Riflessioni sul calcolatore CO2

[Rilla1972]

Ciao @nicolatc seguo con molto interesse lo sviluppo di questa conversazione anche xké vengo da una situazione che hai descritto parecchio bene. Incrociando i dati KH/pH avevo concentrazioni di oltre 100 mg/lt di CO₂ e scekerando di circa 90. Inutile dirti che i pesci tutti tranquilli sul fondo a farsi i fatti propri con respiro più che normale.........

[nicolatc]

Ciao, ti spiego il perché: il calcolatore ha trovato che con il pH shakerato avresti una CO₂ di 10 mg/l. E la elimina totalmente considerandola dovuta agli altri acidificanti (che sicuramente stai utilizzando). Così fa 100-10=90 mg/l. Io invece ti assicuro che hai una CO₂ inferiore a 30 mg/l, perché hai una escursione del pH di esattamente un grado! Infatti la tua concentrazione è aumentata esattamente di 10 volte (da 10 a 100). Quindi: risultato del calcolatore compensato: 90 mg/l. Risultato che ti fornisco io: 30 mg/l. Secondo te, osservando i risultati sui pesci, anche senza conoscenze di chimica, quale strumento sembra più affidabile a supporto dell'acquariofilo?

[nicolatc]

Chi decide che è poca o è tanta? Alle piante basta che ci sia, magari qualcuna si accontenta, qualcun'altra no. È questo che cerchiamo di spiegare: non che ci vogliono assolutamente, tassativamente e imprescindibilmente 40 mg/l di CO₂ (o 0.1 di ferro, o 8 di nitrati o KH a 3.5 dKH), ma che le piante e i pesci stiano bene

Guarda, avevo appena editato il post prima della tua risposta, quindi ovviamente concordo con te che non ci siano valori assoluti da raggiungere. Ma sulla validità dello strumento, e sul fatto che sul tuo olandese fornisca risultati più attendibili, sembri proprio non interessato, e evadi l'argomento (che mi è costato anche un po' di tempo per scrivere, ma comunque non è un problema).

[trotasalmonata]

Ciao, ti spiego il perché: il calcolatore ha trovato che con il pH shakerato avresti una CO₂ di 10 mg/l. E la elimina totalmente considerandola dovuta agli altri acidificanti (che sicuramente stai utilizzando). Così fa 100-10=90 mg/l. Io invece ti assicuro che hai una CO₂ inferiore a 30 mg/l, perché hai una escursione del pH di esattamente un grado! Infatti la tua concentrazione è aumentata esattamente di 10 volte (da 10 a 100). Quindi: risultato del calcolatore compensato: 90 mg/l. Risultato che ti fornisco io: 30 mg/l. Secondo te, osservando i risultati sui pesci, anche senza conoscenze di chimica, quale strumento sembra più affidabile a supporto dell'acquariofilo?

Secondo quale teoria dici che a un grado di differenza di pH ci sono esattamente 30 mg/l di CO₂ ?

[Diego]

sembri proprio non interessato

Infatti mai usato
Ormai vado a occhio

Tuttavia può essere interessante capire perché non funziona bene. E perché 1 punto di pH equivale a 30 mg/l

[Rilla1972]

Sicuramente il risultato dato dal calcolatore è completamente sballato...........perchè guardando la vasca si poteva ipotizzare addirittura una carenza di CO₂ mentre il risultato non la dava in eccesso ma addirittura di più ancora......praticamente i miei pesci sarebbero dovuti essere tutti morti
Non uso cmq altri acidificanti oltre alla CO₂ però cè una discussione x me molto interessante dove si facevano varie ipotesi è abbastanza lunga ma ripeto intetessante e non proprio fuori tema x certi versi
solito problema pH e KH

[cicerchia80]

Appunto! Posa la provetta su un mobiletto, torna il giorno dopo e misura. Niente più indolenzimento!
Ma l'importante che sottolineavo è che non è strettamente necessario misurare il KH (se non per verificare che non sia a valori pericolosamente bassi, tipo 1 o 2 gradi).
Una variazione di un grado tra il pH misurato subito in acquario e quello con CO₂ all'equilibrio è l'obiettivo da raggiungere. Facile!
Del resto se il nome del sito è acquariofiliafacile, dobbiamo individuare metodi facili ed efficaci.

NIcola....hai detto quello che io ho sempre fatto...e che accennavo all'inizio,se la differenza dei 2 pH è oltre il mezzo grado significa che a CO₂ stò bene....lo sò che potrei darne comunque poca....ma capisci a me,c'è chi potrebbe gasarci i pesci acidificando fino ad un punti perchè cicerchia80 ha scritto così il calcolatore dica quello che vuole,ma io i 70mg/L li passo alla grande ...tu ti sei spinto fino a 0.8 1...ma sostanzialmente poi si gioca sul fattore delle salute delle piante ,teniamoci bassi dato che non possiamo vedere personalmente le vasche ed esser certi dell'accuratezza dello strumento,ad aumentare si fa sempre a tempo

sei un chimico o cosa?
Fanno sempre comodi i chimici,soprattutto in questo di forum,vedrai se ti fai un giro che non siamo tipi da libretto di istruzioni per cui più ci si capisce e più si è ben accetti...se non ti sei presentato fallo in Presentiamoci almeno ci parli un pò di te

[nicolatc]

NIcola....hai detto quello che io ho sempre fatto...e che accennavo all'inizio,se la differenza dei 2 pH è oltre il mezzo grado significa che a CO₂ stò bene....lo sò che potrei darne comunque poca....ma capisci a me,c'è chi potrebbe gasarci i pesci acidificando fino ad un punti perchè cicerchia80 ha scritto così il calcolatore dica quello che vuole,ma io i 70mg/L li passo alla grande ...tu ti sei spinto fino a 0.8 1...ma sostanzialmente poi si gioca sul fattore delle salute delle piante ,teniamoci bassi dato che non possiamo vedere personalmente le vasche ed esser certi dell'accuratezza dello strumento,ad aumentare si fa sempre a tempo *

Quoto tutto al 100%! In verità, io (come altri) mi sono spinto anche ad un’escursione di 1.2 punti (che corrisponde esattamente a 15 volte la concentrazione iniziale), ma non la consiglio assolutamente a chi non sa bene cosa sta facendo!

sei un chimico o cosa?

No, ingegnere! Ho fatto solo un esame di chimica (in cui ho sputato sangue, ma questo è un altro discorso ).
Quindi non sono certo un chimico, ma ritengo di avere la curiosità e gli strumenti di base per approfondire e capire fino al grado che ritengo utile, relativamente alla nostra passione comune!

[nicolatc]

vedrai se ti fai un giro che non siamo tipi da libretto di istruzioni

Bene, tra l’altro ho imparato molto leggendo su questo forum.
Allora parto dalla fine. La formula che suggerirei di implementare sul calcolatore compensato al posto di quella attuale, è questa:

CO₂ massima disciolta in vasca = 3 * 10 ^ (pH shakerato – pH in vasca)

Il risultato è il valore massimo (sempre nelle ipotesi di pHmetro accurato ovviamente). Da questa formula, consigliando un’escursione del pH di un punto, siamo certi di arrivare a non più di 3*10 =30 mg/l. Più avanti spiegherò perché il valore reale potrebbe essere anche inferiore (anche 10 o 20 mg/l), e quindi resta una certa indeterminazione, ma non superiore. Abbiamo eliminato in un sol colpo tutti quei casi di valori altissimi (70, 80, 90 mg/l) che escono invece utilizzando il calcolatore “compensato”. Giocando con la formula, potrete notare che con un'escursione di due punti, la CO₂ sarebbe di 300 mg/l o inferiore, inutile sottolineare con quali conseguenze. Già 1.5 punti di escursione significano una concentrazione che può avvicinarsi ai 100 mg/l! Il “giocattolo” quindi è bello ma non va utilizzato ad occhi completamente chiusi…

Potete anche notare che non è presente il KH, che nel calcolo standard comporta altri errori in difetto, particolarmente per chi ha acqua dura perché noi misuriamo l'alcalinità che in acque dure è in genere superiore in maniera apprezzabile rispetto alla durezza carbonatica. E non compare nemmeno la costante che varia al variare della temperatura. Perché (fortunatamente) queste variabili non entrano in gioco? Perché stiamo facendo una differenza tra due situazioni in cui il KH e la costante restano immutate, per cui qualunque sia il loro valore e l'approssimazione che si portano appresso, non influiscono nel calcolo della differenza.

[nicolatc]

Faccio un passo indietro, per spiegare come sono giunto a quella formula.
Partiamo dalla formula base:

CO₂ = 12.839 * dKH * 10^(6.37 - pH)

La stessa si può scrivere anche in un modo equivalente ma più comodo:

CO₂ = 3 * dKH * (10^7 - pH)

Questa è quella utilizzata normalmente da tutti.
La complicazione legata alla temperatura agisce modificando leggermente quei valori numerici 3 e 7.
Dubbi sulla formula?

Secondo il calcolatore, nel pseudo-olandese avrei oltre 70 ppm di CO₂. Inutile dire che i pesci stanno benissimo e si riproducono pure.

pHmetro poco preciso?

No, è preciso. Comunque non sono l'unico ad avere questo "problema" (si tratta di problema solo usando il calcolatore, alla fine).

Come a volte puoi trovare valori assurdi...tipo 170ppm di CO₂,ma in realta i pesci stanno benissimo

Se probabilmente stai immettendo sostanze acidificanti quali torba, foglie di catappa e quercia, pigne d’ontano ecc., la formula ti riporta una concentrazione di CO₂ più alta di quella reale perché la formula stessa ha come ipotesi base che il pH venga abbassato esclusivamente dalla CO₂. E questo non perché gli autori ignorino l’esistenza di altri acidificanti, ma l’equazione di Henderson-Hasselbach può legare solo acidi e basi coniugate, quindi pH, KH e CO₂ possono essere legati esclusivamente in questo modo. Avendo la tua vasca un pH di partenza più basso di quello “normale” (per la torba ecc), il grado di pH finale con erogazione di CO₂ sarà ancora inferiore ovviamente, e dalla formula verrà totalmente “imputato” all’immissione di CO₂, che risulterà quindi sovrastimata.
Spero con questa risposto di aver chiarito qualche dubbio a un po' di persone.

Ma torniamo alla formula. Si ricava dalla stessa che il rapporto tra due valori di CO₂ (che chiamiamo iniziale e finale per comodità) è questo:

CO₂ finale = CO₂ iniziale * 10 ^ (pH iniziale – pH finale)

Come vedete, in questa formula è sparito il KH, che comporta altre approssimazioni in difetto nel calcolo standard per chi ha acqua dura (perché noi misuriamo l'alcalinità che in acque dure è in genere superiore in maniera apprezzabile rispetto alla durezza carbonatica). E non c'è nemmeno la costante che varia al variare della temperatura (che influiva sui valori 3 e 7, anche essi spariti). Perché non ci sono queste variabili? Perché stiamo facendo un rapporto in cui il KH e la costante restano immutate, per cui qualunque sia il loro valore e l'approssimazione che si portano indietro, si elidono nel rapporto e non influiscono nel calcolo.

Adesso, se ipotizzo il valore 3 (mg/l) come CO₂ iniziale nella formula di sopra, ottengo la formula finale proposta all'inizio per il vostro calcolatore:

CO₂ finale = 3 * 10 ^ (pH iniziale – pH finale)