Come viene calcolata la CO₂ dell'acquario
La CO₂ disciolta in un acquario segue la chimica dei carbonati dell'acqua. Quando la durezza carbonatica (KH) è il tampone dominante - ovvero, in assenza di tamponi di fosfati o acidi organici – pH e KH sono sufficienti per ricavare la CO₂ dai principi fondamentali. La diffusissima "equazione di Krib", che prende il nome dal sito di riferimento sugli acquari piantumati (ormai archiviato) che l'ha resa popolare, è:
CO₂ (mg/L) = 3.00 × KH (dKH) × 10^(7 − pH)Esempio pratico: pH 6.8 e KH 4 dKH a 25 °C.
CO₂ = 3.00 × 4 × 10^(7 − 6.8) = 3.00 × 4 × 1.585 ≈ 19.0 mg/LÈ appena sotto l'obiettivo di 20–30 mg/L: le piante crescono, con margine per un po' più di CO₂. Un drop checker a 4 dKH si stabilizzerebbe a pH 6.8 e apparirebbe verde. Se il risultato non corrisponde a ciò che osservi in vasca, verifica prima il test del KH (i test per KH basso sono notoriamente poco affidabili) oppure la presenza di altri acidi che abbassano il pH senza coinvolgere i carbonati.
La correzione termica deriva dall'acido carbonico stesso, non dalla solubilità del gas: pH, KH e CO₂ sono legati dalla sua prima costante di dissociazione (pK₁) e nell'acqua fredda la dissociazione è minore, quindi a parità di pH e KH la CO₂ è maggiore. A 25 °C la correzione è nulla; a 20 °C la CO₂ è circa il 7% più alta, a 30 °C circa il 5% più bassa, a 5 °C circa il 46% più alta. Il calcolatore segue la curva pK₁ pubblicata (Plummer & Busenberg, 1982).
Quale livello di CO₂ dovrei puntare?
L'intervallo classico per un acquario piantumato è 20–30 mg/L durante il fotoperiodo. Sotto i 15 mg/L le piante rallentano sensibilmente e le alghe iniziano a prendere il sopravvento. Sopra i 35 mg/L i pesci boccheggiano in superficie e i gamberetti si arrampicano sul vetro; l'esposizione cronica sopra i 40 mg/L uccide gli animali.
| CO₂ (mg/L) | Drop checker | pH di riferimento | Risultato |
|---|---|---|---|
| < 10 | blu | > 7.1 | piante limitate dalla CO₂ |
| 10 – 15 | blu-verde | 6.9 – 7.1 | crescita lenta |
| 15 – 35 | verde | 6.55 – 6.9 | acquario piantumato sano (punta a 20–30) |
| 35 – 50 | verde lime | 6.4 – 6.55 | stress per gli animali |
| > 50 | giallo | < 6.4 | pericoloso; ridurre immediatamente |
Il pH di riferimento è quello della soluzione del drop checker a 4 dKH; i mg/L sono i valori di Krib a 25 °C. Il colore dipende solo dal pH e dal KH della vasca: la soluzione assorbe la stessa CO₂ dell'acqua, quindi il suo pH è pari al tuo pH + log10(4 ÷ KH). La temperatura modifica i mg/L, non il colore.
Perché il tuo drop checker non concorda con il calcolatore
I drop checker funzionano intrappolando un fluido di riferimento a 4 dKH in una piccola camera sopra l'acqua. La CO₂ dell'acquario si diffonde attraverso l'aria nell'indicatore, e l'indicatore cambia colore. Due conseguenze:
- Presenta un ritardo di 1–2 ore. Al mattino, il checker mostra ancora la CO₂ della notte precedente. Quando si spegne la CO₂ la sera, rimane verde per un'altra ora.
- Misura la CO₂, non il KH della vasca. La soluzione a 4 dKH assorbe la stessa CO₂ dell'acqua, quindi due vasche a 2 dKH e 8 dKH con la stessa CO₂ mostrano lo stesso colore. Per questo il calcolatore può prevedere il colore usando solo pH e KH.
Quando il calcolatore mente
L'equazione di Krib presuppone che il carbonato sia l'unico tampone significativo nell'acqua. Tre fattori smentiscono questo presupposto:
- Tamponi di fosfati - prodotti per tamponare il pH, alcuni substrati commerciali. Questi bloccano artificialmente il pH e il calcolatore sovrastima la CO₂.
- Acidi organici derivanti da torba, foglie di Catappa o legno vecchio. Questi abbassano il pH senza coinvolgere i carbonati; il calcolatore sovrastima il valore.
- KH molto basso (sotto i 2 dKH). Piccoli errori assoluti diventano grandi errori percentuali; considera di passare a un tampone più alto o di fidarti del drop checker.