Alcune definizioni
Partiamo con alcuni termini, in cui in acquariofilia ci imbattiamo spesso.
Impropriamente li riteniamo sinonimi, ma a guardare bene non lo sono:
- Solidi disciolti totali (in inglese Total Dissolved Solid)
- Solidi sospesi totali (in inglese Total Suspended Solid)
- Solidi totali (in inglese Total Solid)
- Conducibilità dell’acqua o conduttività (in inglese electrical conductivity)
Per solidi disciolti totali, solitamente abbreviato con TDS, si intendono tutti i solidi inorganici disciolti nell’acqua.
Molti associano la misura dei TDS alla durezza dell’acqua, ma in realtà non sono propriamente sinonimi.
È vero che il GH (concentrazione di Mg e Ca) ed il KH (carbonati disciolti) influenzano il valore dei TDS ma non vale il viceversa; ci sono infatti vasche in cui GH e KH sono bassi ma il valore dei TDS è elevato.
Basti pensare a chi corregge l’acqua di osmosi con bicarbonato di sodio, o all’acqua proveniente da addolcitori a scambio ionico.
In pratica, nei TDS sono inclusi tutti i minerali in forma ionica:
- cationi (sodio, potassio, calcio, magnesio, ferro, zinco, rame, ecc.)…
- …e anioni (cloruro, solfato, nitrato, fosfato, ecc.)
Per solidi sospesi totali, solitamente abbreviati in TSS, si intendono, in pratica, i solidi presenti ma non disciolti.
Questi solidi vengono separati per filtrazione, mediante una membrana con porosità pari a 0.45µm (il micrometro, in passato “micron”, corrispondente ad un milionesimo di metro, cioè un millesimo di millimetro).
I solidi, raccolti sul filtro, vengono essiccati ad una temperatura di 103-105 °C fino a peso costante, infine pesati.
Con solidi totali, solitamente abbreviato con TS, si indica la quantità totale di solidi presenti in acqua.
Sono misurati in milligrammi/litro o in ppm (parti per milione).
I solidi totali sono, pertanto, la somma dei solidi disciolti e dei solidi sospesi, e sono correlati alla conducibilità e alla torbidità.
La conducibilità elettrica, in ambito scientifico, ha il simbolo “Ƴ” ma in acquariofilia viene tradizionalmente indicata con EC.
Visto che la corrente elettrica è trasportata dagli ioni in soluzione, la EC si alza all’aumentare della loro concentrazione.
Pertanto, la conduttività dell’acqua aumenta con gli elementi disciolti.
Poiché l’attività ionica aumenta con la temperatura, anche la conducibilità elettrica si incrementa.
Quindi, a parità di contenuto di ioni presenti, il valore della conduttività di un campione, a 25 °C, sarà maggiore di quello dello stesso campione a 20 °C.
L’incremento ammonta a circa il 2% per ogni grado Celsius.
Per ridurre tale influenza sulla misura, si ricorre alla compensazione della temperatura (ATC), che solitamente è lineare.
In pratica, la differenza tra i valori misurati, tra la temperatura del campione e quella di riferimento (solitamente 20 °C o 25 °C), è moltiplicata automaticamente per un fattore di compensazione.
Lo strumento visualizzerà il valore misurato già corretto.
Se il conduttivimetro non è dotato di compensazione automatica, bisognerà effettuare le seguenti operazioni:
- – misurare la temperatura del campione;
- – misurare la conducibilità del campione;
- – calcolare la differenza di temperatura (⌂T) tra il valore misurato e quello di riferimento;
A questo punto, applicheremo la seguente formula:
EC = ECm · (1 – ⌂T · 0.02)
dove ECm è il valore misurato dallo strumento, alla sua temperatura attuale.
Vista la laboriosità dei passaggi, è consigliabile acquistare un conduttivimetro con la compensazione della temperatura.
Riflettendoci bene, qualora il nostro conduttivimetro non ne fosse dotato, non avrebbe molto senso effettuare i passaggi elencati.
La variazione di temperatura, nell’arco di un intervallo ristretto tra le misure, di solito è modesto; inoltre, il nostro scopo è controllare l’andamento della conduttività (trend), non il suo valore assoluto.
I conduttivimetri economici, che spesso troviamo on-line, costano una decina di Euro; quasi sempre sono dotati di ATC.
Come già visto in altri articoli, anche su questo stesso portale, quando utilizziamo il conduttivimetro notiamo che il valore oscilla.
Tende a salire o diminuire, in funzione della temperatura dello strumento, proprio perché sta effettuando la compensazione in temperatura.
Di seguito riporto alcuni valori della conducibilità, rilevabili in alcune acque:
- Acqua distillata: 0,5 µS/cm
- Acqua di un impianto termoelettrico: 1 µS/cm
- Acqua demineralizzata comune: < 80 µS/cm
- Acqua potabile: < 2500 µS/cm
- Acqua reflua: 10.000 µS/cm
- Acqua marina: 50.000 µS/cm
Come detto, la conducibilità elettrica è la misura della capacità dell’acqua di condurre la corrente elettrica, quindi è direttamente legata alla concentrazione di sali disciolti; di conseguenza, anche ai solidi totali disciolti.
In termini matematici possiamo scrivere:
TDS = ke · EC
dove ke è la costante di proporzionalità, che in genere varia tra 0,5 e 1.
Nel campo dell’irrigazione in agricoltura, ma anche in acquariofilia, è diffusa la seguente relazione approssimativa:
TDS (ppm) = 0.64 · EC (μS/cm)
EC (μS/cm) = 1.56 · TDS (ppm)
Ora si capisce perché sono partito così da lontano, con il discorso della conduttività.
Un altro motivo, per cui ho parlato anche dei TDS, è che molte volte viene acquistato un misuratore TDS anziché un normale conduttivimetro.
Questo strumento non fa altro che misurare la EC, poi la moltiplica per il fattore ke, in modo da restituire il valore presunto della concentrazione TDS.
In pratica suppone che quella conduttività misurata derivi tutta da un sale preso come riferimento, per esempio il cloruro di sodio.
Ricordiamoci che in acquario sono disciolti molti sali, non solo quello preso come riferimento dal conduttivimetro; per questo, è la conducibilità il parametro principe, non la misura dei TDS.
Sconsiglio quindi di acquistare un misuratore TDS.
Passiamo ora al vivo dell’articolo…
