora un po’ la dinamica tra questi due valori.
Secondo quanto detto si potrebbe concludere che agendo su uno o sull’altro otterremo la variazione di tutti i valori collegati. Purtroppo o per fortuna no, perché la chimica è un po’ più difficile e le reazioni sono complesse. Vi dirò cosa a noi interessa sapere in particolare partendo da un appunto:
SE INTRODUCIAMO CO2 NON DIMINUIREMO IL KH MA SOLO IL pH e comunque solo fino ad un certo punto se in presenza di un KH alto… come mai?
Questo appunto è di vitale importanza per capire un po’ la dinamica dei fatti e spiegare bene i termini. Come il pH misura la quantità di basi e acidi il KH acquariofilo misura le sostanze alcaline ovvero dei sali conosciuti come bicarbonato di magnesio e calcio. Se introduciamo più CO2 il KH (calcio e magnesio) rimarrà invariato perché aumenteremo solo concentrazione di CO2 ma non abbasseremo i bicarbonati che rimarranno li a vigilare che il sistema rimanga stabile.
Diventa più semplice, alla luce di questa considerazione, abbassare il pH introducendo altri tipi di sostante acidificanti, dette acidi deboli (contenuti ad esempio nella la torba, pigne di ontano, foglie di catappa) che agiranno su i bicarbonati sciogliendoli. Meno bicarbonati vuol dire un pH più basso. Vedete la differenza? E’ inutile erogare troppa CO2 se abbiamo un KH alto. Non otterremo i risultati sperati. E’ più semplice diminuire il KH. Avverrà che gli acidi deboli scioglieranno i carbonati (che diminuiranno) trasformandoli in CO2 e la concentrazione maggiore di CO2 diminuirà il pH. Allo stesso tempo sostanze come la torba, pur diminuendo il KH lo terranno stabile evitando sbalzi.

Ora vediamo applicare la teoria alla pratica con l’acqua di osmosi.
Quando usiamo l’acqua d’osmosi per diminuire il pH otteniamo acqua pura (in equilibrio tra ioni di idrogeno ed ossigeno ed in teoria a pH 7) ma ha un bel problema: non può essere usata così com’è (tranne che per piccoli rabocchi) perché è come una spugna a caccia di gas. Misurare il pH è inutile perché nel tentativo di equilibrare i gas e in mancanza di un vigile (sostanza tampone) le concentrazioni di gas cambieranno di continuo. Quindi acqua di osmosi non vuol dire pH minore.
Allora perché se la mettiamo in vasca il pH scende? Se avete seguito il ragionamento della torba non dovrebbe essere difficile. L’acqua di osmosi non possiede sostante tampone, quindi inserita nella vasca andrà a diluire carbonati e bicarbonati che faranno abbassare il KH e pH ma usare quest’acqua direttamente in vasca è molto rischioso perché non possiamo prevedere come reagirà. Dobbiamo avere il controllo e per farlo dobbiamo trattare l’osmosi con prodotti chiamati “Buffer”, o anche con la torba o tagliandola preventivamente con acqua di rete.
Secondo questo ragionamento non è un buon affare utilizzare solo CO2 in bombola per acidificare. Il risultato potrebbe non essere quello sperato e una saturazione da CO2 non la consiglio ai vostri pesci.
Infine abbiamo un altro ospite il GH. Credo che sia naturale che si faccia ancora confusione riguardo l’influenza del KH sul GH . Ogni tanto me lo devo ripassare per schiarirmi le idee. Il dilemma nasce dal chiamare in acquariofilia la misura dell’alcalinità con il nome KH. Ciò è scientificamente sbagliato ma ormai siamo abituati così. Dobbiamo però ricordare che il nostro KH è solo la misura dei sali di magnesio e calcio che non entrano a far parte della calcolo della durezza totale così come nel vero KH. Quindi in acquariofilia il GH rimane una misura scollegata.
Volendo approfondire il KH si chiama durezza temporanea perché se bolliamo l’acqua i sali di calcio e magnesio perdono CO2, dunque si trasformano e non sono più misurabili: sono solo temporaneamente misurabili. Invece la durezza permanente GH , si riferisce ai solfati di calcio e di magnesio presenti in acqua. Se bolliamo l’acqua questi non cambiamo. In acquariofilia queste due durezze vanno considerate separatamente. Ci sono però delle reazioni che possono farci confondere. Se inseriamo, ad esempio, il carbonato di calcio, sia il KH che il GH verranno modificati. Avviene la stessa cosa quando in acquario abbiamo una pietra calcarea: KH GH e ph verranno alterati insieme. Invece se inseriamo del bicarbonato di calcio il GH non sarà influenzato mentre KH e pH si perché, ricordiamo, andremo ad aumentare la quantità di sali che rafforzeranno l’effetto tampone a scapito della CO2.
Questa insomma è la teoria che dobbiamo conoscere per non impazzire quando vogliamo intervenire sul pH. Sebbene possa sembrare tutto molto teorico proviamo a fare qualche esempio pratico alla luce di quanto appreso:

  • Il pH sale sempre in vasca, mi hanno detto che è colpa dell’aeratore. E’ vero?
    Certo che si! Anche un’uscita del filtro troppo potente o a pelo d’acqua provoca lo stesso risultato. Ripensando alla teoria dovremmo ricordare che a) i gas tendono ad equilibrarsi b) se inserisco CO2 in acquario questa tenderà a occupare lo spazio a disposizione ma anche a trasferirsi verso il sistema esterno che ha concentrazioni minori; c)l’effetto tampone del KH non ci permetterà di acidificare più di tanto. Se muoviamo con l’aeratore la superficie (che è la zona di scambio dei gas) favoriamo la sua dispersione con la conseguente alzata di pH.
  • Faccio cambi con acqua di osmosi ma il pH KH e GH sono sempre alti, come mai?
    E’ molto probabile che vi sia la presenza di pietre calcaree nella vasca. Queste rilasciano carbonati che aumentano tutti e tre i valori.
  • Nelle vasche tropicali con temperature intorno ai 28 gradi il pH sale .
    Le alte temperature equivalgono a dispersione di CO2, un po’ come muovere troppo l’acqua.
  • Sto usando la torba per diminuire il pH ma non ci riesco. Sarà di scarsa qualità?
    L’abbassamento del pH non deve essere veloce. Molto dipende dalla durezza di partenza e dalle concentrazioni usate. Il pH scenderà quando il tampone stabilizzato permetterà alla CO2 di permanere in determinate concentrazioni, a temperature stabili e senza grossi movimenti superficiali.

Se questo articolo vi ha chiarito le idee e volete passare a d un esempio pratico su come intervenire in vasca seguite il collegamento.

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