Riflessioni sul calcolatore CO2

[Sini]

grazie per la pazienza soprattutto a @Sini

Ma prego! Proseguite, proseguite...

[nicolatc]

Mi spiace ribattere, sembra che ce l'ho con te e ovviamente non è affatto così, ma hai sbagliato i conti perfino usando la mia formula.

Ce la devi avere con me che ti faccio da contraddittorio

Ok, ma poi se andiamo "in cerchio", per gli altri diventa davvero noioso e anche poco utile...

Scusa, rileggendo i miei 4 post li ho appena leggermente editati, ma la sostanza è identica (ho aggiunto solo qualche parola e qualche grassetto e rosso qui e li per migliore leggibilità).

Ciao!

[trotasalmonata]

Ci ho pensato.

Vedo questi problemi.
La formula di base non da risultati veritieri in caso di acidificanti naturali. L'errore è tanto maggiore quanto l'acidificazione è dovuta in proporzione maggiormente dagli acidificanti rispetto alla CO₂.

Questo è il motivo per cui in un acquario senza CO₂ da tabella otteniamo risultati sbagliato.

Per lo stesso motivo non ha senso porre CO₂ uguale a quella atmosferica in una formula che non tiene conto degli acidificanti naturali.

Secondo me non ha nemmeno matematicamente senso passare da una equazione ad un icognita con un evidente problema di ipotesi di validità di applicazione ( leggi acidificanti naturali) ad un'altra ad con la stessa incognita sperando di risolvere il problema.

Non penso nemmeno abbia senso fare un rapporto tra concentrazioni dicendo che se ne conosco una posso ricavare l'altra. Questo potresti farlo facendo il rapporto con un'acqua qualsiasi di cui conosco le caratteristiche. Non elimineresti ne KH ne costante di dissociaazione, ma la prima è incerta , non incognita, per cui matematicamente non è un problema.

La tua formula si basa sul fatto che conosci la concentrazione CO₂ dell'acqua iniziale, che dipende dalla concentrazione atmosferica. Se varia quella dovrebbe variarti anche quella finale, se no il tuo ragionamento non ha senso.

Comunque dire che il calcolatore sbaglia non significa che un'altra formula è giusta.

Ma vediamo i dati cosa dicono. Leggi i dati al di fuori della tua formula...

[cicerchia80]

Volevi scrivere conclusioni o... convulsioni?

quello che ho scritto..ovvero entrambi,pensa a quando chiedi i valori e ti senti....KH da 3 a 6,però se guardo vicino alla finestra è 9....ciao core

E' ricavata immediatamente dalla formula base facendo un semplice rapporto ed ha un unico "se" (perché dici che sono troppi, se è uno solo?)

perchè è un se abbastanza ampio come valore....sopra ho semplificato 10 pagine,ma il sunto del tuo discorso l'ho capito....sono un perito,quello che risolve i problemi causati da voi ingegneri

La soglia massima che ti dai è 3mg/l...che può essere benissimo però 1.5...o 1.7.....o 2.....ecc ecc

Per me resta un teorema

altra cosa...sono tenuto a dirlo per tutti,l'errore di misurazione di un pHmetro non è lineare,anche se a volte pure,basta togliere il pHmetro dalla soluzione per un pò di tempo e poi rimettercelo per vedere che un decimale in più o in meno è andato a farfalle....

Con uno strumento tarato a pH 7 arrivando fino a pH6 gli errori possono essere ben maggiori,ho una vasca diciamo OTRAC dove se vado a testare il pH lo strumento tiene fino a 5.7,5.8...se scendo ancora da i numeri,riesco a leggere anche pH3


non devi convincermi,la formula mi piace...e come hai letto gia la uso prima che intervenissi tu...forse il lH scekerato non ho mai usato

Ma siamo in un forum di discussione...si valutano pro e contro...discutendone appunto

prego di proseguire in privato:

quà non me ne volere....ma sono tenuto a cazziarti(ironicamente si intende)
dato il mio ruolo sul forum..dare consigli in mp significherebbe privare una comunita,il forum in primis e tutti i motori di ricerca,di imparare qualcosa

Mi spiego con un esempio...Rilla non si trova con il calcolatore,io stesso non mi ci trovo...e chissà quanti altri cercando su Google

tutti noi potremmo trovare nelle tue formule una via piú comoda

un chimico o un ingegnere disponibile potrà aiutare,

un chimico è già mod di sezione,un ingegnere chimico l'ho interpellato per darci un parere
ma poi vedetevela trà voi che non lo capisco quando scrive

[Pizza]

La discussione è interessante e quindi credo che @nicolatc farebbe bene a rimanere sul forum pubblico per i motivi già esposti.
Nel prossimo post provo ad esprimere il mio punto di vista partendo dai concetti base.

[Pizza]

Il punto di partenza sono le tabelle che descrivono correttamente come calcolare la concentrazione di CO₂ in acqua distillata addizionata di soli bicarbonati conoscendone il KH ed il pH.

Per calcolare la concentrazione di un gas in acqua si può (in generale) partire dalla legge di Henry che ci dice quanto di questo gas è disciolto in acqua all'equilibrio con l'aria sovrastante la soluzione a condizione di conoscere la sua concentrazione nell'aria (e la conseguente pressione parziale).
Questo è vero per gas che sciogliendosi nella soluzione non diano origine alla formazione di coppie coniugate con le sostanze già in essa presenti (es. ossigeno, azoto). Si dà il caso che a noi interessi proprio la CO₂ che sciogliendosi nella soluzione, sfiga vuole, formi una coppia coniugata con lo ione bicarbonato e diventi uno dei sistemi di regolazione del pH della soluzione (uno, non l'unico).

Se la nostra soluzione avesse solo come coppie coniugate CO₂/HCO3- avremmo ancora il modo di poter calcolare il quantitativo di CO₂ dalle tabelle che sono create proprio ipotizzando che il pH della soluzione sia regolato dal solo potere tampone di questa coppia coniugata.

In realtà nella nostra acqua abbiamo anche sostanze acidificanti, sostanze alcaline e altre coppie coniugate (es. fosfati, acidi umici della torba) che ci falsano i conti. A questo aggiungiamo che quella che i test identificano come misura del KH è in realtà la misura dell'alcalinità dell'acqua: che alla reale durezza carbonatica (durezza temporanea) somma un valore di durezza carbonatica equivalente all'alcalinità del campione.

Se nel campione abbiamo sostanze alcaline parte della CO₂ disciolta serve in prima istanza a neutralizzare queste ultime reagendo con gli ossidrili OH- e formando carbonati CO3--. Di quest'aspetto direi che, quando andiamo a leggere la tabella, in parte ne tiene già conto la sovrastima del KH che effettuiamo con i nostri test.

Viceversa la presenza di sostanze acidificanti riduce il quantitativo di CO₂ che può essere disciolto in acqua. Anche quest'aspetto è in parte compensato (in un acqua all'equilibrio) da una riduzione del valore del KH.

In sintesi, come già sapevamo, il tampone mantiene "costante" il pH per piccole aggiunte di acidi o basi forti ma con la conseguenza che dalla lettura delle tabelle a noi risulterà un valore di CO₂ teorico non corretto (seppure restino valide le suddette considerazioni che attenuano l'errore)

In questa già non semplice situazione da "interpretare" va tenuto conto dell'andamento logaritmico (base 10) della funzione CO₂(pH, KH) che specie nella "zona ripida! (pH/KH "bassi") amplifica ogni piccola variazione delle due variabili.

Quello di cui fino ad ora non si è ancora tenuto conto nella discussione è che che, oltre alle sostanze alcalinizzanti, può falsarci la valutazione della CO₂ con le tabelle sono le altre coppie coniugate che fanno da tampone per il pH della soluzione: fosfati (lavorano nella stabilità del pH assieme alla CO₂/HCO3- così come nel sangue), acidi umici (sono ignorante sul loro meccanismo tampone) e tutti i tamponi che introduce chi usa soluzioni tipo i biocondizionatori (che per far lavorare bene i chelanti dei metalli spesso hanno anche un effetto tampone).

alla domanda di @Sini sul fatto se, aggiungendo la stessa CO₂, il pH finale in due acquari diversi che partono dallo steso pH sarà nuovamente uguale in entrambi ......... secondo me non è detto, perchè potrebbero avere diversi concentrazioni di altre coppie coniugate che regolano il pH.

Il sistema del calcolatore nasce da un esempio fatto da @Rox (articoli/af/chimica-dell-acquario/260-g ... l=&start=1 ) che aveva lo scopo di spiegare in maniera semplice (non rigorosa) perché talvolta ci si può trovare in situazioni in cui, dal solo consulto della tabella, può sembrare di avere abbondante CO₂ e osservarne invece carenza nelle piante.
Forse on a caso ha scelto una parte ben precisa del grafico e ha evidenziato la sua validità: cit." Facciamo un esempio con KH 10, valore molto comune tra gli acquedotti italiani"; ma non sta a me interpretare il pensiero altrui.

Il passo successivo è stato affinare le tabelle permettendo la creazione automatica del valore di CO₂ in funzione della t di esercizio dell'acquario.

Quello dopo ancora implementare l'esempio dell'articolo di Rox per permettere di fare delle valutazioni sulla CO₂ "apparente" dalle tabelle.
Secondo me, se la prima lettura sul grafico ci fornisce già un valore anomalo di CO₂ non ha senso passare allo step dopo; il modello matematico elaborato deve essere utilizzato nelle condizioni al contorno per le quali nasce. Nell'esempio dell'articolo non si partiva da 1112mg/l di CO₂

Il calcolo implementato dal calcolatore
- da un punto di vita matematico approssima in modo lineare un ristretto punto di una curva logaritmica;
- tiene conto della variabile temperatura;
- risente in maniera logaritmica di errori nei valori di input misurati (pH e KH), quindi in coppie di valori di (pH, KH) bassi gli errori si amplificano perchè ci stiamo spostando nella parte di grafico a maggiore pendenza;
- non può tenere conto degli altri effetti tampone.

L'applicazione della formula proposta da nicolatc
- E' matematicamente ineccepibile;
- apparentemente non risente di misurazioni errate di KH
- non tiene conto della variabile temperatura (in inverno dopo 2gg di adattamento la differenza ambiente/acquario potrebbe essere anche di 5°C)
- non può tenere conto degli altri effetti tampone.
- assume "arbitrariamente" il valore di CO₂ disciolta nel campione all'equilibrio con l'ambiente.

La scelta di attribuire 3mg/l al campione a riposo (applicazione della Legge di Henry) è, indirettamente, l'attribuire al campione un KH idoneo a fare si che quel campione abbia quella concentrazione di CO₂ a quel pH e poi proseguire (in modo rigoroso rispettando l'andamento esponenziale) per calcolare il valore di CO₂ in acquario.

Non è un valore di comodo, ma solo che non è così "scentificamente" esatto a prescindere (non ci sono le condizioni al contorno pr la legge di Henry); otterrei probabilmente un risultato confrontabile (non uguale) se se, prima di spuntare il pH shakerato, aggiustassi il KH per rendere il valore iniziale più credibile.

Quanto proposto ha comunque due pregi che vanno evidenziati:

a - è la spiegazione di ciò che già si trova nel forum in diversi post nei vari topic e cioè che l'escursione di pH tra acquario e shakerato dovrebbe stare tra 0,5-1 unità di pH;

b - è in grado di fornire un risultato incerto!

chiarisco il punto b (scherzoso per sdrammatizzare un po')
Dopo le certezze iniziali con cui è stata proposta la formula, nicolatc (permettimi di aggiungere, finalmente) ha avuto l'umiltà di evidenziare come anche tale applicazione della formula di partenza non ci permetta di stimare un valore vero di CO₂ disciolta ma ci permette di determinare un range all'interno del quale tale valore ha ragione di trovarsi .... e tanto a noi potrebbe bastare.

Quanto sopra è l'idea che mi sono fatto che, ovviamente, può essere giusta, sbagliata condivisibile o meno

A margine giova ricordare quanto evidenziato da

l'errore di misurazione di un pHmetro non è lineare

Esatto: con la taratura rettifichiamo la risposta elettrica dello strumento che appunto non è lineare nel campo pH 1-14

[scheccia]

In sunto... Possiamo affermare che la formula di nicola la possiamo usare dando come risultato:
1*10^^{(pH shak - pH)}< CO₂ <3*10^^{(pH shak - pH )} ?
Inoltre
Appurato che lo shakeramento falsa il risultato in presenza di altre sostanze acidificanti... Una possibile soluzione potrebbe essere l'utilizzo della differenza di pH tra il pH dell'acqua inizialmente utilizzata (per riempire la vasca) e il pH shakerato, poi sommarlo al pH rilevato?
Questo dovrebbe dirci di quanto il pH è variato a causa degli acidi differenti dalla CO₂.
Esempio
Ho KH 3
pH con cui ho riempito la vasca 7.6
pH rilevato in vasca 6
pH shakerato 7
Dal mio ragionamento 7.6 - 7 = 0.6 questo dovrebbe essere il valore di pH variato a causa di acidificazione (no CO₂ )
pH = 6+0.6 = 6.6 che dovrebbe essere il valore causato dalla sola CO₂
CO₂ ( KH, pH). = (3 , 6.6)= 27
Cosa ne dite?

[Artic1]

Ragazzi Saluti a tutti, scusatemi ma ovviamente sono di fretta anche se cercherò di contribuire.
Ho iniziato a leggere il Topic e mi son venuti i capelli bianchi!

Ovviamente non ho letto tutto questo Topic perché mi sembra che il discorso sia già delineato leggendo alcuni Post sparsi qua e la.

Il sistema di calcolo della CO₂ è un sistema che tiene conto solo di alcune variabili molto limitate per stimare un valore sulla base di reazioni chimiche che danno risultati veritieri quando si lavora in un laboratorio chimico con acqua demineralizzata e concentrazioni gassose controllate, non sono certo nate per permettere il calcolo del contenuto di CO₂ a dei pazzi come noi che usano strumenti di misura (tester) con scarti che paragono alla finezza artistica di una clava dell'età della pietra.

In sintesi:

• La concentrazione atmosferica della CO₂ cambia il valore reale di CO₂ in vasca? Sì, con tempi più o meno lunghi (ore-giorni) a seconda della vasca, ma sì. Esattamente come la CO₂ in atmosfera è minore nel periodo estivo e maggiore nel periodo invernale per effetto della fotosintesi dei vegetali che si trova, principalmente concentrata nel periodo primaverile-estivo dell'emisfero Nord.

• E' possibile ridurre il calcolo della CO₂ ad una semplificazione lineare tra due punti? No! il pH già di suo è un logaritmo ed una funzione che al suo interno prevede un logaritmo non può essere considerata una funzione lineare se non tra due punti incredibilmente vicini della medesima funzione e le nostre concentrazione di CO₂ non sono propriamente "vicine" visto che passiamo da "morte dei pesci" a "assenza fotosintetica delle piante".

• La fotosintesi delle piante varia la concentrazione della CO₂ in vasca? Sì, perché soprattutto all'inizio della fase di luce le piante fotosintetizzano molto e quindi assorbono più velocemente CO₂ rilasciando O2. Conseguenza: se misuro la CO₂ qualche ora dopo l'accensione delle luci, di solito ho meno CO₂ che se la misuro a fine del periodo di buio.

• Ha senso per noi cercare di trovare una formula che corregga ogni possibile variazione e consideri ogni possibile fattore per ottenere il reale tasso di CO₂ in vasca? Assolutamente no! Perché non abbiamo alcuno strumento che ci permetta di misurare in modo affidabile i valori da inserire nella formula, ne tantomeno abbiamo la necessità di una simile precisione.

• Ha senso continuare a parlare di calcolo della concentrazione della CO₂ in vasche con forte presenza di acidificanti (organici e non) come quelle gestite con metodo Walstad? Assolutamente no! Perché, anche in questo caso valgono le considerazioni di cui sopra circa l'imprecisione degli strumenti a disposizione, la variabilità delle condizioni reali e soprattutto la reale necessità. Se state cercando una formula che vi permetta di regolare bene la vostra CO₂ quella è esclusivamente la vostra conoscenza della vasca in cui state operando, ed ancora di più, la costanza delle condizioni della vasca. Se continuate ad operare variazioni le piante e gli animali ne risentiranno, lasciando invece le condizioni in un range considerato "buono", seppur con qualche fluttuazione biologica, avrete piante rigogliose e una vasca da urlo.

Forza ragazzi, siate comprensivi e cercate di affidarvi alla logica. Io ho dei legni di edera autoprodotti in vasca da 3 anni e non li ho ancora cambiati, cambio l'acqua in pratica una volta all'anno (o giù di li) e mai tutta assieme, non ho la CO₂ e la vasca va benissimo comunque.
Credo che tutta questa corsa alla formula migliore si risolverà in un nulla di fatto, perché anche già lo shakerare l'acqua per fare la misura del pH... è una semplificazione che non tiene alcun conto di quanto scambio gassoso sia effettivamente avvenuto tra acqua e aria, andando ad aiutare in alcuni casi a comprendere i processi fisici e chimici, ma di fatto lascia molto all'interpretazione e meno alla reale rappresentatività.

Quindi in sintesi, non crucciatevi troppo e cercate di capire come agire senza dover leggere ogni volta un numero su di un calcolatore. Questa si che è davvero la via giusta per vivere un acquario.

Spero di aver centrato il bersaglio e abbiate pazienza per la fretta. Mi mancate tutti un sacco

[cicerchia80]

Spero di aver centrato il bersaglio e abbiate pazienza per la fretta. Mi mancate tutti un sacco

tu no.......

[Artic1]

tu no.......

Ti direi

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succhia

ma non vorrei che ti offendessi e quindi ti dico

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Ma poi Cicè... hai mai notato che tra me e te passano 4 giorni, 5 ore e 5 minuti tra le nostre reciproche iscrizioni al sito?