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Titolo: per Walter Peris, su GH,KH e carbonati vari...(lunghetto)

Ciao , mi scuso innanzitutto per averti rivolto personalmente il post,
ma dalle tue risposte sul ng, mi è sembrato che la tua preparazione in
chimica vada al di là della semplice acquariaofilia, e così ne volevo
approfittare per avere alcuni chiarimenti, se sarai così benevolo da
rispondermi; Dunque, in particolare il mio interesse in questo periodo è
caduto su tutto ciò che concerne il ciclo della CO2 in acquario, ossia
carbonati, bicarbonato, acido carbonico, ioni Ca(+2) e quant’altro,
(anche a causa del fatto che ho scoperto di avere il kH a livelli
spropositati, 20°dKH !!)
Come hai avuto la cortesia di confermarmi in un post precedente, il test
del GH misura la concentrazione dei ioni Ca(+2), e Mg(+2)in una
soluzione, che esprime per convenzione la “durezza” di una soluzione;
Poi c’è il test del KH, che misura la concentrazione dei vari carbonati
e bicarbonati in soluzione, ovvero HCO3(-) e CO3(-2), e quindi (presumo
io), fa una misura indiretta della durezza, visto che di norma, la
maggior parte degli ioni bivalenti Ca e Mg si lega con i carbonati e
bicarbonati suddetti;
ora, per prima cosa quest’ultima misura  è affetta da un certo errore,
infatti se i carbonati sono derivanti da H2CO3, (di fatto CO2 in
soluzione), o per es. da NaHCO3, la concentrazione reale di Ca(+2),
dovrebbe essere inferiore a quella misurata dal test KH;
ma supponiamo pure, che come di solito succede in un acquario comune
(tropicale), il GH e il KH non sono troppo dissimili.
Ciò che comunque dobbiamo sempre tener presente è comunque lo ione
Ca(+2), poiché da quel poco che ho letto, l’equilibrio dell’osmosi che
avviene a livello cellulare, di pesci, ma presumo anche di altri
animali, è influenzato da questo ione,e da altri simili, come sodio e
potassio, non certo da quello carbonato, (o bicarbonato), quindi non
capisco il perché di questa periodico controllo del KH negli acquari di
acqua dolce, (a meno di accoppiarlo SEMPRE ad una misura del GH);
per esempio, ho letto sul sito di IGC, per altro interessantissimo, che
se vogliamo alzare di qualche grado il KH dell’acquario,nel caso sia un
po’basso, è sufficiente aggiungere un certo quantitativo di NaHCO3 !!
Certo che il KH aumenta, è la misura dei carbonati e bicarbonati, ma non
aumenta certo lo ione Ca(+2), che anzi se si trova già in soluzione,
dopo l’aggiunta di HCO3(-), magari precipiterà(*) in bicarbonato di
calcio, abbassando ulteriormente la concentrazione di Ca(+2), e quindi
il GH!!
cos’è quindi che mi sfugge?
(*) non so in effetti quale sia il prodotto si solubilità del
bicarbonato di Calcio, ovvero:
Ca(HCO3)2 = Ca(+2) + 2HCO3(-)
e se sia così basso da giustificare una significativa sottrazione di
Ca(+2) dalla soluzione.
Inoltre sarebbe interessante sapere la costante di equilibrio della
reazione:
Ca(HCO3)2 = CaCO3 + H2CO3
Ti chiedo poi un’altra conferma:
Un sito “sponsorizzato” dalla SERA, ditta di prodotti per
acquariofilia,(
www.seraitalia.com
),  suggerisce in caso di pH più alto
del normale, (7.5-8.1), e con un KH di 4-6°, di operare aggiungendo CO2,
fino a raggiungere pH 7.2-7.5;
è giusta la spiegazione che immagino? Cioè:
l’aggiunta di CO2 in acqua, formerà H2CO3, (anche se di fatto è più che
altro teorico, visto che gran parte della CO2 rimane in soluzione
acquosa), che si dissocerà:
H2CO3 = H3O(+) + HCO3(-)
(con quei valori di pH lo ione CO3(-2) è ancora molto raro giusto?)
questo comunque avrà l’effetto di alzare leggermente il KH,(anche se non
il GH), oltre ad alzare il pH?
Ultimo chiarimento (perdona la mia eventuale confusione, ma l’esame di
chimica è un lontano ricordo):
sempre dal succitato sito di IGC, ho trovato le definizioni qualitative
e quantitative di GH e KH, ed entrambe mi lasciano qualche dubbio:
cito testualmente:
“la scala di gradi tedeschi, °dKH, considera 1°dKH pari a 17.8 mg/L di
CaCO3 in soluzione”
e ancora:
“ la definizione data per la scala del GH è la stessa data per il KH,
ovvero 1°dGH pari a 17.8 mg/L di CaCO3 in soluzione”
Cosa intende con 17.8mg/L di CaCO3 in soluzione?
Sappiamo che 1 M di CaCO3 sono 100g se non erro (40+12+16*3)
Quindi 17.8mg di CACO3 sono quindi 1.78*10^-4 moli
ma il prodotto di solubilità del sale è [Ca(+2)]*[CO3(-2)] = 8.7*10^-9
(tabelle Silvestroni), ovvero la massima concentrazione che si può avere
in soluzione, senza avere corpo di fondo è
SQR(8.7*10^-9) = 9.3*10^-5 mol/L
Quindi come posso avere una concentrazione di 1.78*10^-4mol/L di CaCO3 e
oltre,(nel caso i °dKH fossero molti), se siamo già oltre la
saturazione?
Ergo: Dove mi sono perso?
A meno che la misura KH non rappresenti la concentrazione di ioni
HCO3(-) che sarebbero necessari a legarsi con gli ioni Ca(+2),
(oltretutto ce ne vogliono il doppio, visto che il bicarbonato è
monovalente), e questo penso, perché essendo il bicarbonato di calcio
più solubile del carbonato, può arrivare a quelle concentrazioni senza
saturare;
però il GH?
Non titola gli ioni bivalenti? Se la concentrazione di CaCO3 dissociato
non può superare il valore di saturazione (9.3*10^-5mol/L), e quindi ci
sono ben pochi ioni Ca(+2) dissociati, che ioni va a titolare il test?
Ti ringrazio fin d’ora per le risposte che/se mi vorrai dare, per farmi
finalmente un po’ di chiarezza, perché ti assicuro che ho letto diversi
articoli in rete, ma nessuna FAQ è così specifica;
Grazie mille, hai n caffè pagati!

 sono ben pochi ioni Ca(+2) dissociati, che ioni va a titolare il test?
Il carbonato è presente a pH ben più alti di quelli normalmente presenti in
acquario.
Come detto, risolvi i tuoi problemi andando a dare un occhio alle curve di
equilibrio che trovi sul mio sito.
PS per maggiori chiarimenti, leggi gli articoli sulla chimica sul sito GAEM.
:-)))))
Ciao
Walter
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Walter Peris
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Guarda qualche foto su 
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FAQ di it.hobby.acquari: 
http://www.maughe.it/faq/FAQ.htm
HP di NG it.hobby.acquari: 
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è indistinguibile dalla magia.
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