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L’acquario marino impone la conoscenza di alcuni concetti relativamente complessi, uno di essi riguarda il controllo del pH.

Nell’acquario d’acqua dolce i problemi di pH sono considerati banali e destinati ad interessare solo il neofita. In quello marino l’argomento può divenire abbastanza complesso a causa della complessa miscela salina che reagisce a qualsiasi operazione. Spesso ci si ritrova ad aggiungere elementi o gas, producendo in successione degli equilibri instabili, sempre diversi, fino ad arrendersi, prima di sostituire tutta l’acqua dell’acquario!

Nell’acquario marino il pH assume un’importanza vitale, sia perché la maggior parte delle specie che vivono in ambienti tropicali sono adattate a pH molto stabili nel tempo, sia per la presenza di organismi dotati di scheletro calcareo (pensiamo ai coralli e ai molluschi) che in un ambiente acido perdono lentamente la loro struttura e muoiono. Gli attori fondamentali di questi equilibri sono gli ioni calcio e l’alcalinità dell’acqua, che in cooperazione con la concentrazione di anidride carbonica producono di fatto i valori pH che misuriamo. Purtroppo, dopo aver compreso queste relazioni, si raggiunge anche la consapevolezza che il controllo del pH non può essere semplicemente affidato ad “aggiunte alla cieca” di calcio ed alcalinità poiché i rapporti di solubilità di vari ioni ci renderanno la vita difficile, a causa di successive precipitazioni. Molti lamenteranno che hanno aggiunto kalkwasser per settimane, giornalmente o utilizzando pompe peristaltiche e i risultati sono deludenti. Nella maggior parte dei casi si riesce momentaneamente a raggiungere livelli di 220-250 ppm, per osservare già il giorno successivo rapide diminuzioni sotto i 200 ppm.
È necessario allora conoscere alcune relazioni fondamentali per padroneggiare questa materia ed operare in modo corretto.

Matrimoni chimici

Calcio e alcalinità sono naturalmente legati da relazioni molto strette che possono creare seri problemi se non completamente comprese. Ad esempio, aggiungendo molti integratori di calcio si osserverà poco dopo una riduzione notevole dell’alcalinità ed una passeggera torbidità, dovuta alla precipitazione di carbonato di calcio. Di pari, aggiungendo un integratore di alcalinità si osserva spesso una precipitazione seguita a riduzione della concentrazione di calcio. In tutti questi casi, soprattutto se gli additivi sono incompleti, si ottiene solo torbidità dell’acqua e precipitazione di vari elementi, che escono definitivamente dalla composizione dell’acqua marina. Pertanto le aggiunte di calcio ed alcalinità devono essere perfettamente bilanciate per condurre ai risultati desiderati, il che si traduce anche nell’ottenere un pH stabilmente elevato. Benché varie coppie di calcio ed alcalinità possano essere prese in considerazione per soddisfare esigenze diverse, possiamo affermare che alcuni valori risultano soddisfacenti nella maggior parte dei casi e potremmo quindi suggerire la coppia:
Alcalinità: 2.5 – 4 meq per litro ovvero 7 – 11 dKH o ancora 125 – 200 ppm equivalenti di CaCO3
Calcio: 380 – 450 ppm di ioni calcio, ovvero 950 – 1125 ppm di equivalenti CaCO3
Pertanto, se avremo misurato i due parametri e li avremo stabiliti all’interno di questi intervalli, allora non dovremmo modificare nulla, proprio per evitare che successive precipitazioni possano rompere l’equilibrio, a meno di esigenze particolari che ci costringono ad agire diversamente.

Correzione efficace

Se, al contrario, i valori di calcio ed alcalinità sono al di fuori di questi intervalli, allora bisognerà procedere alla correzione. Per farlo occorre conoscere esattamente quali sono i valori misurati e conoscere un concetto di base: solo alcune coppie di alcalinità e concentrazione di calcio sono possibili. Quelle esterne agli intervalli consentiti condurranno a precipitazione di sali. Per conoscere le coppie possibili ci dovremo riferire alla figura 1. Per la correzione possiamo fare riferimento a diversi scenari possibili.

Figura 1: Area di compatibilità per i valori ideali di concentrazione di calcio ed alcalinità e relativi possibili scenari di correzione. Il quadrato celeste indica l’area dei valori desiderabili in un acquario marino. Tutti i valori all’interno delle due linee sono stabili in acquario. Tutti i valori esterni sono instabili e conducono ad ulteriori modificazioni dannose. I quattro scenari di correzione (secondo la direzione delle frecce) sono quelli descritti nel testo.

  • Primo scenario: Sia calcio sia alcalinità sono troppo elevati

In questo caso non dovremmo preoccuparci affatto, perché i valori tendono solitamente a stabilizzarsi senza alcun intervento, sia per l’assorbimento da parte degli invertebrati, sia per successive precipitazioni. Purtroppo si tratta di una condizione molto rara, dovuta solitamente ad aggiunte eccessive di integratori, e molto instabile. Piuttosto il rischio in questo caso è che al termine del processo si finisca in una zona di alcalinità troppo bassa, per cui sarà opportuno monitorare continuamente i due parametri e ricominciare con le integrazioni appena i valori giungono ai confini inferiori dei valori ideali.

  • Secondo scenario: Sia calcio sia alcalinità sono troppo bassi, sotto i valori ideali

Al contrario del primo, questo scenario è molto frequente e necessita dell’intervento per essere corretto. In generale, anche partendo da valori ideali dell’acqua di mare, a causa dell’attività di alghe ed invertebrati l’equilibrio della vasca tende a questa condizione. Fortunatamente anche la soluzione è a portata di mano. Basterà aggiungere in contemporanea alcalinità e calcio sino a raggiungere i valori di Fig. 1, utilizzando della cosiddetta kalkwasser mediante pompe peristaltiche, oppure applicando reattori di carbonato di calcio e biossido di calcio, o ancora dei supplementi di buona qualità che contengano sia calcio sia alcalinità in proporzioni bilanciate. Naturalmente aggiungendo una quantità eccessiva di additivi ci porteremo nella situazione del primo scenario e dovremo poi attendere del tempo per riequilibrare la situazione. Si suggerisce quindi di effettuare somministrazioni in piccole dosi, seguite da precise misurazioni, sino ad ottenere gli effetti desiderati. Alcuni integratori non sono bilanciati e questo conduce ad equilibri instabili. Ad esempio alcuni contengono cloruro di calcio e bicarbonato di sodio e possono rendere abbastanza complesso il bilanciamento degli equilibri ionici. Inoltre, se il nostro integratore contiene due soluzioni indipendenti per la correzione bisognerà fare molta attenzione a non eccedere in uno dei due, producendo così inutili precipitazioni. A questo scopo dovremo tenere presente la Figura 1 e fare in modo da rimanere sempre negli intervalli consentiti, tenendo conto di successive misurazioni. Ogni aggiunta che porti l’equilibrio fuori dalle linee di stabilità, ci condurrà a precipitazioni senza portare alcun risultato positivo.

  • Terzo scenario: calcio troppo basso

Purtroppo anche questa è una condizione abbastanza frequente, anche se in questo caso la correzione è più faticosa. Questo problema è generalmente prodotto da un’eccessiva aggiunta di integratori di alcalinità, che fanno precipitare gli ioni calcio. Il problema è dovuto al fatto che molti tentano di aggiustare il pH aggiungendo buffers. Se il divario tra i valori ideali di Fig. 1 e quelli dell’acquario è eccessivo, qui sarà necessario sostituire parte dell’acqua. Altrimenti si potrà provare con un’aggiunta di cloruro di calcio (o di un prodotto che ne contenga) fino a riportare entrambi i valori nella zona “ideale” di Figura 1. Importante in questo caso è non aggiungere kalkwasser o altre fonti di calcio contenenti carbonati perché questo peggiorerebbe il problema. Di pari eviteremo gli integratori binari di alcalinità e calcio, perché ci farebbero muovere paralleli alla linea di Fig. 1 senza spostarci a destra, come invece vogliamo.

  • Quarto scenario: troppo calcio, poca alcalinità

Anche in questo caso il problema non è di immediata soluzione, perché è prodotto da troppe aggiunte di calcio che hanno sbilanciato l’equilibrio ionico dell’acqua di mare. In questo caso, se l’alcalinità è scesa sotto 4 meq per litro (ovvero sotto KH 11) bisognerà aggiungere un integratore di alcalinità fino a riportarci nella zona “ideale”. Se l’acqua ha un pH attorno a 8.2 in queste condizioni potremo usare del bicarbonato di sodio (circa un cucchiaino ogni 100 litri d’acqua). Se il pH è basso (sotto 8.2) converrà usare invece carbonato di sodio avendo come riferimento circa 1 cucchiaino per 100 litri) fin quando i valori saranno ritornati nell’intervallo ideale di fig. 1.

Conclusioni          

In definitiva, usando saggiamente la Figura 1 pubblicata in questo articolo (da tenere sempre sottomano come tool rapido di consultazione) potremo affrontare serenamente qualsiasi problema. Si potranno utilizzare gli integratori commerciali riportati nei quattro scenari, o fare uso direttamente di Cloruro di Calcio, Carbonato di sodio e Bicarbonato di sodio, come sopra riportato, che sono facilmente reperibili nei supermercati.

Articolo di Valerio Zupo

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