Nitrati e fosfati
Come abbiamo visto nel capitolo precedente, il rapporto Redfield di C:N:P è 106:16:1. Ma perché, allora, per nitrati e fosfati si parla di rapporto 10:1? Per rispondere dobbiamo introdurre qualche nozione di chimica; lo faremo cercando, come al solito, di renderla semplice.
Innanzitutto chiariamo che questo rapporto è espresso in atomi: indica che, per 106 atomi di carbonio, ci sono 16 atomi di azoto e 1 di fosforo. La prima cosa da fare è quindi quella di convertirlo in massa utilizzando le relative masse molecolari (m), dette anche (impropriamente) peso molecolare.
Dato che l’m del carbonio è 12 g/mol, quella dell’azoto 14 g/mol e quella del fosforo 31 g/mol abbiamo che il rapporto C:N:P in massa diventa 106×12:16×14:1×31 che, riportato a 1 come riferimento del fosforo, dà:
C:N:P(m) = 41:7,2:1
Per ora concentriamoci solo sul rapporto N:P, che ci interessa maggiormente. In acquario, con i nostri test non misuriamo azoto e fosforo ma nitrati (NO3–) e fosfati (PO4). Dato che i nitrati sono composti da 1 atomo di N (m=14) e 3 atomi di ossigeno (m=16), il rapporto tra NO3– e N è dato da:
NO3– / N = (N + 3 x O) / N = (14 + 3 x 16) / 14 = 4,43
Analogamente, i fosfati PO4 sono composti da 1 atomo di P (m 31) e 4 atomi di O. Abbiamo quindi:
PO4 / P = (P + 4 x O) / P = (31 + 4 x 16) / 31 = 3,06
Il rapporto NO3–:PO4 è quindi dato da (7,2 x 4,43):(1 x 3,06) che, riportato sempre ad un’unità di un PO4, dà il rapporto:
NO3– : PO4 = 10,4 : 1
Che è il rapporto del quale si sente sempre parlare. Senza essercene accorti, però, nelle conversioni precedenti abbiamo introdotto un errore.
Facendo la conversione da N a NO3– e da P a PO4 abbiamo infatti supposto che tutto l’azoto presente sia composto da nitrati; e tutto il fosforo presente da fosfati. Ma questo non è mai vero.
Ad esempio, l’azoto può essere presente in acquario sotto diverse forme, tra le quali nitriti (NO2–), ammonio (NH4) e ammoniaca (NH3). In un acquario maturo si potrebbe supporre che queste tre forme di azoto siano a zero ma, per esserne sicuri, dovremmo sempre misurarle quando calcoliamo il nostro rapporto.
Inoltre, l’azoto può essere presente anche sotto altre forme – come l’azoto ureico (CO(NH2)2) – che nessuno dei nostri test è in grado di rilevare.
Analogamente all’azoto, anche il fosforo può essere presente in acquario sotto forme diverse; inoltre, quelli che misuriamo noi con i nostri test sono unicamente i fosfati inorganici (PO43-) e non tutti i fosfati presenti (PO4 appunto). Di tutto questo parleremo più approfonditamente nel capitolo successivo.
