Riflessioni e domande sulla CO2 disciolta

Senza essere scienziati: spiegazioni facili per tutti

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cuttlebone
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Riflessioni e domande sulla CO2 disciolta

Messaggio di cuttlebone » 07/01/2015, 10:54

La sottrazione dei due valori potrebbe valere nel caso di concorso dei soliti altri fattori acidificanti, tanto per avere una lettura approssimativa dell'efficienza del diffusore piuttosto che della CO2 disciolta.
Quanto alla sospetta "facilità" nell'incrementare CO2 disciolta, tieni conto che quando inizia l'erogazione il pH scende, come anche il KH che funge da resistenza all'acidificazione. Quindi, la prima parte di erogazione si perde nella resistenza opposta dal KH all'azione acidificante.
Sempre secondo come l'ho intesa io ;)

Edit: chiarito un passaggio.
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Rox
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Re: Riflessioni e domande sulla CO2 disciolta

Messaggio di Rox » 07/01/2015, 16:57

Mi butto anch'io nel polverone! :))
Secondo me ha ragione BoFe.

I suoi 11 mg residui, evidentemente sono solo apparenti.
La CO2 non c'è più, quindi quello è il pH naturale della sua acqua, il "punto zero".

Che non ci siano acidificanti, Gibogi, non lo sappiamo.
Anzi, è quasi impossibile che non ci siano, perché il filtro stesso è un acidificante.
Possiamo dire che non ci sono prodotti aggiuntivi, come la catappa o la torba, questo sì... ma proprio per questo abbiamo uno scostamento di appena 11 punti su 70: il grosso di quel pH viene dalla CO2.

Ho scritto varie volte, in passato, che i limiti della tabella vanno presi con elasticità, proprio per questo motivo.

Quando i test indicano 70... 80... 100 mg/litro, è rarissimo che il pH sia dovuto davvero alla sola CO2.
Altrimenti non si spiegherebbe il comportamento dei pesci, che in quegli acquari nuotano tranquilli, quando invece dovrebbero soffocare.

La differenza che ha calcolato BoFe non darà un risultato precisissimo, ma sicuramente è più attendibile del semplice incrocio dei valori.
Questi utenti hanno ringraziato Rox per il messaggio:
cuttlebone (07/01/2015, 17:58)
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Re: Riflessioni e domande sulla CO2 disciolta

Messaggio di cuttlebone » 07/01/2015, 17:59

Bene, chiarito il dubbio e complimenti a Federico ;)
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Re: Riflessioni e domande sulla CO2 disciolta

Messaggio di BoFe » 07/01/2015, 20:30

Nel frattempo ho chiuso il regolatore del deflussore (con la mia attuale configurazione non riesco a scendere sotto le 6-8 bolle al minuto; sulla prossima realizzazione metto il forbox) e sono arrivato a pH = 6.7
La situazione è rientrata nella normalità e domani mattina riapro il regolatore del deflussore.
Grazie.
Saluti
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Re: Riflessioni e domande sulla CO2 disciolta

Messaggio di gibogi » 08/01/2015, 6:11

Non sono d'accordo con la tesi di Rox.
Va innanzitutto detto che se fosse così dovremmo sempre effettuare la misurazione del pH dell'acqua dopo averla "Sgasata" e sottrarre il valore di CO2 relativa a quest'acqua dal valore principale.
Ma l'andamento della concentrazione di CO2 nelle tabelle pH/KH o nel calcolatore qui a fianco non hanno un andamento lineare, quindi commetteremo un errore grossolano di calcolo nell'eseguire la sottrazione.
Rox ha scritto:Che non ci siano acidificanti, Gibogi, non lo sappiamo.
Anzi, è quasi impossibile che non ci siano, perché il filtro stesso è un acidificante.
Si questo è vero, ma è anche vero che il pH di BoFe subisce un effetto acidificante di 0.8 punti, da 7.2 a 6.4 a KH 5, il che vuol dire che di CO2 ne sta buttando a vagonate.

Infine vogliamo mettere uno zero per nostra comodità in una scala dove non è previsto, nella tabella pH/KH tutti i punti sono riferiti a valori di pH che si sono abbassati per effetto CO2, e il valore del nostro pH sgasato non ha senso in quella tabella perchè riferito ad un altro valore più alto che si è abbassato per effetto CO2.
Rox ha scritto:Quando i test indicano 70... 80... 100 mg/litro, è rarissimo che il pH sia dovuto davvero alla sola CO2.
Altrimenti non si spiegherebbe il comportamento dei pesci, che in quegli acquari nuotano tranquilli, quando invece dovrebbero soffocare.
Io sono più propenso a pensare ad errori commessi dagli strumenti di misura.
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Re: Riflessioni e domande sulla CO2 disciolta

Messaggio di Rox » 08/01/2015, 10:05

gibogi ha scritto:dovremmo sempre effettuare la misurazione del pH dell'acqua dopo averla "Sgasata" e sottrarre il valore di CO2 relativa a quest'acqua dal valore principale.
In teoria sarebbe così, anzi, è proprio quello che consigliamo nei casi evidenti, quando ci sono acidificanti aggiuntivi.
Se hai legni non bolliti, pigne di ontano, cortecce, ecc., non c'è altro modo per capire se il diffusore funziona.
Qualche volta si dice di staccare la CO2 per almeno 24 ore, misurare il pH e vedere la differenza; ma perché esporre pesci e piante a quello sbalzo di pH, aspettando tempi lunghi, quando basta "sbattere" un po' il campione?

Nel caso di BoFe, il suo esperimento è stato efficacissimo, perché il calcolatore dà un errore di appena 11 punti su 70.
In altre parole, quella variazione di pH, da 7.2 a 6.4, è dovuta alla CO2 per oltre l'85 %...
...esattamente come ci si aspetta da chi non ha acidificanti aggiuntivi.

Dato che il pH si abbassa spontaneamente in qualsiasi acquario, per l'azione dei batteri nitrificanti, la CO2 calcolata è sempre un valore apparente.

In passato, due nostri compagni di staff (Emix e Specy), dopo un periodo senza cambi d'acqua sono scesi sotto pH 6.
Ci sono arrivati involontariamente, senza acidificanti e senza variare la CO2, con oltre 3 gradi di KH.
Pesci sani e tranquilli... eppure la tabella dava CO2 a 130-150!!!... Tolleranze di misura?
Può darsi, ma entrambi avevano un pHmetro digitale; il povero Specy lo avrà ritarato 10 volte pensando che non funzionasse (colpa mia)...

E' stato proprio dai loro casi che ho cominciato a rifletterci, arrivando alla stessa conclusione di BoFe.

Sulla non-linearità, sono d'accordo con te.
Non sto dicendo che quel valore, ottenuto per differenza, sia quello reale, ma è certamente più attendibile di quello restituito dalle tabelle.

Gibogi, capisco la tua formazione matematica rigorosa, da tecnico di laboratorio, ma questa non è semplicemente "Chimica", è "Bio-chimica".
I fenomeni sono di una complessità enorme, non possiamo sindacare su pochi mg di CO2, sul mezzo grado di durezza, o sul decimale di pH.
Dobbiamo accontentarci di un ordine di grandezza.
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Re: Riflessioni e domande sulla CO2 disciolta

Messaggio di BoFe » 08/01/2015, 13:26

@gibogi:
Io sono più propenso a pensare ad errori commessi dagli strumenti di misura.
Mi sento di escludere l'errore di misura.
Prima di scrivere il post ho ricontrollato la taratura del pH-metro con una soluzione di taratura a pH = 7 e non c'era nessuna differenza.
L'influenza del KH sulla concentrazione della CO2 a parità di pH e temperatura è trascurabile (vedasi grafico inizialmente riportato).
Sarei più propenso a pensare che ci sono acidi umici o altro che vengono "inclusi" nella misura della durezza carbonatica falsando quindi il risultato; in pratica la mia durezza carbonatica è molto più bassa.

Abbiamo un solo modo per capirlo, ossia quello di usare il metodo indiretto:
  • misura del pH
  • misura della CO2 (vendono il kit per la determinazione della CO2 libera)
  • incrocio la tabella con i valori del pH e della CO2 e determino la vera durezza carbonatica.
Il costo del test per la misura della CO2 non è proprio irrisorio (ca. € 25,00) e sinceramente non ho voglia di affrontare la spesa; con quei soldi mi compero delle piante o dei pesci

Altra riflessione/provocazione: se voglio ridurre l'errore sulla determinazione devo cambiare l'acqua per tornare alla condizione in cui gli acidi umici o altre sostanze influenzano poco la misura della durezza e quindi l'utilizzo senza inconvenienti della tabella.pH/KH

Comunque, per il momento non ho intenzione di cambiare l'acqua, almeno finchè la conducibilità e gli altri valori sono buoni.

Saluti

BoFe

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Re: Riflessioni e domande sulla CO2 disciolta

Messaggio di gibogi » 08/01/2015, 16:27

BoFe ha scritto:L'influenza del KH sulla concentrazione della CO2 a parità di pH e temperatura è trascurabile (vedasi grafico inizialmente riportato)
Permettimi di dissentire da questa tua frase.
Il grafico che posti ha delle variazioni di KH di 0.1, una precisione impossibile per noi.
Si consiglia di aumentare il KH per avere una maggior concentrazione di CO2 proprio per evitare di abbassare troppo il pH.
Se prendiamo questa tabella:
Immagine
Noterai che la variazione di CO2 può essere minima al variare del KH per pH superiori al 7, ma consistente per valori di pH acidi, aumentando man mano che si abbassa il pH.
Nel tuo caso a pH 6.4 ogni grado di durezza influisce con una concentrazione di 14 ppm di CO2, non proprio trascurabili.

Infine non me ne volere
, ma non avendola fatta personalmente avrei dei dubbi pure sulla taratura dello strumento.
Avendo tarato pHmetri per 17 anni, posso dire che quello che sembra un'operazione facile di pochi minuti, non lo è affatto, basta pochissimo per fare una taratura da cani.
Rox ha scritto:I fenomeni sono di una complessità enorme, non possiamo sindacare su pochi mg di CO2, sul mezzo grado di durezza, o sul decimale di pH.
Dobbiamo accontentarci di un ordine di grandezza.
Si perfettamente d'accordo, ma allora non capisco perchè voler mettere uno zero come punto di riferimento in una tabella dove non è previsto, quando basta dire:
"Guarda non abbiamo strumenti così precisi, è un attimo sbagliare di un grado di durezza o di un decimale di pH per ottenere il risultato giusto che è pure confermato dai tuoi pesci, i test ideali"
Ribadisco che non abbiamo strumenti professionali, ma hobbystici, se un valore non torna ma la fauna dice il contrario probabilmente l'errore è nella misura.
Se osservando una Harley vedi solo una moto, allora non stai guardando una Harley!

BoFe
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Re: Riflessioni e domande sulla CO2 disciolta

Messaggio di BoFe » 08/01/2015, 22:25

Ciao Gibogi!

Ho letto con interesse le tue considerazioni che condivido quasi in toto ma mi sembra doveroso spiegare a te e ai miei colleghi il mio ragionamento (preciso non voglio insegnare niente e a nessuno, voglio imparare e mi fa piacere confrontarmi con chi ha esperienza e mette a disposizione la sua conoscenza)

Concordo pienamente sul discorso del pH-metro e della sua taratura: io posseggo uno strumento digitale da pochi euro che saltuariamente taro usando una soluzione di riferimento a pH= 7. Questo è quello che posso permettermi. Ho comunque notato che tarando ad un solo punto, appena vai in campo acido la misura è parecchio imprecisa e questo può diventare fonte di parecchi errori.
Viceversa, da quanto ho letto in un articolo sulla comparazione dei test di varie marche e l'errore che si commette nella determinazione della durezza è di 0,2-0,3 punti che tutto sommato, incidono, a parità di altri valori (quindi pH e temperatura costanti) in maniera meno importante sulla determinazione della misura del pH.
Se assumiamo per un attimo i valori da me misurati pH =6,1 e KH=5°dH come riferimento e vediamo come varia la concentrazione della CO2 al variare di uno dei due parametri tenendo fissi gli altri abbiamo:
Tabella CO2.jpg
Ecco perché ho affermato che il pH (e quindi l'errore sul pH) ha un maggior "peso" rispetto alla durezza carbonatica (e quindi l'errore sulla misura del KH).
Involontariamente ho applicato una sorta di analisi di sensitività sul modello matematico che viene utilizzato per la determinazione della CO2 disciolta.
Temo che stiamo approfondendo un po' troppo la questione e magari la sto complicando più di quello che è.
E' comunque certo che mi hai messo una bella pulce nell'orecchio.
Vedo se qualche conoscente ha il test per la misura della CO2 disciolta.
Alla fine mi interessa capire cosa è successo ma soprattutto che i pesci non muoiano per via di una concentrazione troppo elevata di CO2

Da tutto queste considerazioni potremmo trarre anche qualche conclusioni che forse non condividi del tutto:
- sicuramente non avevo in vasca una concentrazione di CO2 pari a 140 mg/l; altrimenti avrei avuto i pesci a pancia in su;
- l'errore sulla misura del pH ci può stare tutto e questo incide parecchio sulla applicazione della correlazione pH-KH-CO2
- ci sono acidi umici o altre sostanze che inficiano l'utilizzo della correlazione pH-KH-CO2 oppure avvengono reazioni che provocano il crollo del pH (come per esempio la nitrificazione o processi di decomposizione della materia organica)
- probabilmente avere pulito il filtro ha aumentato l'efficienza del sistema di diffusione della CO2

Grazie ancora per la vostra pazienza.
Saluti

BoFe
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Re: Riflessioni e domande sulla CO2 disciolta

Messaggio di gibogi » 08/01/2015, 23:14

Ok BoFe capito.
Ma ribadisco che la variazione di 1 punto di durezza non è uguale per tutta la scala del pH, ma aumenta all'aumentare dell'acidità.
In altre parole la variazione di 1d°KH a pH 7 non influisce molto nella concentrazione della CO2, ma la stessa variazione a pH 6 si.
Se osservando una Harley vedi solo una moto, allora non stai guardando una Harley!

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