aereatore

[Sini]

Tu però hai chiesto l'effetto dell'aeratore sulle piante, non sui pesci.
E su questo @Sini ti ha risposto perfettamente: quasi certamente disperde la poca o molta CO₂ presente, quindi l'effetto non è positivo!

Davvero? L'ho azzeccata? \:D/ \:D/ \:D/

[nicolatc]

Davvero? L'ho azzeccata?

L'aeratore non è certo pensato per le piante.
Il suo scopo è apportare più ossigeno ai pesci.

Beh....salvo alcune eccezioni per molti pesci non è che 3 mg/l di ossigeno siano proprio pochi

Per un ambiente aerobico basta un mg/l se non erro....i ciprinidi in genere a 2 stanno bene,tralasciamo i pesci di rocce i soliti da paludari o acque scure non ne hanno tanto nemmeno in natura....

Scusa se mi sono espresso male, non ho detto che con 3 mg/l si deve ossigenare subito l'acqua perché siamo sotto la soglia minima sopportabile dai pesci: era un valore medio che indica comunque che un maggior scambio lo farebbe aumentare in senso positivo (verso gli 8.3 mg/l).
Analogamente 5 mg/l di CO₂ sono sopra il valore di equilibrio in acqua sterile (0.6 mg/l), per cui un maggior scambio la farà diminuire.

[Humboldt]

L'aeratore non è certo pensato per le piante.

Il suo scopo è apportare più ossigeno ai pesci.

Poco poco... O₂

[nicolatc]

Il suo scopo è apportare più ossigeno ai pesci.

Poco poco... O₂

Se fosse così poco poco, sarebbe da correggere anche l'articolo sui batteri:

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Le centinaia di bollicine al secondo dell'aeratore spezzano continuamente quel film superficiale tra acqua ed aria che ostruisce lo scambio gassoso (e l'evaporazione)!

Magari, possiamo dire che se l'aeratore viene utilizzato sempre h24, alla lunga le piante eventualmente presenti rallentano un po' la crescita rispetto a prima, sia per la minore CO₂ disciolta (tipicamente dispersa dall'aeratore) che per il conseguente pH un po' più alto, che potrebbe rendere più difficoltoso l'assorbimento di qualche nutriente.
Questo rallentamento significa anche minore attività fotosintetica e quindi minore produzione di ossigeno da parte delle stesse piante.
Quale sia il bilancio netto tra l'O2 aggiuntivo apportato dell'aeratore e l'O2 prodotto in meno dalle piante che hanno rallentato l'attività di fotosintesi, non saprei dire.
Secondo me vince l'aeratore, ma ripeto che dipende molto anche da quante e quali piante abbiamo.
Pero, iniziamo almeno a dire che in assenza di piante, l'aeratore apporta ossigeno e basta (la CO₂ in meno perché dispersa non serve alle piante assenti, che quindi non rallentano producendo meno ossigeno )
E diciamo anche che di notte possiamo fare un discorso simile (anche se non proprio uguale), poiché di notte le piante non fanno fotosintesi.

[nicolatc]

In relazione alla diversa solubilità i gas tendono a passare a diversa velocità dall'aria all'acqua. Una volta superata la barriera di stato (gassoso/ liquido) CO₂ e O2 si comportano diversamente.
La grandezza che esprime questo argomento è detta "diffusività".
In acqua l'O2 ha diffusività maggiore rispetto alla CO₂. Sto fatto insieme ad altri relativi alla struttura elettronica della molecola di CO₂ fa si che una volta entrata in acqua salvo fenomeni particolari (come per l'aeratore che muovendo l'acqua in modo unidirezionali verso la superficie) ne esce molto più difficilmente, al contrario dell'O2 che sia fuori che dentro l'acqua ha comportamenti simili.

Ho cercato di capire anche questa parte che avevo tralasciato. Onestamente, credo che la diffusività non riguardi la solubilità e quanto sopra discusso.
La diffusività è il fattore di proporzionalità tra il flusso molecolare del gas disciolto e il gradiente di concentrazione esistente.
A parità di gradiente di concentrazione, un gas con maggiore diffusività si diffonde più velocemente. Partiamo da qui:

In acqua l'O2 ha diffusività maggiore rispetto alla CO₂.

Le ultime ricerche hanno indicato una diffusività quasi uguale intorno a 2.2 cm²/s x 10^-5 (ad 1 atm e 25°C), le precedenti parlavano di circa 1.9 per la CO₂, circa 2.1 per l'ossigeno (e 1.9 per l'azoto). Non credo comunque che sia una differenza significativa.

Sto fatto insieme ad altri relativi alla struttura elettronica della molecola di CO₂ fa si che una volta entrata in acqua salvo fenomeni particolari (come per l'aeratore che muovendo l'acqua in modo unidirezionali verso la superficie) ne esce molto più difficilmente, al contrario dell'O2 che sia fuori che dentro l'acqua ha comportamenti simili.

Allora: la solubilità è maggiore quando il gas e il liquido in cui il gas si discioglie hanno struttura polare simile.
I momenti dipolari presenti nella struttura della molecola di CO₂ (i due legami C=O), non presenti nella molecola di ossigeno O₂ (e anche azoto N₂), determinano una maggiore solubilità della CO₂ in acqua (che è dipolare) rispetto ad ossigeno e azoto.
Quindi la particolare struttura della molecola di CO₂ a cui hai fatto riferimento riguarda la solubilità, di cui ho già tenuto conto.
La diffusività non è legata alla solubilità: basta pensare che la diffusività cresce con la temperatura (perché l'energia cinetica aumenta), mentre la solubilità decresce con la temperatura (perché la stessa energia cinetica rompe i legami intermolecolari tra acqua e CO₂, per cui la molecola di CO₂ non è più solvatata dalle molecole d'acqua).
Conclusione: quando aumenta la temperatura, le molecole si diffondono più velocemente ma si legano molto più difficilmente all'acqua e quindi... ne restano di meno disciolte!

Quindi, la struttura della molecola incide sulla solubilità, di cui ho già parlato.
La velocità di diffusione del gas in acqua, che poi non è così diversa tra ossigeno e acqua, incide solo sul tempo che occorre a leggere ovunque la variazione della concentrazione del gas (a parità di variazione).
Ovviamente poi se l'acqua è stagnante occorre un po' più tempo perché il soluto si disciolga nel solvente per raggiungere la saturazione, ma alla fine lo farà ugualmente. Se mescoliamo lo zucchero in acqua, si scioglie prima. I gradienti di temperatura che esistono in acquario creano dei flussi che velocizzano la diffusione, ancor più questo vale per le pompe di movimento e di filtraggio; ma il passaggio dall'aria all'acqua dipende dalla superficie di contatto tra i due mezzi, dalla pressione parziale del gas presente in aria (se la pressione è doppia, raddoppiano le collisioni tra le molecole), e da quel film superficiale di cui ho parlato che può rallentare lo scambio (che invece acceleriamo movimentando la superficie o meglio ancora rompendola con centinaia di bolle al secondo dell'aeratore, con una cascatella del filtro a zainetto, o con una pompa del filtro direzionata fortemente sulla superficie creando increspature forti e rotture).
In acqua poi la diffusività dei gas è circa 10000 volte inferiore a quella in aria, ma questo riguarda un po' tutti i gas, e non incide sul discorso che ho fatto.

[Humboldt]

Onestamente, credo che la diffusività non riguardi la solubilità e quanto sopra discusso.

Concordo sono due cose distinte e separate e non credo di aver scritto il contrario

La diffusività è il fattore di proporzionalità tra il flusso molecolare del gas disciolto e il gradiente di concentrazione esistente.

Cosí la gente scappa

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la diffusività è il potenziale scalare della velocità delle particelle nel mezzo all'interno del quale esse si trovano

Le ultime ricerche hanno indicato una diffusività quasi uguale intorno a 2.2 cm2/s x 10-5 (ad 1 atm e 25°C), le precedenti parlavano di circa 1.9 per la CO₂, circa 2.1 per l'ossigeno (e 1.9 per l'azoto). Non credo comunque che sia una differenza significativa.

Nico stai dando i numeri?
Ma non capisco come giocarli

Comunque è assolutamente vero che " Le centinaia di bollicine al secondo dell'aeratore spezzano continuamente quel film superficiale tra acqua ed aria" favorendo lo scambio gassoso è il rimescolamento, tutto questo a favore dell'O2 e a discapito della CO₂, nonché favorendo la diminuzione della temperatura dell'acqua. Chiaro poi che in assenza di piante non ci si pone alcun problema di CO₂.
Mi chiedo solo se non sia più efficace un bel getto del filtro cascata fuori dall'acqua!

[iuter]

Mi chiedo solo se non sia più efficace un bel getto del filtro cascata fuori dall'acqua!

se si vuole risparmiare si. è come chi prende una pompa potente+filtro anzichè prendere quella di movimento.

[nicolatc]

Allora 0,6 mg/l invece di 0,016 mg/l
CA.... in acqua a parità di volume c'è un botto di CO₂ in più rispetto all'aria.

Diciamo di si!

Allora perché la CO₂ è il principale fattore limitante per le piante acquatiche?

Forse perché quasi tutte le piante che coltiviamo non son prettamente acquatiche? Lo sai come vengono coltivate dai produttori prima che noi le immergiamo nei nostri acquari?

Devo correggere una mia risposta ad una considerazione che avevo anche travisato: quando comparavo i reali 0,6 mg/l con gli ipotetici 0,016 intendevo dire che in acqua c'è molta più di CO₂ disciolta di quanta ipoteticamente ce ne sarebbe se avesse la stessa solubilità dell'ossigeno.

Alla prima considerazione di Humboldt (CA.... in acqua a parità di volume c'è un botto di CO₂ in più rispetto all'aria) avrei dovuto rispondere ovviamente di no.
Infatti la concentrazione di CO₂ in un litro d'acqua è di poco inferiore a quella in un litro d'aria (0,6 mg/l contro 0,72 mg/l).
La concentrazione di O2 in un litro d'acqua è invece solo il 3% di quella in un litro d'aria (8,7 mg/l contro 272,3 mg/l).

In aria, la diffusività di entrambi i gas è circa 10000 volte maggiore di quella in acqua; l'aria è anche un serbatoio infinito, e resta la fonte privilegiata di CO₂.

@Sini tranquillo che se dovessi proporre un articolo sull'aeratore, ci tolgo tutti i numeri (o quasi! )

[Sini]

@Sini tranquillo che se dovessi proporre un articolo sull'aeratore, ci tolgo tutti i numeri (o quasi! )

[Giueli]

Mi chiedo solo se non sia più efficace un bel getto del filtro cascata fuori dall'acqua!

Nei Malawi e Tanganika è ciò che si usa ... questo perché va a smuovere l’intera superficie e no solo una zona limitata al flusso di bolle,anche perché parliamo di vasche molto grandi e lunghe soprattutto.