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La Chimica dell’acqua vista da Mister Fish

Ven, 04/Set/2009 - 16:53
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Considerazioni sui valori dell'acqua tra quella del rubinetto e quella dell'acquario

Un acquario del poveretto in funzione

I valori dell’acqua

Era doveroso fare un accenno anche ai valori dell’acqua.
L’acqua del rubinetto che l’acquariofilo ha a disposizione ha i seguenti valori:

  • GH = 20°/ 22° tedeschi a secondo dei giorni
  • KH = 15° tedeschi
  • pH = 7,5

La decalcificazione spontanea dell’acqua!

Ovviamente l’acqua tirata giù dal rubinetto contiene molta CO2 altrimenti il PH non sarebbe così favorevole (questo credo che sia tipico delle acque dure basate su calcio e magnesio).

Però, purtroppo, dopo aver lasciato li a depositare l’acqua in un annaffiatoio per qualche ora o giorno, il PH sale fino a oltre 9. Proprio perché la CO2 se ne va. E comunque nell’acquario c’è l’aeratore che la espelle quasi tutta la CO2. Però non tutta! Questo è molto importante dirlo. Ce ne è sempre un pochino. Cioè con l’aeratore si stabilizza la situazione. Dato che nell’atmosfera c’è tanta anidride carbonica (cioè CO2), la introduciamo nell’acquario con l’aeratore. Quindi fra quella che se ne va e quella che viene immessa si crea un equilibrio e secondo le mie osservazioni si ha sempre un valore che oscilla fra i 1,5 e i 3,5 milligrammi per litro.. Questo stabilizza anche il PH.

Qualcuno potrà dire che il valore PH è un po’ troppo alto in quest’acquario. A questo proposito ribadisco il concetto che anche in tanti fiumi europei il Ph è così alto. Per esempio in questo sito che ho trovato: http://www.apsbrivio.com/relazionefinale.htm. Se cercate circa ad un terzo del documento ci sono delle tabelle con il Ph misurato nel fiume Adda. Al link seguente invece i valori registrati in un lago roccioso centro americano

Comunque nell’acquario i valori cambiano, rispetto all’acqua del rubinetto. Per esempio all’ultima misurazione c’era:

  • GH = 15° tedeschi
  • KH = 10° tedeschi
  • pH = 8,5 / 9

I nitrati ed i nitriti, quando sono stati misurati erano sempre piuttosto bassi.
Come si vede c’è stata una favorevole diminuzione dei valori di durezza. Ma è stata spontanea.
L’acqua usata è sempre quella del rubinetto.

A proposito di questa decalcificazione devo dire che non c’è bisogno di aspettare molto. Cioè l’acqua dell’acquario viene comunque cambiata circa una volta alla settimana nella misura del 20 / 25%. Però secondo me la presenza dell’aeratore favorisce la decalcificazione quando si hanno acque dure.Forse aspettando 15 giorni per il cambio dell’acqua, l’effetto sarebbe ancora maggiore. Però per i pesci bisogna vedere se è meglio o peggio utilizzare un acqua lasciata li a riposare più a lungo.

Più che altro credo che sia perché si formano dei composti che precipitano sul fondo.
Anche se in teoria la decalcificazione può avvenire perché le piante assorbono i minerali o per l’azione batterica. Però in questo caso non credo che ce ne sarebbe il tempo.
Sta di fatto comunque che giocando su questi fattori si può migliorare la qualità dell’acqua in questo modo. E non mi sembra che sia poco.
Comunque credo che si possa fare anche di meglio.

Per esempio se l’acqua che lasciamo li a decantare per preparala per il cambio dell’acqua, prima di tutto l’aeriamo abbastanza forte per qualche ora e poi la lasciamo li a decantare un paio di giorni.
Poi la aspiriamo con un tubicino per non aspirare il deposito. In questo modo in teoria dovremmo portarci ancora più avanti nell’effetto decalcificante che avremo poi nell’acquario (senza aerarla preventivamente, l’effetto decalcificante richiede molti più giorni).

Però di sotto degli 8° KH diventa più difficile decalcificare l’acqua con questi sistemi. Anche se però spero di vedere un bel 6 KH uno di questi giorni in quest’acquario e con questo metodo. Questo perché anche il PH scenderebbe un po’.

I valori dell’acqua della vasca di emergenza.

In quella che abbiamo denominato la vasca di emergenza . I valori sono più bassi! (Anche se l’acqua usata per i cambi è sempre quella del rubinetto a Gh 20)

  • GH = 9° tedeschi
  • KH = 5° tedeschi
  • pH = 8

Questo perché i cambi dell’acqua vengono effettuati più di rado. Comunque sarebbe meglio utilizzare l’acqua prelevata dall’acquario principale, sia per questa vasca , sia per le vasche di quarantena, di modo che se ci fosse veramente la necessità, la qualità dell’acqua sarebbe più o meno uguale.

pH, crescita delle piante, allevamento dei pesci

Uno dei quesiti principali della chimica in acquario riguarda proprio questo aspetto. E’ chiaro che non si dovrebbe trascurare le possibilità di migliorare la qualità dell’acqua quando possibile o di approfondire l’argomento. Però sta di fatto che per la mia esperienza si è dimostrato che si possono ottenere discreti risultati anche se il pH dell’acqua dovesse restare su valori piuttosto alti 8-9 e a volte anche di più.
Infatti se si fosse veramente costretti ad avere un pH intorno ai 6,5 per far crescere qualunque pianta in modo soddisfacente, la vita dell’acquariofilo diverrebbe veramente problematica, perché non è possibile conciliare tutto questo con le esigenze di tanti pesci che prediligono acque più dure con un pH ovviamente più alto.

Ma non solo questo. C’è anche un altro aspetto della faccenda che va affrontato. E cioè che a volte (in realtà molto spesso) non è nemmeno possibile conciliare i valori di durezza e di pH consigliati per l’allevamento.

Per esempio : Nella letteratura specializzata si possono incontrare indicazioni di questo genere:

Proviamo a rifletterci un attimo!
Se abbiamo un GH 20, probabilmente avremo un KH a 15 (come nell’esempio dell’acquario del poveretto appena visto) Cioè è molto improbabile che un acqua a GH 20 abbia un KH bassissimo (in realtà esiste anche il caso opposto. Però non credo tanto qui in Italia) Di solito è il contrario.

E con un KH a 15, guardando la tabella, si nota subito che per avere un pH a 7, ci dovrebbe essere anche una concentrazione di CO2 intorno ai 45 mg/l. E’ chiaro che non è possibile (dato che non stiamo parlando di pesci d’acqua tenera, non è il caso di tentare di acidificare l’acqua con degli acidi di nessun tipo, torbe ecc.. La questione è che certe indicazioni per l’allevamento dei pesci sono da rivalutare)

E quindi? Bisogna per forza avere il diffusore di CO2 altrimenti si sta facendo vivere i pesci a valori innaturali? Ognuno ovviamente è libero di pensare quello che crede. Però non è poi così credibile che in natura ci sia sempre tutta quella CO2 dove vivono gli Xiphophorus. Anche se il KH fosse a 7 ci vorrebbero sempre 25 mg/l per arrivare a pH 7. Ed in questo caso comunque non potremmo utilizzare l’aeratore che espellerebbe praticamente tutta la CO2 immessa con il diffusore di CO2.

Se fosse così allora da questo ragionamento si dedurrebbe che il diffusore di CO2 è un attrezzo indispensabile mentre l’aeratore è da bandire (se non per i ciclidi africani in acquari con pH superiore a 8,5-9). Personalmente non lo credo affatto. Comunque tutto alla fine dipenderà da prove pratiche protratte per anni su una determinata specie di pesci.


Un altro esempio, sempre per acquari per pesci tipo Xiphophorus, Guppy ecc.. (che sono i più indicati per l’acqua dura del rubinetto, dopo i ciclidi africani, e non mi pare che abbiano niente da invidiare a nessun altro pesce in quanto a bellezza) potrebbe essere il seguente:

  • pH 7,0-7,8
  • GH 10
  • KH 7

E fin qui sembrerebbe tutto OK (un’ottima acqua di partenza)
Ma non è tutt’OK! Perché per ottenere pH 7,5-7,8 con KH 7 saremmo comunque costretti ad avere un diffusore di CO2. Indipendentemente dal fatto che in acquario abbiamo o no delle piante.

(dobbiamo riuscire a scendere almeno a KH 5 se vogliamo avere la speranza di avvicinarci a pH 7,8 senza diffusore di CO2. O addirittura utilizzando l’aeratore. A quel punto ci sarebbe da domandarsi se non stiamo utilizzando un’acqua troppo tenera per quel tipo di pesci. Ci si potrebbe anche mettere a ridere a questo punto, volendo. Anche se la cosa è abbastanza seria).

Se invece del diffusore di CO2 mettiamo l’aeratore, il pH va a valori molto più alti : 8-9 (tipo Laghi africani)
E quindi qui c’è da chiarire quale delle due cose sia effettivamente meglio.
E comunque le acque del centro America credo che spesso abbiano pH superiori a 9! (Vale la pena fare qualche ricerca in più)
Altro che forzatamente 7,5.
D’altra parte non ci sarebbe da stupirsi se con acque dure si arriva a pH superiori a 9.

Ma osservando questa tabella a volte ci si rende conto che qualcuno non la sta raccontando giusta. Oppure si è sbagliato.
Per esempio: In un libro sulle piante del quale non posso fare il nome, una volta ho trovato i seguenti dati rilevati in un ambiente naturale: KH=4° tedeschi, pH= 7,4 e CO2= 36 mg/l.

Salta subito all’occhio che se il pH è a 7,4, non sembra plausibile che la CO2 sia a 36 mg/l.

Perché allora vorrebbe dire che la tabella è completamente inaffidabile (perché con CO2 a 36mg/l, il pH sarebbe intorno a 6,5) Ma non credo che sia inaffidabile. E’ stata ricavata da una formula matematica. Tuttavia è stata fatta perché ci si è accorti che c’è una stretta relazione matematica fra durezza carbonatica e pH.


Altro esempio: Dati per l’allevamento di Otocinclus riportati da un libro:

  • GH=5-15°
  • pH 6,5-7,5

Anche qui stesso discorso. Prima di tutto è da notare che spesso in tali indicazioni il valore KH non è indicato e quindi l’acquariofilo deve fare delle supposizioni (così come anche il valore dell'ossigeno non viene mai specificato. Sembra uguale per tutti i pesci)
Quindi, dovendo fare delle supposizioni: anche se il KH fosse a 7, per ottenere un pH a 7,5 si dovrebbero avere circa 7 mg/l di CO2. E questo escluderebbe da subito la possibilità di utilizzare un aeratore .

Ma personalmente credo che agli Otocinclus faccia più comodo avere sempre un'acqua molto ben ossigenata anche se con un pH un po’ più alto. Specialmente d’estate quando fa caldo e la scarsità d’ossigeno si fa sentire maggiormente per questi pesci.

Per chi ha un'acqua del rubinetto molto tenera ovviamente sarà più facile ottenere dei valori di pH più bassi anche senza diffusore di Co2 e con l’uso dell’aeratore. Ma allora si dovrà orientare su pesci di tipo differente. Che vivono in acque più tenere. Cioè, non è che perché si è realizzato un'acqua tenera allora siamo a posto con qualunque tipo di pesce.

Sempre restando sull’esempio dell’Otocinclus, ammettiamo pure di avere una acqua a KH 3, o perché l’abbiamo dal rubinetto o perché l’abbiamo ottenuta mischiando la nostra acqua dura del rubinetto con parte di acqua demineralizzata. E supponiamo anche di avere il diffusore di CO2 col quale otteniamo 20 mg/l di CO2. Ovviamente avendo eliminato l’aeratore. Perché altrimenti non potremmo avere 20mg/l di CO2.
A questo punto potremmo pensare di essere a posto perché abbiamo ottenuto un valore pH di circa 6,5 (sempre confrontando la tabella). E che questo sia ottimo per gli Otocinclus. Perché grazie ad una rigogliosa vegetazione a rapida crescita, si ha anche parecchio ossigeno (garantito solo di giorno. Quando avviene la fotosintesi. Di notte l’ossigeno diminuisce sempre di più)

Ma è tutto da dimostrare che sia meglio. Anche perché non è vero che stiamo facendo vivere i pesci in base ai presunti valori della presunta acqua naturale. Infatti il valore della durezza sarebbe troppo basso perché gli Otocinclus come tanti altri pesci sono indicati come pesci d’acqua media e non tenera. Avremmo solo ottenuto il pH che volevamo. Ma è solo uno dei valori. E chi ha detto che per tutti i pesci sia il parametro più importante?

Chiaramente, se utilizziamo il diffusore di CO2 e materiali speciali per il fondale (di tipo moderno) che stimolano la crescita delle piante, si potrà ottenere una crescita delle piante incredibile.

Però ricordiamoci sempre di allevare pesci compatibili con quei valori che abbiamo dovuto ottenere per raggiungere tali risultati.
E comunque una crescita troppo rapida delle piante può anche risultare un po’ scomoda. Se l’unico modo che si ha per evitare che le piante vengano sopraffatte dalle alghe è questo. Allora forse si ha ancora qualcosa da imparare.

Personalmente non vedo con molta simpatia alcuni commenti riguardo al valore pH del tipo: "Al di sopra di pH 6,5 le piante non sono più in grado di assimilare varie sostanze". O cose di questo genere.
Naturalmente non sto dicendo che non ci siano fondamenti di verità in questo tipo di commenti.
Ma il punto è che si può ottenere una buona vegetazione anche con pH più alti. Dipende dal tipo di piante. E non sono poche quelle con le quali si può.

Detto questo, per chi utilizzerà la semplice acqua del rubinetto, sarebbe interessante mirare a valori di KH compresi fra 4 e 8. In relazione alla specie di pesci allevati. Ma molto più probabilmente ci si dovrà accontentare di avere valori fra 8 e 15 KH (e GH fra 15 e 20) Fa niente. Vediamo cosa si può fare così. Vale la pena di sperimentarlo.

Riguardo alla misurazione del pH bisogna dire che con i misuratori liquidi è un po’ frustrante misurarlo. Qui ho scritto 8 però non è così chiaro confrontare quelle scale colorimetriche. Specialmente verso quei valori, sembrano colori tutti uguali (forse era Ph 7,8 in realtà)
Per avere meno frustrazione: o acquistate un misuratore elettronico del pH (che costa un capitale), oppure vi potete aiutare con la famosa tabella di comparazione fra KH e CO2.

Tenendo presente, in quest’ultimo caso, che con l’uso dell’aeratore, di Co2 ne resta sempre un pochino nell’acqua. Anche se non è facile dire esattamente quanto. Però secondo me è sempre fra gli 1,5 e i 3,5 mg/l.

E infatti usando l’aeratore in acque tenerissime (per esempio 0,5 Kh o anche 1 forse), è anche possibile acidificarla l’acqua! Tuttavia per chi volesse provarci, va subito detto che basta che i materiali dell’arredamento dell’acquario rilascino anche un minimo di sostanze minerali, che il KH sale di vari gradi anche se avete riempito l’intero acquario con acqua distillata.

Però è interessante notare che in un eventuale esperimento di questo tipo, in teoria, il Gh potrebbe essere anche altissimo purché il Kh resti bassissimo. Stando alla tabella.


Appendice

Però sia chiaro che Mister Fish non si associa né alla necessità di usare un’acqua artificiale di qualunque tipo, specialmente prima di essere diventati degli esperti della coltivazione delle piante e dell’allevamento dei pesci che si possono tenere con la propria acqua del rubinetto (a meno che l’acqua del rubinetto di casa nostra effettivamente non sia potabile ovviamente)

E nemmeno mi associo a qualunque definizione che faccia in qualche modo pensare che il valore GH ed il valore KH siano due valori indipendenti determinati da sostanze completamente differenti.

Per esempio le istruzioni di vari misuratori per acquari dei valori dell’acqua che si trovano in commercio (delle cui marche non faccio il nome) che a mio parere sono spiegati talmente male, sotto questo punto di vista, da doverle considerare “ignobili”.

Mi spiego meglio, visto che la cosa secondo me ha una certa importanza dato che confonde le idee ad molte persone: In uno dei suoi libri Hans Joachim Richter riporta una definizione di durezza che, anche se un po’ datata, a me è sembrata molto illuminante: Facendo un po’ il riassunto, più o meno, dice:

La durezza dell’acqua si distingue in durezza carbonatica (KH), la quale può essere eliminata dall’acqua attraverso la sua ebollizione! (se fate bollire l’acqua per 5 minuti e poi misurate, vi accorgerete che non è cambiato un bel niente. Il procedimento esatto è un po’ più complicato ed è spiegato in fondo a questo articolo. Nota di Mister Fish) E durezza non carbonatica (NKH) (detta anche durezza permanente) che non se ne va nemmeno dopo l’ebollizione e quindi è composta da sostanze più stabili sotto questo punto di vista. (Nota di Mister Fish)

La durezza totale (GH) è la somma della durezza temporanea e di quella permanente.

Cioè GH = KH + NKH (quindi se diminuisce il KH, scende anche il GH, altro che storie… In commercio esistono solo i misuratori liquidi di Gh e KH. Quindi la durezza NKH la si ricava facendo la differenza fra le altre due. (Nota di Mister Fish)

L’esempio che fa Richter è il seguente:

Se l’acqua ha una durezza di 15° GH e 10° KH la durezza non carbonatica (o permanente) è di 5°.

Semplice! Quindi, stando sempre a questo ragionamento, noi potremmo avere due acque con la stessa durezza GH; ma una con un KH altissimo ed un NKH bassissimo. E l’altra con la situazione esattamente opposta. Cioè un KH bassissimo ed un NKH altissimo. Quindi indicare solo il GH nelle schede di allevamento dei pesci o di coltivazione delle piante, è a dir poco limitativo.

Comunque è doveroso menzionare il fatto che nuotando qua e la, mi sono imbattuto nella seguente cosa (sull'Atlante di Aquarium, di Riehl e Baensch):

“E’ ormai da ritenere superata la vecchia distinzione tra durezza permanente che rimane in soluzione anche dopo prolungata ebollizione, e durezza temporanea, la quale per ebollizione precipita sotto forma di CaCo3 e di Mg (OH)2.

A me personalmente non interessa se è superata…. Io, per adesso, resto su questa! Poi ognuno faccia come vuole…
Anche perché questa definizione è stata buona per un sacco di anni. Non può essere andata a male all’improvviso…… Inoltre è l’unica semplice. E poi se l’hanno cambiata oggi, potrebbero cambiarla anche domani.
E comunque nessuno può cambiare il fatto che dopo ebollizione (e successivo raffreddamento) si forma un sacco di deposito sul fondo della pentola. Non so se sia proprio CaCo3 e Mg (OH)2... erò sta di fatto che la durezza KH crolla a valori bassissimi (dopo il procedimento dell’ebollizione come spiegato qui di seguito). E di conseguenza si abbassa anche la durezza GH!

I fatti sono fatti!

Anche se non va proprio a zero il KH. Magari resta a 2 o 3° KH. Anche perché non è facile fare tutto alla perfezione e non aspirare nemmeno un po’ di deposito.
Però nelle nostre acque dure di solito si parte da 15° KH e quindi la maggior parte viene tolta.

Chiaramente dopo il procedimento di ebollizione i sali minerali nell’acqua si saranno anche concentrati, e quindi i conti potrebbero non tornare. Cioè potrebbe darsi che il GH risulti diminuito solo di poco rispetto ai gradi di cui si è abbassato il KH. E di tutto questo ne va tenuto conto. Per esempio se si è fatto evaporare metà dell’acqua, si dividerà per due il valore GH ottenuto .

Però non è il caso di complicarsi la vita. L’importante è il concetto. Per esempio ci si potrebbe complicare la vita andando a speculare sul fatto che il misuratore del GH probabilmente non rivela proprio tutti i sali minerali che sono disciolti nell’acqua. Anche se si chiama durezza totale. E questo sarà anche vero ma riguarda i dettagli. Comunque sempre stando a Richter, buona parte della durezza permanente (NKH) è composta da solfato di calcio. E quindi il misuratore GH rileva anche altre cose oltre a carbonati e bicarbonati.

Se poi usiamo i misuratori liquidi per acquari per andare a misurare le acque africane o altre acque strane, influenzate da altri minerali (come il sodio), allora può sembrare anche che il KH risulti superiore al GH. Ma è solo una misurazione falsata. Non è la realtà……..

Il KH non può mai essere superiore al GH. Sarebbe assurdo. Perché il tutto (GH) non può essere inferiore ad una parte del tutto (KH)...
Non dico Che il KH deve essere sempre la metà del GH come forse alcuni credono. Può essere anche che il KH sia a 6,5 ed il GH a 7, per esempio. Ma come già detto se usiamo i misuratori per quello per cui sono stati concepiti, non ci sono problemi. I conti tornano. (Anche con la vecchia definizione). Abbastanza perlomeno…….

E poi, cari acquariofili, ricordatevi di essere sempre umili riguardo alle misurazioni che potete eseguire con i test per acquario. Infatti non bisogna mai dimenticare che con questi test, alla fine, non si può nemmeno stabilire se un acqua è potabile o no.


Appendice 2

Prova di ebollizione eseguita domenica 16 / 8 / 2009

Acqua di partenza dentro pentolone: Capacità pentola circa 4 litri. Acqua usata circa 3 litri

Durezza acqua (misurata con i misuratori liquidi per acquario, non certo con i sistemi da laboratorio):

  • GH = 20° tedeschi
  • KH = 15° tedeschi

Acqua portata ad ebollizione e fatta bollire fino a che il livello dell’acqua si è circa dimezzato.

Acqua fatta raffreddare fino a temperatura ambiente senza mettere il coperchio sulla pentola. Il tutto ha richiesto varie ore.

A questo punto rimisurando l’acqua rimasta nella pentola i risultati sono stati (Acqua aspirata con un tubicino per l’aeratore con davanti una porosa facente funzione di filtrino e stando ben attenti a non aspirare il deposito sul fondo ne’ la patina sul livello dell’acqua):

  • GH = 12-13° tedeschi
  • KH = 3-4° tedeschi

Conclusioni sulla prova di ebollizione.

Ovviamente anche il GH è sceso perché se togliamo la durezza KH, allora anche la durezza GH si abbassa. Dimostrando pienamente la formula spiegata nel libro di Richter:

Durezza totale = durezza carbonatica + durezza permanente (o non carbonatica)

GH = KH + NKH

Inoltre per ulteriore conferma possiamo ragionare sul fatto che dato che i sali della durezza permanente non precipitano, quelli che c’erano all’inizio dovrebbero esserci anche alla fine del procedimento all’interno della pentola. Solo concentrati del doppio visto che abbiamo fatto evaporare l’acqua della metà.

E quindi, tutto questo dimostra che la vecchia definizione:

durezza permanente: Quella che rimane in soluzione anche dopo prolungata ebollizione, e durezza temporanea: quella che dopo ebollizione precipita sotto forma di poltiglietta bianca sul fondo della pentola.

Se vogliamo ci basta. Ed è ancora buona! (se non dobbiamo fare una tesi di laurea)

E questo significa che se la durezza temporanea (KH) precipita sul fondo della pentola dopo ebollizione E’ instabile. Per questo si chiama temporanea. E può abbassarsi spontaneamente anche all’interno dell’acquario.

A me sembra che questo possa aiutare a fare un po’ di chiarezza (perlomeno per quello che interessa noi acquariofili), sapendo che è una spiegazione che ha i suoi limiti.


Comunque, certo che non conviene far bollire l’acqua per ottenere acqua più tenera. Perché la spesa è tale, per riempirci un acquario, che ti compri un rimorchio d’acqua demineralizzata con i soldi che hai speso per il gas.

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