Giovanni61 ha scritto: ↑Credo che la parte biologica di una vasca si adegui agli sbalzi del pH, ma non credo che con con il pH 5 non ci sia più vita nel filtro.
Probabilmente se muoiono dei batteri abituati ad acque alcaline, se ne formano degli altri che resistono ad acque acide e viceversa e in entrai casi svolgono il loro prezioso lavoro.

Su quale sia il pH sotto cui muoiano i batteri, lascio commentare chi ne sa piu' di me.

trotasalmonata ha scritto: ↑Se quello che chiamiamo effetto tampone non è effetto tampone allora in effetti cos'è l'effetto tampone?

Si definisce una soluzione tampone una soluzione che si oppone alla variazione del pH per aggiunte moderate di acidi o basi.
Le soluzioni tampone sono soluzioni acquose

• di un acido debole e la sua base coniugata (per esempio acido carbonico e ione bicarbonato), o
• di una base debole e il suo acido coniugato (per esempio l'ammoniaca e lo ione ammonio)

Si definisce potere tamponante la capacità di opporsi a una variazione di pH, da parte della soluzione tampone, all'aggiunta di una certa quantità di acido forte o base forte.

FedericoF ha scritto: ↑Per esperienza sotto il 6 con la CO₂ non vai. Con foglie di catappa son arrivato a pH 4.9
Con la torba a pH 4.5 ma da lì non si smuoveva. Nemmeno aggiungendone tantissima.

In acqua distillata con la sola CO₂ il limite inferiore è pH4 con CO₂ a saturazione; quindi .....visto che nelle nostre acque un po' di KH lo abbiamo, andar più giù si riesce solo saturando e/o acidificando con acidi forti. Nell'ultima ipotesi da 4 in giù si crolla di brutto però.

Paky ha scritto: ↑Spesso inoltre, pensiamo che un'acqua a KH alto, con un pH molto basico abbia un grosso potere tamponante, con un pH stabile, a causa di tutto il bicarbonato presente. Invece se uno si fa i conti (ma non ho le equazioni sotto mano), si trova che non è affatto vero. Il potere tamponante, difatti, è massimo quando il rapporto tra acido debole (ovvero l'acido carbonico)e la sua base coniugata (lo ione bicarbonato) è circa 1;

Paky ha scritto: ↑ e questo accade a pH 4,5.

Ma il pKa dell'acido carbonico non è 6.37 (con lieve variazione in base alla temperatura)?
Quindi il sistema tampone acido carbonico-bicarbonati ha la sua massima efficacia a pH 6,37

Nei dintorni di pH 4,7 il sistema tampone più efficace è l'acido acetico/ione acetato: A riprova della correttezza di quanto hai scritto, è evidente che il sistema tampone è efficace fino ad un punto pH inferiore o superiore al pKa (la banda gialla dell'immagine).
Dopodiché, praticamente, non tampona...

La cosa si complica quando ci sono altri tamponi "derivati", come ad esempio il sistema bicarbonati-carbonati che si aggiunge al sistema acido carbonico-bicarbonati: Lo stesso esempio si può fare con il sistema fosfati, che ha un pKa più alto.

nicolatc ha scritto: ↑Ma il pKa dell'acido carbonico non è 6.37 (con lieve variazione in base alla temperatura)?
Quindi il sistema tampone acido carbonico-bicarbonati ha la sua massima efficacia a pH 6,37

No, pKa 6.37 e' il pKa considerando anche la CO₂. Il pKa dell'acido carbonico e' 3.6 (e come vedi mi sono comunque sbagliato )
https://en.wikipedia.org/wiki/Carbonic_acid

Paky ha scritto: ↑pKa 6.37 e' il pKa considerando anche la CO₂. Il pKa dell'acido carbonico e' 3.6

Giusto. Ma possiamo trascurare negli effetti reali complessivi del sistema la pressione esercitata dalla CO₂ (anche solo quella atmosferica) all'equilibrio e la relativa trasformazione della CO₂ disciolta in acido carbonico (il quale è circa mille volte inferiore se non sbaglio)?
Mi sembra che negli effetti pratici, la resistenza offerta dai bicarbonati (effetto tampone) si esaurisca molto prima di arrivare a pH 3.6 (o anche un punto superiore, quando dovrebbe iniziare l'azione "tamponante").

Comunque a parte questo dettaglio, è interessante il tuo spunto sull'efficacia del sistema tampone a pH distanti dal pKa.

In pratica, cosa significa? Io ho capito questo, dimmi se è corretto:

Esempio, ho un bel Tanganica, KH 20 e pH 8.5 (nessuna erogazione artificiale di CO₂, magari quella disciolta in vasca sarà nei dintorni di 2 mg/l).
Poiché il KH è alto, noi presumiamo che il potere tampone sia elevatissimo, sempre, qualunque sia il pH di partenza, quindi anche se è 8.5
Iniziamo così a versare acido cloridrico, per vederne l'effetto su KH e pH.
Ora, sappiamo che ai pH alti non possiamo trascurare i carbonati, ma lo facciamo ugualmente per semplificare le ipotesi, cioè ipotizziamo che i carbonati non esistano.
Versando l'acido partendo da pH 8.5, essendo molto lontani dall'efficacia del tampone bicarbonati, in realtà gli ioni idrogeno aggiuntivi dell'acido cloridrico non andranno ad intaccare i bicarbonati, per cui al contrario di quanto ci aspettavamo il pH scenderà repentinamente fino ad arrivare nei dintorni di 7, lasciando il KH praticamente inalterato (a poco meno di 20).
A questo punto, continuando a versare acido, inizia l'efficacia del sistema tampone: noi versiamo acido cloridrico che si dissocia tutto aumentando gli ioni idrogeno, ma l'acido carbonico si dissocia di meno compensando in questo modo l'aumento di ioni idrogeno dovuto all'acido. Il risultato è che il pH scende molto poco, mentre scende progressivamente il KH (diminuiscono i bicarbonati). L'acido carbonico in eccesso evapora come CO₂.
Se continuo a versare molto acido, ovviamente anche se "a fatica" il pH continua a scendere leggermente fin quando non arriviamo nei dintorni di 5.
A questo punto, i bicarbonati sono quasi assenti, il sistema tampone perde la sua efficacia, e continuando a versare acido cloridrico il pH riprende a diminuire repentinamente senza intaccare ulteriormente i bicarbonati: proprio come accadeva nei dintorni di pH 8 o 9, solo che stavolta i bicarbonati sono quasi nulli. Ma il calo del pH è ugualmente repentino con l'aggiunta di acidi forti.

Questo è anche quanto accade con i test a reagente del KH.

Il punto cruciale è il comportamente a pH 9: noi ci immaginiamo che versando dell'acido forte il tampone dei bicarbonati faccia il suo effetto impedendo la discesa del pH, invece il pH scenderebbe repentinamente (anche a KH 20) perché siamo ben lontani dal pKa!
Nella realtà, però, questo comunque non accade perché ci sono i carbonati che fanno da tampone a quei pH alti (così come i fosfati che però sono presenti tipicamente in misura inferiore)...
Quindi la resistenza alla variazione resterà nella realtà più o meno costante lungo tutto l'arco della scala pH di nostro interesse "acquariofilo", facendoci asserire che maggiore è il KH, maggiore è il potere tampone "a qualunque pH".
Quello che eventualmente sbagliamo è la motivazione: l'effetto tampone costante su tutto l'arco della scala pH (proporzionale al KH) non è dovuto al tampone bicarbonati, quanto all'effetto congiunto di più sistemi tamponi che agiscono su diversi punti della scala (bicarbonati, carbonati ed in parte fosfati).
I fosfati, anche se in misura inferiore, riguardano comunque il KH (così come bicarbonati e carbonai) perché il KH che misuriamo è proprio l'alcalinità!

E' corretto il ragionamento?

Non so se è giusto, ma cavolo che post!!!

nicolatc ha scritto: ↑

Paky ha scritto: ↑pKa 6.37 e' il pKa considerando anche la CO₂. Il pKa dell'acido carbonico e' 3.6

Giusto. Ma possiamo trascurare negli effetti reali complessivi del sistema la pressione esercitata dalla CO₂ (anche solo quella atmosferica) all'equilibrio e la relativa trasformazione della CO₂ disciolta in acido carbonico (il quale è circa mille volte inferiore se non sbaglio)?
Mi sembra che negli effetti pratici, la resistenza offerta dai bicarbonati (effetto tampone) si esaurisca molto prima di arrivare a pH 3.6 (o anche un punto superiore, quando dovrebbe iniziare l'azione "tamponante").

Il punto e' che la reazione CO₂ +H2O <==> H2CO3 e' molto piu' lenta (diverse decine di secondi, se ricordo bene) di dissociazione del H2CO3. Quindi quando versi dell'acido, questo ha un effetto immediato sul rapporto acido carbonico/bicarbonati, e il tampone si gioca con loro, mentre la trasformazione in CO₂ e' piu' lenta e avviene successivamente.

nicolatc ha scritto: ↑Esempio, ho un bel Tanganica, KH 20 e pH 8.5 (nessuna erogazione artificiale di CO₂, magari quella disciolta in vasca sarà nei dintorni di 2 mg/l).
Poiché il KH è alto, noi presumiamo che il potere tampone sia elevatissimo, sempre, qualunque sia il pH di partenza, quindi anche se è 8.5
Iniziamo così a versare acido cloridrico, per vederne l'effetto su KH e pH.
Ora, sappiamo che ai pH alti non possiamo trascurare i carbonati, ma lo facciamo ugualmente per semplificare le ipotesi, cioè ipotizziamo che i carbonati non esistano.
Versando l'acido partendo da pH 8.5, essendo molto lontani dall'efficacia del tampone bicarbonati, in realtà gli ioni idrogeno aggiuntivi dell'acido cloridrico non andranno ad intaccare i bicarbonati, per cui al contrario di quanto ci aspettavamo il pH scenderà repentinamente fino ad arrivare nei dintorni di 7, lasciando il KH praticamente inalterato (a poco meno di 20).
A questo punto, continuando a versare acido, inizia l'efficacia del sistema tampone: noi versiamo acido cloridrico che si dissocia tutto aumentando gli ioni idrogeno, ma l'acido carbonico si dissocia di meno compensando in questo modo l'aumento di ioni idrogeno dovuto all'acido. Il risultato è che il pH scende molto poco, mentre scende progressivamente il KH (diminuiscono i bicarbonati).

Piu' o meno corretto. Ti metto di nuovo questo plot dove calcolavo il pH raggiunto aggiungendo una certa quantita' di acido forte (in ordinata) In questo grafico non ho considerato la trasformazione dell'acido carbonico in CO₂.
Come si vede guardando la parte bassa del grafico, il potere tamponante (praticamente la derivata della curva) e' piccolo quando c'e' poco acido carbonico (ovvero quando c'e' poca CO₂, linee continue), e grande quando ce ne sta tanto (linee tratteggiate).
Continuo piu' tardi....

Paky ha scritto: ↑Ti metto di nuovo questo plot dove calcolavo il pH raggiunto aggiungendo una certa quantita' di acido forte (in ordinata)

Paky, onestamente il problema che ho con il capire questo grafico, è che hai utilizzato una scala logaritmica per la concentrazione dell'acido forte, mentre per me sarebbe più chiaro ed esplicativo avere una scala lineare, per simulare l'aggiunta progressiva dell'acido e valutarne l'effetto sul pH. Va bene invece visualizzare la concentrazione degli ioni idrogeno in scala logaritmica (pH).
Magari sarebbe anche meglio invertire gli assi, sempre per una miglior comprensione!
E sarebbe anche utile avere qualche riferimento del KH lungo il percorso...
Niente più!

Paky ha scritto: ↑

15/11/2017, 13:14

In questo grafico non ho considerato la trasformazione dell'acido carbonico in CO₂.

Nel senso che nei conti che fanno uscire il grafico hai sfruttato il pKa assegnandogli il valore 3.6 ?
Perché continuo a pensare che, seppur con qualche secondo di ritardo, dobbiamo fotografare la situazione reale per capirci qualcosa in più. E quindi il pKa corretto resta quello del complesso CO₂ disciolta+acido carbonico...

nicolatc ha scritto: ↑Paky, onestamente il problema che ho con il capire questo grafico, è che hai utilizzato una scala logaritmica per la concentrazione dell'acido forte, mentre per me sarebbe più chiaro ed esplicativo avere una scala lineare, per simulare l'aggiunta progressiva dell'acido e valutarne l'effetto sul pH. Va bene invece visualizzare la concentrazione degli ioni idrogeno in scala logaritmica (pH).
Magari sarebbe anche meglio invertire gli assi, sempre per una miglior comprensione!

Eccoti servito! Ho dovuto farlo con diverse scale.