Conduttività e pressione osmotica
L’acqua “pura”, cioè priva di sali o di ioni in soluzione, ha una bassissima capacità di trasmettere la corrente elettrica. Sciogliendo dei sali in acqua si avvia un processo detto idratazione dovuto a una delle principali caratteristiche di una molecola d’acqua, la dipolarità. Questo vuol dire che una molecola d’acqua ha un polo positivo e uno negativo, grazie ai quali attira alcuni componenti dei sali o di altre sostanze, rompendone la coesione molecolare. In questo modo gli atomi di carica neutra assumono in acqua una carica elettrica positiva o negativa diventando ioni. È grazie proprio a questi ioni che l’acqua acquista la capacità di trasmettere corrente elettrica. Possiamo quindi affermare che la capacità di trasmettere corrente elettrica è direttamente proporzionale alla quantità di ioni presenti.
All’atto pratico
Esistono strumenti elettronici capaci di misurare la conduttività espressa in microsiemens per centimetro (mS/cm). Maggiore sarà il valore misurato, maggiore sarà la capacità dell’acqua di trasmettere corrente elettrica e maggiore sarà quindi il numero di ioni presenti, derivanti da sali o sostanze organiche disciolte. Vediamo che cosa succede in pratica quando prepariamo l’acqua per i nostri pesci.
Partendo da un’acqua priva di sali, come quella prodotta dagli impianti a osmosi inversa, se misuriamo la conduttività dovremmo rilevare un valore molto basso, in medi minore a circa 10 mS/cm. A quest’acqua verranno aggiunti diversi grammi di sali – in commercio si trovano miscele di sali gia pronte – fino a raggiungere valori di durezza da noi richiesti.
Supponiamo che la miscela di sali che stiamo utilizzando sia composta da sodio, potassio, magnesio, calcio, cloruri, carbonati e solfati in proporzioni tali da ottenere una durezza carbonatica di 2,4° KH e 82 mS/cm con 10g di questo mix su 50 l d’acqua. A questo punto possiamo dire che il valore di 82 mS/cm misurato è dato “esclusivamente” da ioni prodotti sciogliendo i 10 g di sali. Riempiendo la nostra vasca con l’acqua così preparata ci aspettiamo che il valore della sua conduttività non vari nel tempo, ma non è così! Con il passare del tempo assisteremo a un aumento progressivo della conduttività. A che cosa è dovuto questo aumento?
Come dicevamo all’inizio di questo articolo, l’acqua ha la capacità di rompere le coesioni molecolari di diverse sostanze sciogliendole e producendo in tal modo ioni che aumentano la conduttività. Inizialmente la nostra acqua ha sciolto gli unici sali che aveva a disposizione, quelli messi da noi per regolare la durezza carbonatica. Successivamente con le sostanze di rifiuto dei pesci e grazie al metabolismo del filtro, in acqua si sono accumulate altre sostanze organiche e sali capaci di “sciogliersi”, cioè di rilasciare ioni in acqua, facendo inevitabilmente aumentare la sua conduttività. In pratica se dopo circa 15 giorni abbiamo un aumento del 25% della conduttività in acquario e non abbiamo sciolto altri sali in acqua, possiamo tranquillamente ipotizzare che c’è stato un incremento del 25% circa di sostanze inquinanti (tra cui la maggior parte saranno nitrati).
Con questo, oltre a dare una semplice definizione alla conduttività elettrica dell’acqua, abbiamo dimostrato come può essere utile misurare periodicamente in vasca questo parametro. Avvalendosi di un misuratore elettronico, in pochi secondi possiamo renderci conto di quanto siano aumentate le sostanze inquinanti sciolte in acqua, che i valori cimici dell’acqua stanno cambiando e che è ora di provvedere a un cambio parziale!
Gli effetti sui pesci e sulle loro uova
La conduttività dell’acqua ha un importante ruolo anche sullo stato di salute dei pesci e delle loro uova. Vediamo in che modo e misura. Con l’aumentare del valore della conduttività cresce la pressione osmotica dell’acqua, per capire meglio cos'è la pressione osmotica facciamo un esempio;
Supponiamo di avere un contenitore che separa due liquidi con una membrana semipermeabile. I due liquidi hanno una concentrazione salina diversa (sarà quindi diversa anche la loro conduttività) e per questo ci sarà un passaggio di acqua attraverso la membrana dalla soluzione meno concentrata a quella più concentrata allo scopo di diluirla per eguagliare la concentrazione salina dei due liquidi. La pressione esercitata sulla membrana è detta “pressione osmotica”, mentre il passaggio dell’acqua attraverso la membrana è detto “osmosi”.
Questo è quanto avviene nell’organismo dei pesci. Infatti, nei pesci d’acqua dolce la concentrazione salina dei liquidi interni è maggiore di quella dell’acqua che li circonda, quindi il loro organismo regola continuamente il principio dell’osmosi lasciando penetrare acqua nelle cellule dei pesci, assicurando un equilibrio tra la salinità interna e quella esterna. L’acqua viene poi espulsa per impedire che i pesci “scoppino”. Un notevole sbalzo di pressione osmotica (quindi di conduttività) potrebbe causare seri danni ai pesci, in quanto si troverebbero improvvisamente un passaggio di acqua maggiore verso l’interno e non riuscendo a regolare lo smaltimento di questi liquidi in tempo, potrebbero “scoppiare”. I Discus possono adattarsi a pressioni osmotiche maggiori rispetto a quelle a cui sono abituati in natura, ma questo tipo di variazione deve avvenire molto lentamente per dare tempo all’organismo di regolare i meccanismi dell’osmosi. Lo stress causato da questo adattamento potrebbe rendere i pesci più deboli e predisposti a diverse patologie. Questo dimostra quanto sia importante misurare la conduttività prima di spostare i pesci in altre vasche.
Se è vero che i pesci possono, in tempi ragionevoli, adattarsi a pressioni osmotiche maggiori, questo non è assolutamente vero per le loro uova. Le uova non hanno i complessi meccanismi per regolare l’osmosi ed essendo protette solo dalla loro membrana semipermeabile, rischierebbero facilmente di “scoppiare” o “seccarsi” a causa di una pressione troppo alta o troppo bassa. Mediamente, per assicurare una corretta attività osmotica alle uova non dovrebbero essere superati in nessun caso i 100 mS/cm, mentre per allevare soggetti adulti sono consigliabili valori più alti ma comunque non superiori a 600 mS/cm. I valori di allevamenti (non di riproduzione) sono solo indicativi, in quanto molti appassionati potranno affermare di allevare con successo i loro pesci a valori di conduttività molto diversi.
Emanuele Taverna - aquarium anno 2005 n° 11 |