[fabrizio_l]

Ciao a tutti ragazzi,
visto che mi pare di avere trovato un certo interesse a riguardo, mi permetto di continuare questa interessante discussione.

Al di la’ dei non credo e non so, il consumo dell’ Alcalinita’ (Bicarbonati o KH che dir si voglia) nel processo di nitrificazione batterica e’ un fenomeno molto studiato e conosciuto da lungo termine.

Addirittura negli impianti di trattamento di acque reflue il cambiamento di Alcalinita’ (di nuovo..KH o bicarbonati) e/o di pH e’ uno dei parametri piu’ importanti ed utilizzati (misurato) per monitorare l’ efficienza della nitrificazione ed in generale l’ andamento dell’ impianto.

I riferimenti e la bibliografia ovviamente si sprecano.

Per esempio:
Waste water treatment: biological and chemical processes [2002]
Mogens Henze, Poul Harremoes, Jes La Cour Jansen, Eric Arvin

Che potete trovare in parte qui:
http://books.google.it/books?id=Ja4A...num=9#PPA93,M1

Esprime molto chiaramente il consumo di Alcalinita’ (KH, Bicarbonati) specificando, giustamente, che questo consumo avviene solo nella prima fase della nitrificazione (quella che converte Ammonio/Ammoniaca in Nitriti).
Dice cioe’ chiaramente che:

"The nitrification process reduces the Alkalinity in water.
It is only the first step of the process which influences the Alkalinity.
For every mole of NH4+ -N which is oxidized to NO2- -N, approx 2 moles of HCO3- are consumed, and this corresponds to 2 equivalents of alkalinity".

In un ottimo scritto che trovate qua:
http://www.wastewaterhandbook.com/do...troduction.pdf

Si afferma giustamente che:

"In the nitrification process both oxygen and alkalinity are consumed, while in the denitrification process part of this consumption may be recovered.

The alkalinity consumption by nitrification may result in a reduction of pH.
The magnitude of this reduction depends on the initial alkalinity and the oxidised ammonium concentration.
In many cases the pH tends to become unacceptably low and alkalinity addition (for instance in the form of lime: Ca(OH)2) will be necessary".


In un altro scritto dal titolo: “Wastewater treatment basics” Tighe & Bond evidenziano che:

"The chemical reaction for the conversion is shown in the following equation (including cell synthesis):

NH4 + +1.863O2 + 0.098CO2 → 0.196C5H7NO2 + 0.98NO3− + 0.941H2O +1.98H+"

Come vedete nel processo in toto si produce dell’ acido Nitrico (NO3- & H+)

E quindi:

"Based on stoichiometry, the nitrification reaction consumes alkalinity at the rate of 7.14 grams (g) of CaCO3 for every 1 g of ammonia converted"

Cioe’, per ogni mg/l di Ammonio/Ammoniaca nitrificato, vengono consumati 7,14 mg/l di CaCO3.

Visto che 1 grado di KH equivale a 17,86 mg/l di CaCO3 si ha che:

per ogni mg/l di NH3/NH4 nitrificato, vengono consumati 0,4 gradi dKH (7,14/17,86)

Quindi ancora:

da 2,5 mg/l di NH4 si producono 8,61 mg/l di NO3 consumando 1 dKH.

Ovvero:

Ogni incremento in vasca di 8,6 mg/l di Nitrati derivante da nitrificazione di Ammonio/Ammoniaca, fa fuori 1 grado di KH

Questo per quanto riguarda la nitrificazione di per se’.

Ed in effetti questo si riscontra facilmente in impianti di stabulazione o allevamenti in cui fondamentalmente non vi sono altri contributi al sistema che quelli dati dai filtri, dai pesci e dal cibo immesso.
Ovvero in vasche con filtro biologico e soli pesci.

In effetti un acquario e’ un sistema molto piu’ complicato.
Tra l’ altro perche’ entrano in gioco quegli straordinali organismi che sono le piante.

Per esempio, nei nostri acquari le piante producono ed immettono in acqua tutta una serie di anioni di acidi organici che aumentano l’ alcalinita’ (tra cui citrato, malato, ossalato etc.).
Vedi ad esempio:
http://natres.psu.ac.th/Link/SoilCon...mp43/626-t.pdf

Spesso inoltre in vasche nettamente piantumate si immettono dei nitrati dall’ esterno.
Questo causa uno spostamento nel bilanciamento di carica interna delle piante verso il negativo, a cui le piante reagiscono espellendo ioni OH- (oltre che gli anioni di acidi organici suddetti).
Anche gli anioni OH- aumentano l’ Alcalinita’ (KH, bicarbonati) bilanciando gli ioni H+ presenti (che invece abbattono l’ alcalinita’).
Inoltre in un acquario normale vi e’ sempre una certa attivita’ denitrificante.
Anche questa contribuisce ad aumentare l’ alcalinita’ bilanciando ioni H+

Etc.
Etc.

Insomma un acquario e’ un sistema molto complesso.

In generale si puo’ dire che piu’ e’ squilibrato in favore della componente animale e piu’ la sua alcalinita’ (KH) tendera’ a scendere (ovviamente in presenza di un buon filtro biologico).