pH basico e fondo calcareo

[roby70]

Quando hai tempo potresti spiegarci meglio come funziona la cosa?

Le mie competenze in chimica sono molto molto arrugginite ma appena ho un attimo cerco di rispondere per bene
Il concetto comunque è che le sostanze acide sciolgono il calcare: lo sapevamo bene le nostre nonne che utilizzavano l'aceto (pH 2) per rimuovere le incrostazioni da pentole e lavandini.

[lauretta]

Grazie @roby70
Più che altro volevo capire se a pH superiore a 7 il calcare non si scioglie più o c'è una diminuzione graduale, o anche se ci possono essere altre sostanze in acquario (che so, magari torba...?) che possono intervenire nel processo.
Me lo chiedo perché normalmente si consiglia a tutti di controllare se fondo o rocce sono calcaree senza chiedere il valore di pH a cui si intende portare l'acqua, e magari qualcuno rinuncia a inserire dei materiali quando invece potrebbe tenerli senza avere problemi con le durezze...

[Joo]

Grazie @roby70

appena ho un attimo cerco di rispondere per bene

dai Roby, rispolvera i tuoi lumi, la cosa m'interessa molto..... sono oltre 7 mesi che non cambio l'acqua ed ho il KH a 0, mentre il pH oscilla lentamente da 5 a 7 in entrambe le direzioni..... ma questo credo di averlo capito.
Ho delle rocce di calcare praticamente puro da inserire ed aspetto di capire quali potrebbero essere gli effetti.

[roby70]

So già che i chimici mi faranno nero e non nel senso che mi tolgono da moderatore ma che mi picchiano ; quindi se accade sentitevi un pò in colpa.
Cercherò di semplificare al massimo quindi qualche passaggio potrebbe essere non perfettamente corretto .

Per prima cosa, cos'è il pH? Il pH non è altro che la misura della concentrazione degli ioni di idrogeno (H⁺) presenti nel nostro caso in acqua e la relazione tra questi due elementi è dato dalla formula: pH= - log₁₀(H⁺) o viceversa si può determinare il numero di ioni di idrogeno conoscendo il pH con la formula H⁺=10^-pH.
Nella figura seguente è riportato il variare del pH in rapporto agli ioni presenti e viceversa:

pH-H.jpg

Maggiore è quindi il numero di ioni H⁺ minore è il pH e la soluzione è acida.

Una volta capito cos'è il pH passiamo oltre; quello che chiamiamo comunemente calcare è formato in gran parte da carbonato di calcio la cui formula chimica è CaCO₃. Il carbonato di calcio si trova allo stato solido ma si scompone nei due ioni Ca++ + CO₃- - che sono solubili in acqua.
Se l'acqua è acida, cioè contiene molti ioni di idrogeno H⁺, quando viene a contatto con il carbonato converte lo ione carbonato (CO₃- - ) in ione bicarbonato (HCO₃-); cioè si ha che CO₃- - + H⁺ = HCO₃-.
Avendo rotto l'equilibrio del carbonato di calcio (CaCO₃ = Ca++ + CO₃- -) questo diventa più solubile.
Tanto maggiori sono gli ioni H⁺ presenti tanto maggiore il carbonato di calcio diventa solubile.

Questo fenomeno avviene anche a pH neutri o basici ma essendo inferiore il numero di ioni idrogeno presenti minore sarà la solubilità del carbonato di calcio e quindi la sua misurazione diventa trascurabile. Ovviamente tutto dipende anche dalla quantità di "calcare" presente; ad esempio il gesso che è costituito quasi interamente da carbonato di calcio si scioglie facilmente anche con pH alti, mentre altre rocce hanno bisogno di pH molto acidi.
Mentre scrivevo l'articolo sulle rocce mi ricordo che Shadow aveva segnalato che aveva notato un rilascio anche dall'ardesia (normalmente definita inerte) a pH molto basso (mi sembra intorno ai 5/5,5).

Se a qualcuno interessa la funzione per calcolare la solubilità del carbonato di calcio in funzione di H+ (e quindi del pH) è data da:
S = √ (5.0 · 10-⁹) ( [H⁺]/(4.8 · 10^-11) + 1) .
Aumentando il numero di H⁺ (quindi diminuendo il pH) S aumenta e quindi aumenta la solubilità del carbonato di calcio.

A questo punto se non è chiaro chiediamo l'aiuto dei chimici veri ^:)^

[Joo]

Grazie Rpby,
anche se ho una grave forma di allergia alle formule, il tuo impegno è da premiare.
.

Tanto maggiori sono gli ioni H+ presenti tanto maggiore il carbonato di calcio diventa solubile.

Non ho capito a che livello di pH avviene la saturazione del carbonato.

[lauretta]

So già che i chimici mi faranno nero e non nel senso che mi tolgono da moderatore ma che mi picchiano ; quindi se accade sentitevi un pò in colpa.

Parlo ai chimici in favore di Roby: non picchiatelo, per il mio livello di conoscenza della chimica (come un pesce che tenta di arrampicarsi su un albero, citando qualcuno... ) è stato chiarissimo e mi ha permesso di capire da cosa dipende il valore di pH e che effetto ha sui materiali calcarei.
Grazie Roby! Ora ho decisamente le idee più chiare

Ma quindi si potrebbe dire che, per esempio, con pH 8 avere un fondo calcareo potrebbe incidere in maniera evidente sulle durezze se non altro per la quantità di materiale presente in acqua, mentre una sola roccia inciderebbe in maniera trascurabile (a parità di solubilità del materiale calcareo, si intende).
Vabbeh, però forse il tipo di materiale calcareo è fondamentale per determinare se lo scioglimento a pH 8 potrebbe essere rilevante o meno, in entrambi i casi... (scusate, sto pensan... ehm, scrivendo a voce alta...)
Ergo: sempre meglio evitare un fondo calcareo se non si ha idea della solubilità di quel tipo di materiale.
Ecco perchè i sacchi di ghiaietto di fiume costano molto meno del ceramizzato
Ho detto cavolate?

[roby70]

Non ho capito a che livello di pH avviene la saturazione del carbonato.

Questo non saprei dirtelo, provo a vedere se trovo qualcosa; oppure vediamo se interviene qualcun altro.

Ma quindi si potrebbe dire che, per esempio, con pH 8 avere un fondo calcareo potrebbe incidere in maniera evidente sulle durezze se non altro per la quantità di materiale presente in acqua, mentre una sola roccia inciderebbe in maniera trascurabile (a parità di solubilità del materiale calcareo, si intende).

Esatto. Prima ho messo l'esempio del gesso che comunque in acqua si scioglie anche con pH basici proprio perchè è quasi completamente compost da carbonato di calcio.