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Acquari tutto di tutto

 

 

Acquari

 

 

L’impianto a CO2 per l’acquario d’acqua dolce

Una guida al faidaté

di Federico Giove

 

 

 

 

 

 

Versione 1.2 del 15 aprile 2000

 

Introduzione

L’importanza dell’uso del biossido di carbonio (CO2) negli acquari d’acqua dolce è ormai accettata universalmente: l’effetto benefico che esso ha direttamente sulle piante, indirettamente sui pesci e sul sistema acquario in generale è in questo articolo dato per noto.
L’uso sistematico del CO2 si scontra tuttavia col fatto fondamentale che i costi, ricorrendo al materiale specifico acquaristico, sono alti, spesso troppo alti in assoluto e comunque esagerati rispetto all’intrinseco valore delle parti necessarie. In questo articolo cercheremo di illustrare in modo più o meno completo le vie percorribili per risparmiare ed al tempo stesso dotarsi di un efficace impianto di CO2.
La realizzazione di questo articolo è stata possibile anche grazie al gentile aiuto e alla disponibilità di Andrea Varisco (MioMao), Enrico Corsetti, Francesco Bonafede, Francesco Meraviglia, Giancarlo, Walter Peris, e agli incoraggiamenti di molti altri.
Questo articolo è consultabile on-line su:
http://iha2000.tripod.com/html/co2.htm formato Html
http://space.tin.it/io/fegiove/varie/co2.doc formato Word 97
Le due versioni sono anche scaricabili, zippate, rispettivamente da:
http://space.tin.it/io/fegiove/varie/co2_html.zip
http://space.tin.it/io/fegiove/varie/co2.zip

 

Il dosaggio del CO2

La giusta concentrazione

Non si può stabilire a priori la corretta quantità di CO2 da diffondere nel proprio acquario, perché essa dipende da molteplici fattori di carattere biologico e chimico non esattamente quantificabili. Di conseguenza è da rifiutare ogni ricetta del genere “per x litri d’acqua si erogano y bolle al minuto”, che può essere presa solo come indicazione di massima per il dosaggio iniziale, da modulare secondo le necessità. Come norma generale si può dire che, restando entro limiti ragionevoli, il CO2 può anche essere in eccesso rispetto alle esigenze delle piante, in quanto ciò non comporta inconvenienti di alcun genere, se non l’abbassamento del pH. Al contrario la carenza di CO2 è sempre di ostacolo alla loro crescita e può portare a gravi scompensi chimici perché molte piante, in carenza di CO2 libero, assorbono il carbonio di cui necessitano dai bicarbonati, provocando un calo della durezza carbonatica, con le conseguenze che ne derivano. La quantità di CO2 da diffondere dipende dunque da un complesso equilibrio in cui sono compresi in prima battuta il suo consumo e produzione in vasca (da parte di piante, pesci, batteri ed altri microrganismi e processi di ossidazione chimica), e l’equilibrio gassoso con l’aria atmosferica che si stabilisce alla superficie dell’acqua. Questi fattori primari dipendono a loro volta da moltissimi fattori secondari come l’illuminazione, la disponibilità di nutrienti per le piante e per i pesci, la temperatura, la pressione atmosferica, la presenza di turbolenza superficiale.
Per quanto riguarda i pesci e gli eventuali invertebrati solo un’eccezionale concentrazione di CO2 può essere dannosa, ostacolando gli scambi fra O2 e CO2 al livello branchiale. Concentrazioni anche alte di CO2 sono invece perfettamente tollerate, anche in considerazione del fatto che, in un acquario ben funzionante, queste si accompagnano a concentrazioni a loro volta alte di ossigeno: infatti le concentrazioni statiche di O2 e CO2 in acqua sono indipendenti, ma una buona fotosintesi ad opera delle piante (facilitata dal CO2) provoca il continuo “pompaggio” di ossigeno in acqua, con conseguente raggiungimento e superamento dei livelli di saturazione di questo gas nell’acquario, segnalato dal formarsi di minute bollicine sulle foglie delle piante acquatiche, in ispecie in corrispondenza di lesioni.
Passando alla pratica si può dire che in un acquario ben illuminato e fertilizzato, in cui l’elemento limitante nella crescita delle (numerose) piante presenti è il CO2, si può aumentare gradualmente il dosaggio di questo gas fino ad ottenere la formazione di ossigeno dopo circa metà del periodo d’illuminazione.
Questa indicazione è un po’ imprecisa e dà per scontato che tutti gli altri fattori siano ottimali, dunque è meglio ricorrere alla relazione quantitativa che lega durezza carbonatica, pH e concentrazione di CO2. Tale relazione è valida nel caso in cui il sistema tampone dei bicarbonati sia prevalente nell’acqua d’acquario, cosa che in pratica avviene sempre, purché la durezza carbonatica sia maggiore di 1° dKH. Per approfondimenti sui sistemi tampone si può ricorrere a un testo di chimica generale (ad esempio P. Silvestroni, Fondamenti di chimica, Editoriale Veschi Milano) o, più semplicemente, agli articoli di Walter Peris sul sito del G.A.E.M. (in particolare http://www.gaem.com/PUBBLICO/Articoli/ChimicaAcqua/itamponi-khegh.htm).
Quel che dunque si fa è misurare il KH e determinare grazie alle apposite tabelle (tabella 1 a pag. 7) il pH da raggiungersi per ottenere la concentrazione voluta di CO2; tale concentrazione varia a sua volta secondo le piante ed il tipo di acquario, tuttavia in questo caso si può essere più precisi e quantificare in almeno 15 ppm la concentrazione necessaria ad una buona crescita delle piante. Valori superiori, fino a circa 40 ppm, sono ancora più consigliabili, specie per piante delicate o con colorazioni rossastre, mentre non conviene salire ulteriormente senza fare attenzione alle condizioni dei pesci, soprattutto alla fine del periodo di buio.
Tali concentrazioni sono raggiungibili con un’ampia gamma di valori di pH e KH, tuttavia per considerazioni generali sui valori chimici più favorevoli alla crescita di quasi tutte le piante (ed anche alla stragrande maggioranza dei pesci d’acquario) è consigliabile situarsi nel campo che nella tabella è evidenziato in verde, cioè mantenere KH fra 2 e 4 ° d e, conseguentemente, pH fra 6.2 e 6.8

Tabella 1: Concentrazione in ppm del CO2 in funzione di pH e KH, in condizioni di predominio del tampone dei bicarbonati. In verde i valori ottimali, in giallo quelli accettabili (adattata da W. Peris, cit.).
Occorre precisare che tali valori di concentrazione sono superiori a quelli generalmente consigliati, ma è esperienza mia personale e di molti altri acquariofili che l’effetto di tale abbondante concentrazione è estremamente positivo.

Metodi di regolazione

Presupposto indispensabile affinché si possa avere una regolazione stabile è che la durezza carbonatica sia costante: dico questo perché la presenza di tracce anche minime di calcare in vasca provoca, in presenza di CO2 abbondante, un graduale ed incontrollabile aumento del KH. Accade spesso che negli acquari sia presente un ghiaietto lievemente calcareo, che non ha mai dato alcun problema, ma che inizia a mandare in soluzione grosse quantità di bicarbonati appena si comincia ad introdurre il CO2: ciò è inevitabile, e quando si programma di cominciare a fertilizzare con CO2 bisogna sincerarsi che in vasca non ci siano tracce di roccia calcarea.
La regolazione del livello di CO2 può avvenire sostanzialmente in tre modi: modificando l’efficienza di diffusione, modulando la quantità di CO2 immessa o rendendo la superficie dell’acqua più o meno stagnante.
I primi due sono strettamente legati al tipo di diffusore utilizzato e al genere di impianto: ne parleremo rispettivamente al punto 5.1 a pag. 31 e al punto 4.2.4 a pag. 19.
Per quanto riguarda il movimento superficiale c’è da dire che in genere bisogna evitare un forte movimento, che disperderebbe CO2, per non sprecarlo inutilmente. Si può ricorrere ad un aumento del contatto con l’aria (con un aeratore, una pompa di movimento superficiale, o semplicemente indirizzando verso o sopra la superficie il getto della pompa del filtro) solo se non si è in grado di regolare altrimenti la concentrazione di CO2 e questa è evidentemente eccessiva: per esempio con un impianto a zucchero e lievito può essere utile accendere l’aeratore per qualche ora durante la notte nei primi giorni di reazione. Preciso comunque che questi provvedimenti si rendono necessari veramente di rado, e che in genere una buona regolazione del CO2 immesso in vasca è più che sufficiente.
Ricordarsi che se si vedono i pesci boccheggianti in superficie la responsabilità è quasi sempre di una carenza di ossigeno e non di un eccesso di CO2; dopo aver stabilito la concentrazione di CO2 tramite la misurazione di pH e KH bisogna in tal caso chiedersi perché scarseggi l’ossigeno nonostante la giusta concentrazione di CO2, analizzando nel complesso la situazione dell’acquario (illuminazione, fertilizzazione, quantità e qualità delle piante, presenza di sostanza organica marcescente, eccetera). Comunque l’esperienza concorde mia e di numerosissimi acquariofili indica che in un acquario in buone condizioni generali, correttamente fertilizzato con CO2, l’ossigeno non scarseggia mai.
Se per un motivo qualsiasi si determinasse in acquario una concentrazione eccessiva e pericolosa di CO2 la si può velocemente ridurre aumentando la turbolenza superficiale dell’acqua (getto della pompa sopra la superficie, aeratore).

Metodi di controllo continuo

Soprattutto nei primi tempi si può temere di assistere a sbalzi repentini della concentrazione del CO2. In realtà tali sbalzi sono quanto mai improbabili ed in definitiva dopo un paio di giorni di frequenti misurazioni del pH e di aggiustamenti del CO2 si dovrebbe riuscire a stabilizzare il tutto. Tuttavia è possibile (a un prezzo non proprio popolare) dotarsi di strumenti che permettono di controllare continuamente il pH e dunque, indirettamente, il CO2 disciolto.

Il misuratore continuo

Il metodo più immediato è ricorrere ai misuratori continui di CO2 : li producono diverse marche acquaristiche e li vendono ad un prezzo abbordabile ma eccessivo per il valore reale degli oggetti. Si tratta in pratica di piccole campane trasparenti in cui viene mantenuto un campione di acqua dell’acquario cui è stato aggiunto un reagente del tipo di quelli usati per misurare il pH. Tale campana è immersa nell’acquario e il campione interno è messo in contatto, tramite un camino pieno d’aria, con l’acqua dell’acquario. Si stabiliscono scambi gassosi fra l’acquario e la bolla d’aria imprigionata nel camino e fra questa e il campione colorato, in modo che in tale campione si mantiene una concentrazione di CO2 uguale a quella che c’è in acquario. Secondo la colorazione del campione si può dedurre il pH e di conseguenza la concentrazione di CO2 in acquario.
Notare che per il funzionamento di tale strumentino è indispensabile che il campione abbia lo stesso KH dell’acquario, ciò significa in pratica che ad ogni cambio d’acqua bisogna rinnovare il campione.
Per la colorazione “giusta” si tenga presente che ciascuna Casa consiglia una concentrazione di CO2 diversa: in pratica è meglio “scegliersi” la concentrazione voluta e vedere di che colore è il reagente a quella concentrazione: quello è il colore giusto!
È possibile autocostruirsi l’apparecchietto con un po’ di manualità.

Il pHmetro elettronico

Si tratta di uno strumento in grado di determinare il pH con estrema precisione: lasciando sempre immersa la sonda è possibile seguire le variazioni di pH e dunque di CO2. Dato che tale costoso apparecchio è spesso associato ad un metodo di regolazione automatica del CO2, approfondirò il discorso al punto 4.3.3 a pag. 21.

L’impianto a zucchero e lievito

Caratteristiche generali e principio di funzionamento

È probabilmente il modo più facile e sicuramente il meno costoso per avvicinarsi al CO2 ed apprezzarne i vantaggi. Sicuramente è un po’ scomodo ed inadatto a vasche grandi, ma se si possiede una vasca da meno di 100 litri e non si è mai provato il CO2 è il caso di farci un pensierino.
Il metodo sfrutta il metabolismo del lievito Saccharomyces cerevisiae, il comune lievito di birra usato anche per lievitare il pane e le pizze e nella vinificazione. Per nutrirsi tale lievito è in grado di elaborare in condizioni anaerobiche il glucoso (uno zucchero) con quella che prende il nome di “fermentazione alcoolica”. Senza entrare nel meccanismo di tale insieme di reazioni si può dire che il lievito è in grado di assorbire zucchero da cucina , espellendo come rifiuti etanolo (il normale alcool), acqua e CO2.
Di conseguenza è possibile rinchiudere in una bottiglia una soluzione di acqua e zucchero con del lievito, e prelevare il CO2 che viene prodotto.

Realizzazione pratica

Occorre una bottiglia da almeno un litro (volumi superiori aumentano la durata della reazione, ma in modo meno che proporzionale) con un tappo a tenuta e di materiale lavorabile. È bene usare una bottiglia resistente alla pressione e non pericolosa in caso di esplosione: per esempio una bottiglia di plastica per bevande gassate.
Nel tappo si pratica un foro di dimensione tale che un normale tubetto dell’aria possa entrare a forza, si inserisce per circa 1 cm il suddetto tubetto, lungo quanto basta a poter raggiungere l’erogatore in acquario, e lo si incolla con abbondante silicone o altro mastice. È anche possibile ricorrere a qualche raccordo metallico o plastico che si possa più facilmente fissare al tappo della bottiglia: per esempio si può usare uno spezzone di tubetto rigido dell’aria, in modo da rendere scollegabile il tubetto flessibile; in tal caso è meglio usare una colla epossidica per rendere più rigida la giunzione. Per migliorare la tenuta del tappo si può usare una guarnizione idraulica o, meglio, un O-ring . In ogni caso consiglio di provare la tenuta al primo utilizzo bagnando le giunzioni con un po’ d’acqua saponata.
Per il riempimento si procede così: si prepara una soluzione nel rapporto di 1 litro d’acqua, 100 grammi di zucchero e 1 grammo di lievito di birra. Usando acqua tiepida (non calda!) è più facile sciogliere il lievito e la fermentazione comincia prima (è consigliabile stemperare il lievito in una piccola quantità d’acqua, da aggiungere poi al resto). Come lievito si può usare sia quello fresco, in panetti, sia quello secco, in granelli (venduto in bustine in genere come lievito per pizze). In ogni caso il lievito è di colore beige ed ha un caratteristico odore. Non bisogna usare il lievito chimico (polvere bianca finissima) perché completamente inutile.
Con tale soluzione si riempie per ¾ la bottiglia e si chiude ermeticamente col tappo. Il tubicino va in vasca, collegato ad un erogatore. Per evitare di creare pressioni pericolose e per facilitare la fermentazione è bene utilizzare un erogatore a diffusione, non un atomizzatore, a meno che questo non funzioni con poca pressione (vedi punto 5 a pag. 31).
La bottiglia va sistemata a temperatura ambiente (il calore accelera troppo la fermentazione, il freddo la blocca) in posizione possibilmente sopraelevata rispetto all’acquario; se ciò non è possibile il consiglio sempre valido di usare una valvola di non ritorno (vedi punto 5.4 a pag. 38) diviene in pratica un obbligo.
La fermentazione comincia dopo qualche ora (fino a una giornata) e prosegue in genere per un paio di settimane. È bene preparare una seconda bottiglia un po’ in anticipo, in modo da poterla sostituire a tempo.
I residui della fermentazione si buttano; in caso di mancanza di lievito è possibile “riciclare” il deposito della bottiglia, soprattutto se si è usato lievito fresco. Questo sistema funziona però male, perché il lievito va comunque incontro a fenomeni degenerativi e non sopravvive a lungo nell’ambiente ostile in cui si trova.

Regolazione

Il sistema è assai poco regolabile: la fermentazione avviene di per sé irregolarmente, soprattutto all’inizio e alla fine, e diminuisce d’intensità col passare del tempo. Inoltre non è prudente applicare un rubinetto di chiusura per evitare sovrappressioni: la cosa migliore è non regolare affatto il sistema, che comunque difficilmente produce troppo CO2. Nel caso ci si trovasse costretti ad una qualche regolazione è bene intervenire sull’erogatore, aumentandone o diminuendone l’efficienza, oppure prevedere uno sfogo regolabile: in altri termini sul tubicino in uscita dal recipiente si applica una “T”: delle due derivazioni una va all’acquario, l’altra è regolata con un rubinettino (materiali nei negozi d’acquari): aprendo il rubinetto una parte del CO2 può sfuggire e dunque diminuisce la quantità erogata all’acquario.

Cautele

Il sistema è sostanzialmente privo di rischi gravi, tuttavia possono capitare inconvenienti spiacevoli: se si lascia la bottiglia collegata dopo l’esaurimento della fermentazione può capitare che la brodaglia contenuta si diffonda in acquario: non è velenosa ma è necessario un immediato ed abbondante cambio d’acqua perché rende completamente opaco l’acquario e lo riempie di sostanze organiche in decomposizione. Per evitare tale incidente è utile la valvola di non ritorno o la sistemazione sopraelevata. Stesso rischio si corre se si riempie troppo la bottiglia.
Come si è accennato è bene evitare il formarsi di pressione interna per scongiurare l’eventuale scoppio del recipiente. In tal caso oltre all’evidente spargimento di schifezze c’è il rischio che l’acquario si svuoti attraverso il tubicino del CO2.
Un altro inconveniente abbastanza frequente in caso d’intasamento è che la bottiglia, al momento dell’apertura, lasci sfuggire getti a pressione del suo contenuto.
Il residuo della fermentazione contiene principalmente acqua, alcool, zucchero, microrganismi morti e residui vari del metabolismo. Non è tossico né infetto, ma non è il caso di berselo!

L’impianto con bombola ad alta pressione

Norme di sicurezza

Nelle bombole il CO2 si trova allo stato liquido, ad una pressione che dipende dalla temperatura ma è dell’ordine delle 50¸100 atmosfere; inoltre il CO2, in presenza di umidità, ha una reazione acida e quindi diviene corrosivo.
Di conseguenza, dati anche i grossi risparmi che si realizzano con l’impianto faidaté suggerito, non ha senso mettere a repentaglio la salute propria e di chi ci circonda utilizzando materiale insicuro o inadatto.
In particolare è importante rispettare tassativamente la normativa e usare, per l’alta pressione, solo accessori esplicitamente progettati, collaudati e tarati per il CO2: su bombole, valvole e riduttori di pressione deve essere riportata almeno la dicitura “CO2” e la pressione di collaudo. I materiali devono essere in buone condizioni e non devono essere aperti né manomessi in alcun modo.
L’esplosione di una bombola o di un accessorio collegato può avere conseguenze molto gravi per chi si trovi nei paraggi, e può essere addirittura mortale se avviene a breve distanza dal corpo umano o in condizioni particolari, ad esempio durante il trasporto in macchina.
Oltre a ciò c’è da tener conto che l’uso di materiale non a norma espone in caso di incidente a sostanziose richieste di risarcimento, che un’eventuale assicurazione non coprirebbe, anche nel caso fortunato che non si abbiano danni a persone.
A solo titolo di esempio rammento dunque che le bombole devono essere da CO2, i riduttori di pressione non possono essere vecchi riduttori da ossigeno dismessi dagli ospedali “tanto sono ancora buoni”, gli estintori devono essere solo ed esclusivamente estintori a CO2 e non a polvere o di qualsiasi altro tipo.
Anche nel caso che si giudichino (con cognizione di causa) i materiali sostitutivi di caratteristiche superiori a quelli specifici per CO2 non è consigliabile usarli.
Fra l’altro ogni rivenditore deve rifiutarsi per legge di riempire con CO2 bombole che non riportino la stampigliatura “CO2”.

L’impianto standard

L’impianto standard con bombola ad alta pressione è sicuramente il più comodo, ha spese di esercizio modeste, e l’impianto stesso può essere assemblato con una spesa non eccessiva. Esso si compone di una bombola ricaricabile con valvola di chiusura e valvola di sicurezza, di un riduttore di pressione eventualmente dotato di uno o due manometri e di una valvola a spillo.
Con il riduttore di pressione si porta la pressione del gas fino a 1¸2 atmosfere, con la valvola a spillo si effettua la regolazione fine.
Non tutti gli erogatori di CO2 hanno bisogno della valvola a spillo: per informazioni al riguardo vedi sotto, ai punti 4.2.3 pag. 18 e 5 pag. 31

Bombola, valvola di chiusura e valvola di sicurezza

La bombola può essere acquistata, nuova o usata, nei magazzini che vendono ossigeno e gas tecnici; si possono trovare sulle pagine gialle in genere alla voce “Ossigeno uso medicale ed accessori terapeutici”. La bombola viene acquistata con una valvola di chiusura (montata eventualmente al momento dell’acquisto) che permette il trasporto della bombola piena e l’eventuale chiusura dell’erogazione del gas. Quando si scollega la bombola per la ricarica o per altri motivi bisogna anzitutto chiudere la valvola, poi staccare il riduttore di pressione dalla valvola di chiusura, mai staccare la valvola di chiusura dalla bombola.
Incorporata nella valvola di chiusura deve esserci una valvola di sfogo di emergenza in caso di sovrappressione interna: in genere la si riconosce perché è costituita da un piccolo corpo sporgente dalla valvola di chiusura, con uno o più fori e un bullone sporgente. Il bullone tiene premuta la molla che trattiene la valvola e non va evidentemente mai toccato.
Se ci si trova ad acquistare una bombola nuova è bene chiederne una con i nuovi colori (l’ogiva, cioè la parte superiore, deve essere grigio chiaro e non grigio scuro, e dev’essere applicata un’etichetta stampata che identifica il gas contenuto ed i rischi).
Le bombole con la vecchia colorazione dovranno essere riverniciate entro qualche anno.
I prezzi sono dalle 50.000 lire in su per bombola da mezzo kg e valvola, nuove, proporzionalmente inferiori se si trovano usate.
In alternativa alla bombola si può acquistare, in genere con notevole risparmio, un estintore usato e revisionato. Le caratteristiche (stampigliature, valvola di chiusura, valvola di sicurezza) devono essere le stesse delle bombole normali, l’unica differenza è che gli estintori si acquistano già riempiti. Si possono acquistare estintori usati nei magazzini di attrezzature antincendio, individuabili sulle pagine gialle alla voce “Estintori ed articoli antincendio”. Un estintore usato, revisionato e riempito, con valvola, relativamente grande (oltre i 2 kg) può costare anche meno di 50.000 lire.
Come dimensioni ci si può orientare secondo la grandezza dell’acquario e la possibilità di riempire frequentemente la bombola: in ogni caso il risparmio che si consegue comprando una bombola piccola è modesto e i costi di riempimento sono proporzionalmente maggiori. Di conseguenza consiglio di acquistare una bombola sotto il chilogrammo solo se si hanno seri problemi di spazio, le misure più favorevoli sono quelle da 1 a 5 kg, che garantiscono un’autonomia di parecchi mesi od addirittura anni. Oltre i 5 kg le bombole sono soggette ad una normativa di sicurezza più pesante e pertanto sconsigliabili.
Per il riempimento delle bombole ci si può rivolgere ai medesimi indirizzi (magazzini di gas tecnici o attrezzature antincendio). Per le piccole bombole il prezzo della ricarica è di solito a forfait, sulle 5.000 lire per bombola.
Esistono bombole “usa e getta” di piccola capacità, fino a 1 kg, del tipo impiegato nell’impianto Askoll (vedi punto 6 a pag. 41). Si acquistano da fornitori di materiali per saldature (dove potrebbero anche trovarsi bombole ricaricabili standard). Esse richiedono un riduttore di pressione apposito e hanno una valvola di chiusura automatica (senza manopola). I costi di uso sono maggiori di quelli relativi ad una bombola ricaricabile, sulle 25.000 per una bombola da 1 kg, dunque se ne sconsiglia l’adozione, a meno di avere un impianto del tipo Askoll già citato.

Il riduttore di pressione

È un apparecchio che mantiene in uscita una pressione minore di quella di entrata, regolabile con un’apposita manopola. Può comprendere una valvola di emergenza e uno o due manometri. Questi non sono indispensabili, ma sicuramente comodi: il manometro di alta pressione segna la pressione interna alla bombola, che come accennato fino a quando è presente CO2 liquido è relativamente costante e dipende principalmente dalla temperatura. Tuttavia appena il CO2 liquido si esaurisce e la bombola resta piena solo di gas la pressione comincia a calare proporzionalmente al consumo: di conseguenza il manometro di alta pressione indica con un certo anticipo quando il CO2 sta per finire e permette di recarsi in tempo a far riempire la bombola.
Il manometro di bassa pressione è invece utile per la regolazione, soprattutto nel caso sia presente la valvola a spillo, perché permette di impostare immediatamente la pressione “giusta” che come detto è di 1¸2 atmosfere.
Il riduttore di pressione, con o senza manometri, si acquista dove si è acquistata la bombola. Il costo va da 20 o 30.000 lire fino anche oltre le 100.000 se si sceglie un modello con manometri particolarmente raffinati e costosi.
Esistono anche riduttori di pressione non regolabili, più economici. In tal caso la pressione di uscita preimpostata deve essere ancora di 1¸2 atmosfere, e la valvola a spillo diviene evidentemente indispensabile in ogni caso.
Le bombole usa e getta richiedono un riduttore di pressione specifico, con l’attacco adeguato. Non si può, che io sappia, adattare un riduttore di pressione standard ad una bombola usa e getta, a meno di farsi tornire un pezzo ad hoc. Viceversa è possibile adattare alle bombole ricaricabili un riduttore progettato per le bombole usa e getta mediante l’apposito raccordo prodotto dalla Askoll. È quello che si fa per aggiornare l’impianto Askoll (da bombola usa e getta a bombola ricaricabile).

La valvola a spillo

La valvola a spillo, necessaria solo con erogatori a diffusione, quelli indicati nel punto 5.2 a pag. 32, e con alcuni atomizzatori (punto 5.3 a pag. 36) permette la regolazione fine della pressione a valori molto bassi, quali quelli richiesti da questi erogatori: infatti il riduttore di pressione non è in grado di mantenere sull’uscita una pressione sufficientemente bassa in modo stabile; in pratica l’uso della valvola a spillo è obbligatorio ogni volta che il diffusore, in assenza di valvola a spillo, richiede una regolazione del riduttore ad una pressione vicina a quella minima. Altra evidente indicazione che deve far decidere per la valvola a spillo è l’irregolarità della regolazione garantita dal solo dal riduttore. In ogni caso di dubbio è bene montare comunque la valvola a spillo: si tratta di una piccola spesa che può evitare grossi guai, quale l’improvvisa immissione in acquario di dosi massicce di CO2, con conseguente morte di tutti i pesci.
Disponendo di un erogatore a atomizzazione commerciale, la valvola a spillo non è in genere indispensabile, ma semplifica di molto la corretta regolazione. Molti modelli faidaté di questo tipo richiedono invece la valvola a spillo.
La valvola a spillo è in pratica un piccolo rubinetto in cui l’elemento mobile è uno spillo metallico, cosa che permette regolazioni estremamente precise. Data la sua struttura una valvola a spillo non deve essere mai forzata, pena il danneggiamento dello spillo e della sua sede. Si può acquistare a cifre molto contenute nei magazzini già indicati o anche in grossi ferramenta o in negozi d’acquari. Evitare di farsi rifilare giocattoli od oggetti inutili da negozianti incompetenti o disonesti: una valvola a spillo è una cosa specifica, non è sostituibile con un rubinettino di plastica.

Regolazione

Come si è già accennato la regolazione avviene in modo diverso secondo il tipo di erogatore.
Con i diffusori si regola la pressione su circa 1.5 atmosfere e si agisce sulla valvola a spillo fino ad ottenere la quantità di CO2 desiderata; a questo punto, se la valvola a spillo fosse poco precisa, è possibile compiere ulteriori regolazioni micrometriche agendo di nuovo sul riduttore di pressione, variando la pressione fra circa 0.5 e 3 atmosfere.
Con gli atomizzatori se si dispone di valvola a spillo si può procedere allo stesso modo, tenendo presente che secondo i modelli può essere richiesta una pressione in uscita dal regolatore maggiore di 1.5 atmosfere (si procede per tentativi); se non si dispone di valvola a spillo si agisce direttamente sul riduttore di pressione (cosa possibile, ribadisco, solo con atomizzatori che funzionino con una certa pressione interna: in pratica soprattutto quelli commerciali).
Si tenga presente che la regolazione deve essere fatta con calma, poco per volta, aspettando del tempo fra un piccolo aggiustamento e l’altro: soprattutto con gli atomizzatori commerciali bisogna dare tempo alla pressione di uniformarsi.
Come regola generale si consideri anche che le viti hanno un certo gioco, dunque cambiando verso di rotazione la prima frazione di giro non produce alcun effetto. In realtà sarebbe buona norma arrivare alla giusta regolazione compiendo le ultime rotazioni tutte nello stesso verso (ad aprire o a chiudere).

 L’impianto a regolazione automatica

La regolazione automatica degli impianti di CO2 è un’aggiunta all’impianto standard che può essere utile, ma va detto chiaramente che non è indispensabile: infatti si riesce sempre a regolare l’erogazione di CO2 in modo da mantenerne più o meno costante la concentrazione. Nel caso di ricorso al faidaté la spesa non è esagerata come accade per gli impianti commerciali, ma è comunque sensibile, sufficiente a far raddoppiare il costo d’un impianto standard.

L’elettrovalvola

Elemento fondamentale di ogni apparato di regolazione è ovviamente l’elettrovalvola, che si occupa di attuare i comandi dell’apparato di regolazione. L’elettrovalvola si installa a valle del regolatore di pressione e dell’eventuale valvola a spillo, di modo che agisce sulla bassa pressione: per questo non è un componente particolarmente critico e si può usare praticamente qualsiasi elettrovalvola per gas che si trovi in commercio, purché funzioni ad una pressione di qualche atmosfera. Si possono trovare elettrovalvole in grossi ferramenta, fornitori di apparecchiature per gas e idrauliche, oltreché in negozi d’acquari, a prezzi anche inferiori alle 50.000 lire. Se si può è meglio collegare l’elettrovalvola all’impianto con giunti metallici (normali giunti idraulici con misure in pollici). È anche possibile (anche se sconsigliabile) collegare, con appositi portatubo, la valvola fra due spezzoni di tubo flessibile del CO2. In tal caso bisogna sincerarsi che il tubetto resista alla pressione massima raggiunta durante la chiusura della valvola.
Di solito si usano valvole “normalmente chiuse” ed è meglio uniformarsi a tale abitudine per motivi pratici e di sicurezza.
Si possono utilizzare valvole a tensione di rete o a bassa tensione, la scelta va fatta secondo il tipo di regolatore di cui si dispone. In ogni caso è abbastanza naturale che la valvola in funzione scaldi anche parecchio.

Regolazione a tempo

È il tipo più elementare di regolazione: la valvola viene collegata semplicemente ad un timer; in tal caso evidentemente occorre utilizzare valvole a 220 volt. Si può ricorrere a tale tipo di regolazione se con un’erogazione costante del CO2 si assiste a sbalzi giorno/notte del pH e dunque della concentrazione di CO2: quel che può accadere, anche se di rado, è che il CO2 sia giusto di giorno ed eccessivo di notte. In tal caso è indicato lo spegnimento per qualche ora durante la notte. Si tenga presente che lo spegnimento tout court durante tutta la notte provoca in genere sbalzi di pH anche maggiori, nel senso opposto (cioè determina un innalzamento del pH nelle ore di buio). Il procedimento corretto è anche qui per gradi: si comincia a spegnere il CO2 durante l’ultimo periodo di buio ed eventualmente si aumenta il tempo di spegnimento, anticipando lo spegnimento o anche disattivando il CO2 ad intermittenza (ad esempio 45 minuti acceso e 15 spento). Fino a quando non si è trovata la giusta regolazione bisogna controllare il pH più volte ogni notte.
Un metodo alternativo, che permette di non acquistare l’elettrovalvola, è collegare al timer un aeratore, in modo che si accenda nelle ore in cui il CO2 è eccessivo. Attenzione che l’aeratore riduce con molta rapidità la concentrazione di CO2.

Regolazione automatica controllata

L’impianto con regolazione automatica controllata da un pHmetro è senz’altro il massimo che si possa pensare, anche se i vantaggi effettivi non sono poi così sensibili. Come si è già detto la spesa è alta, e resta accettabile solo ricorrendo al faidaté. Un vantaggio non secondario che ha questo impianto è la lettura continua del pH, e la possibilità di usare il pHmetro anche per misurazioni in altri acquari, con conseguente abbandono dei test colorimetrici.
A favore di questo sistema si può dire che si riesce a stabilizzare perfettamente il pH, con variazioni durante la giornata inferiori al decimo di unità.
Anzitutto va detto che anche un impianto controllato con un pHmetro richiede un’accurata regolazione meccanica dell’erogazione di CO2: bisogna infatti regolare l’erogazione in condizioni di elettrovalvola aperta in modo da creare un compromesso fra rapidità d’azione del controllo (che imporrebbe un’erogazione elevata, molto superiore al necessario, in modo che l’apertura dell’elettrovalvola provochi un rapido ristabilimento del pH impostato) e sicurezza (che richiederebbe un’erogazione moderata, in modo che se per un qualsiasi guasto l’elettrovalvola restasse sempre aperta non si raggiungerebbero comunque concentrazioni tanto alte da danneggiare i pesci).
In pratica conviene propendere per la sicurezza: cioè si individua la regolazione dell’erogazione che, ad elettrovalvola sempre aperta, mantiene il pH su valori prossimi a quelli voluti, e poi si aumenta leggermente. In tali condizioni l’elettrovalvola, posta sotto il controllo del pHmetro, resterà quasi sempre aperta: se si vede che resta effettivamente sempre aperta e in talune occasioni il pH non raggiunge il valore impostato bisogna aumentare l’erogazione, se viceversa l’elettrovalvola resta quasi sempre chiusa e il pH tende ad essere troppo basso è meglio diminuirla.

La sonda pH

Il cuore del sistema è la sonda pH. Si tratta di uno strumento di fabbricazione più o meno standard, che converte l’attività degli ioni idrogeno (pH) in una differenza di potenziale, direttamente proporzionale al pH stesso. Per la precisione a pH 7 la sonda produce una d.d.p. di 0 volt, e tale d.d.p. diminuisce di circa 20 mV per ogni aumento di unità pH, e viceversa. In questa sede non trattiamo le caratteristiche ed il funzionamento della sonda pH, che possono essere approfonditi nei siti (commerciali) http://www.hannainst.co.uk/lenny.ph.theory.html, http://www.hannainst.com/products/prodline/electrod.htm e http://www.glasschimica.it/acquari1.htm
Sono invece utili alcune considerazioni sulla scelta e la manutenzione della sonda pH: anzitutto qui ci riferiamo esclusivamente alle normali sonde combinate, in cui i due elettrodi si trovano congiunti. La sonda pH è piena di un elettrolito, in contatto con l’esterno: di conseguenza la permanenza continua in acqua porta inevitabilmente alla contaminazione e alla diluizione dell’elettrolito ed al malfunzionamento della sonda. A tal riguardo le sonde possono dividersi in due categorie, quelle con elettrolito liquido, che si contamina più rapidamente, ma può essere sostituito, e quelle con elettrolito in gel, che hanno una resistenza molto maggiore alla contaminazione, ma quando questa infine avviene vanno buttate. Un’ulteriore difesa dalla contaminazione è data dalla presenza di una giunzione doppia o tripla anziché singola, e dal materiale della giunzione progettato per l’uso continuo; la contaminazione si manifesta in genere con la difficoltà o impossibilità di tarare il pHmetro (per particolari ulteriori vedi i link citati).
La parte sensibile della sonda non deve mai seccarsi: nel caso il pHmetro continuo non venga utilizzato, bisogna chiudere la sonda con l’apposito cappuccio, riempito di soluzione di conservazione. Se non si dispone di tale soluzione si può usare una soluzione “casereccia” 3.5 molare di KCl (cloruro di potassio) o anche le soluzioni di taratura a pH 7 o pH 4. In nessun caso lasciare immersa la sonda in acqua distillata o da osmosi inversa, perché è il metodo che provoca il più rapido invecchiamento della sonda.
Durante l’uso la sonda deve essere immersa per qualche centimetro, in modo che restino sott’acqua sia il bulbo di vetro, sia il setto poroso laterale (un piccolo tondino che attraversa la parete della sonda). È meglio sistemare la sonda in un luogo con una lieve corrente d’acqua, possibilmente lontano da apparecchiature elettriche, per evitare interferenze.
Di quando in quando si può pulire la sonda, specie se si notano incrostazioni di alghe, con semplice acqua calda e un panno soffice.
Per altri consigli sulla manutenzione e la risoluzione di eventuali problemi si possono consultare i siti già citati.
Per quanto riguarda la scelta mi rifaccio agli articoli della ditta Hanna instruments: sono facilmente reperibili, sul Web o in negozi che vendano strumentazione scientifica o vetreria di laboratorio: in genere si possono trovare nei pressi delle università. Nel caso si incontrino difficoltà ci si può rivolgere alla Hanna Instruments per chiedere l’indirizzo di un rivenditore, o più semplicemente domandare ad un laboratorio di analisi o universitario dove si riforniscano.
La prima sonda che si può consigliare è la HI 1286: economica (62.000 + I.V.A.), e progettata per l’uso continuo in agricoltura: ha corpo in plastica, doppia giunzione e materiali resistenti alla contaminazione, non è ricaricabile.
Una sonda ricaricabile consigliabile può essere la HI 1332 B, anch’essa in plastica, a doppia giunzione; la uso personalmente da più di 6 mesi e non l’ho ancora mai dovuta ricaricare. Costa 102.000 + I.V.A.
La sonda d’elezione per il controllo continuo è la HI 1090 B/5: non ricaricabile, corpo in vetro, doppia giunzione, resistente alla contaminazione. Costo: 169.000 + I.V.A.
Se si propende per una sonda non ricaricabile non so che consigliare, in altri termini non so se in acquario la HI 1090 duri più della HI 1286 in proporzione al costo maggiore; la costruzione in vetro facilita la pulizia ma non dà vantaggi sostanziali. Chi avesse informazioni più precise sulla durata delle sonde o su altri modelli consigliabili può comunicarmeli (fedgiove@tin.it).
Nella scelta fra sonde ricaricabili e non, si deve tener conto che l’elettrolito di riempimento è abbastanza caro (HI 7082 lire 71.000 + I.V.A., basta per 4 ricariche); si badi che l’elettrolito per le sonde a doppia giunzione (3.5 M KCl) è diverso da quello per le sonde a giunzione singola (3.5 M KCl + AgCl).

Il pHmetro-controller

Dato il funzionamento delle sonde, a prima vista per misurare il pH basterebbe un qualsiasi voltmetro, tuttavia la sonda ha alcune parti in vetro speciale caratterizzate da un’alta impedenza, per cui presenta un’impedenza sui 200 megaohm; di conseguenza occorre un voltmetro con un’elevatissima impedenza d’ingresso: in pratica un apparecchio dedicato.
I pHmetri, come tutti gli strumenti scientifici, si caratterizzano per una serie di parametri strumentali e costruttivi, fra cui elenchiamo i più importanti e i relativi consigli per l’uso in acquariofilia.

• SCALA: indica i valori limite che può assumere la misura; praticamente tutti i pHmetri commerciali hanno una scala da pH 0 a pH 14; per l’uso acquaristico può bastare anche una scala più ristretta, circa da pH 4 a pH 10 (quanto basta per poter usare i tamponi di taratura standard a pH 4.01 e pH 10.01).
• RISOLUZIONE: indica la minima variazione della grandezza misurata che può essere apprezzata dallo strumento; in pratica, per gli strumenti a lettura numerica, si tratta della variazione ammessa sull’ultima cifra presente sul display: per esempio, un pHmetro che fornisce letture del genere pH 6.54…6.55, avrà una risoluzione di 0.01 pH. La risoluzione 0.01 pH è sovrabbondante per l’uso in acquario, basta senz’altro una risoluzione di 0.1 pH (letture 6.4….6.5….6.6).
• PRECISIONE: indica la capacità dello strumento di fornire lo stesso valore ripetendo la misura. Per esempio, una precisione di 0.2 pH indica che lo strumento, misurando più volte un pH costante, può fornire misure che si discostano dal valore medio di ± 0.2 pH. Nel caso di singole letture la precisione determina anche l’errore strumentale (cioè se leggo pH 7.64 con un pHmetro che denuncia precisione ± 0.1 pH, la misura è 7.6± 0.1 pH, dove la scrittura indica che il valore “vero” può essere uno qualsiasi fra i valori compresi fra pH 7.5 e 7.7). Da quanto si è detto si capisce che, almeno per singole misure, quali quelle che a noi interessano, una sensibilità migliore della precisione è sostanzialmente inutile. Per i nostri scopi può bastare una precisione di 0.1 pH.
• GIUSTEZZA: indica la capacità dello strumento di indicare il “valore vero” della misura. Per uno strumento tarato, come il pHmetro, la giustezza dipende essenzialmente dalla bontà della taratura (oltreché dalle caratteristiche costruttive), e dunque non è dichiarata dal costruttore.
• COSTRUZIONE ANALOGICA O DIGITALE: gli strumenti analogici elaborano il segnale in modo continuo, con componenti come gli amplificatori che forniscono un output proporzionale all’input. Gli strumenti digitali convertono il segnale in un numero e lo elaborano sotto forma numerica. Notare che la visualizzazione è quasi sempre digitale (display) e non analogica (per esempio quadranti a lancetta) anche nel caso di strumenti analogici: in tal caso la conversione analogico-digitale avviene solo alla fine. In acquario possono andar bene ambedue i tipi di strumento, quelli digitali offrono in genere più stabilità della taratura e una serie di facilitazioni pratiche, come la taratura automatica, l’autocontrollo degli errori e memorie di vario genere.
• LA COMPENSAZIONE IN TEMPERATURA: molti pHmetri compensano automaticamente le variazioni di risposta della sonda in funzione della temperatura. Dato che in acquario abbiamo ambienti a temperatura costante, tale compensazione è inutile.
• L’IMPEDENZA D’INGRESSO: Come già detto è importante che sia molto elevata, dell’ordine di 1012 Ohm.
• LA CALIBRAZIONE: gli strumenti con calibrazione a due punti (con due diverse soluzioni di calibrazione) sono molto migliori di quelli con calibrazione ad un punto.
• L’USCITA CONTROLLATA Dato lo scopo cui è destinato è fondamentale che il pHmetro abbia un’uscita con cui comandare l’elettrovalvola. Si può trattare di un relais o di un dispositivo allo stato solido, purché sopporti un carico non ridottissimo, e di tipo anche induttivo, quale è un’elettrovalvola.
•  PUNTO DI SET E ISTERESI Il punto di set deve essere regolabile per evidenti motivi, l’isteresi può anche essere fissa, purché su un valore di circa 0.1 pH: valori molto superiori rendono inutile il controller; dispositivi molto sofisticati hanno una logica più complessa, per cui il punto di set viene raggiunto con periodi di accensione e spegnimento di durata variabile e predeterminata o con meccanismi di comando proporzionale.

Dopo questo elenco devo dire che non conosco alcuno strumento commerciale economico che risponda interamente a tali richieste; in particolare la ditta Hanna Instruments produce moltissimi pHmetri, che tuttavia non sono controller e sono dunque privi di set point e di uscita controllata. Il modello pHpronto (HI 981402), molto conveniente (lire 141.000+ I.V.A., compresa la sonda HI 1286 e soluzioni di calibrazione), è il più facilmente adattabile, perché ha un set point regolabile e comanda l’accensione di un LED per pH fuori dall’impostazione, da cui si potrebbe prelevare il segnale per un semplice dispositivo esterno di comando dell’elettrovalvola.
In listino ci sono anche vari tipi di controller pH. Il più interessante è il mod. HI 981411 (175.000 + I.V.A., senza sonda) che offre tuttavia una precisione un po’ scarsa (±0.2 pH) e la taratura ad un  solo punto. Il controller più economico che risponda completamente alle caratteristiche richieste è il mod. HI 931700, costa di listino 369.000 + I.V.A. (senza sonda).
È evidente in definitiva che per la misurazione continua del pH si può certamente usare una soluzione di questo tipo, in particolare il mod. Hanna pHpronto ha un ottimo rapporto prezzo/prestazioni, tuttavia se si vuole un vero controller che agisca sull’elettrovalvola è consigliabile ricorrere al faidaté per motivi di costi. Se non si è in grado di affrontare una costruzione elettronica e si desidera ugualmente il controllo elttronico del CO2 , i due citati modelli di controller sono a mio avviso una buona alternativa ai modelli acquaristici: il primo con qualche compromesso sulla qualità ma con un ottimo prezzo, il secondo ottimo ma un po’ costoso.

La taratura

È fondamentale una corretta e periodica taratura del pHmetro. Non si può consigliare qui un intervallo preciso, che comunque è senz’altro superiore al mese: l’intervallo giusto può essere determinato caso per caso verificando alla successiva taratura che la lettura non sia errata di più di 0.1¸0.2 pH.
La taratura si effettua usando apposite soluzioni a pH noto, dette “soluzioni tampone”. Per le misurazioni di interesse in un acquario dolce è meglio usare, se possibile, i tamponi a pH 4 e pH 7. Essi sono venduti in confezioni monodose o in più economiche bottiglie: per esempio gli articoli Hanna HI 70004P e 7004L (rispettivamente 25 bustine monodose, 28.000 + I.V.A. e bottiglia da 460 ml, 14.000 + I.V.A.) per il pH 4 e gli equivalenti articoli 70007P e 7007L per il pH 7.
Le procedure esatte dipendono dal pHmetro usato, comunque in genere si immerge la sonda (fino a oltre il setto poroso laterale!) nella soluzione a pH 7 e si regola lo “zero”, poi si usa la soluzione a pH 4 e si regola la “pendenza” (o “slope”). È utile sciacquare la sonda con acqua d’osmosi ed asciugarla prima di passarla da un tampone all’altro.
Non bisogna mai immergere la sonda direttamente nella bottiglia del tampone, bisogna invece versarne una quantità sufficiente in un recipiente piccolo e pulito. Dopo l’uso la soluzione tampone usata si getta.
Prima di agire sui comandi di taratura aspettare che la lettura si sia stabilizzata.
Per sicurezza si può ripetere la taratura due o tre volte di seguito, soprattutto sugli apparecchi analogici, fino a che si leggono entrambi i valori corretti senza dover modificare la taratura.
Infine se lo strumento non è compensato in temperatura bisogna portare le soluzioni di taratura alla stessa temperatura dell’acquario (per esempio tenendole un po’ a “bagnomaria”) e tarare la lettura non sul valore nominale della soluzione (pH 4.01 o 7.01) ma sul suo pH reale alla temperatura dell’acquario (il pH alle varie temperature è riportato sull’etichetta).

Un progetto faidaté

Sul Web si trovano vari progetti di controller pH più o meno efficaci; il migliore che ho trovato, e realizzato con grande soddisfazione, è quello su http://www.geocities.com/Petsburgh/Zoo/1705/pH.html. Non sono in grado di dare i parametri strumentali di questo progetto, tuttavia posso dire che la lettura e la taratura sono estremamente stabili, e la precisione sembra buona: utilizzando un display a tre cifre, in modo da apprezzare i centesimi di unità pH, la lettura ripetuta dei tamponi a distanza di ore, con condizioni ambientali alterate ad arte, non variava di più di ±0.02 pH. La realizzazione di questo strumento analogico è facile ed economica (poche migliaia di lire, l’unico componente costoso è il display). Il sito indicato riporta anche complete istruzioni di montaggio e utili suggerimenti. È richiesta ovviamente una minima competenza di elettronica e una certa abilità manuale nelle saldature.

Modifiche suggerite

Il pHmetro originale funziona ottimamente, tuttavia può essere migliorato con alcune modifiche di dettaglio, che qui descrivo sommariamente:

• Il circuito è disegnato per l’uso di una valvola a bassa tensione, se si disponesse di una valvola a tensione di rete si può semplicemente usare un relais. In ambedue i casi è molto consigliabile usare un alimentatore di potenza sufficiente, per evitare che l’assorbimento della bobina provochi sbalzi di tensione.
• L’isteresi può essere resa regolabile sostituendo la resistenza R452 con un trimmer multigiri da 500 kiloohm
• Può essere montato un deviatore che, azionato, invii al display in alternativa al segnale sul piedino 7 di U400B (lettura pH), il segnale sul piedino 3 di U400A, cioè il punto di set, che in tal modo risulterebbe leggibile. Procedendo direttamente così si ha la lettura del set “invertita” rispetto a pH 7: può essere comodo montare un secondo invertitore (copiando la parte “Voltage Inverter Section”) in modo da avere la lettura giusta. In realtà invece di montare due invertitori identici sarebbe ovviamente meglio invertire subito il segnale ed elaborarlo in questa forma: ciò comporta il montaggio della “Comparator Section” in cascata alla “Voltage Inverter Section” e non alla “Amplifer Section”, o, in altre parole, l’ingresso di U400A sarebbe il segnale del piedino 7 di U400B e non del piedino 7 di U300B. In questo caso ricordarsi di scambiare gli ingressi di U400A (piedini 2 e 3). Occorre accortezza nel leggere il punto di set: infatti sul piedino 3 di U400A (piedino 2 se si è effettuata l’inversione a monte, come descritto) è presente il livello impostato per l’OFF se lo stato attuale del comparatore è ON e il livello ON se il comparatore è nello stato OFF. Volendo leggere a scelta i due livelli (e dunque l’isteresi) indipendentemente dalla misura attuale del pH occorre forzare il comparatore sul livello ON o OFF voluto: lo si può ottenere collegando piedino 2 di U400A (3 in caso di inversione a monte) ad un commutatore a tre posizioni, con cui si possa scegliere oltre al segnale pH anche il livello V- ed il livello Vreg, che forzano nei due stati il comparatore. Il commutatore va installato a monte di R450, in modo da non porre gli ingressi ad un’impedenza troppo bassa.
• Può essere inserito un secondo comparatore, con gli ingressi scambiati rispetto alla “Comparator Section” in uso, che comandi un aeratore in caso di pH troppo acidi (modifica utile sono se il KH è molto basso). Si può a tal fine semplicemente copiare le parti “Comparator Section” e “Valve Actuator Section”. Come detto gli ingressi del comparatore devono essere scambiati rispetto a U400A in schema, tutti gli altri componenti restano identici.

Gli erogatori di CO2 e gli accessori

Caratteristiche generali

L’erogatore di CO2 è l’accessorio che, immerso nell’acquario, provoca lo scioglimento in acqua del CO2. Sull’efficacia dell’erogatore influiscono vari parametri elencati in tabella 2, eventualmente modificabili per modulare la quantità di CO2 disciolto.

 

FATTORE		EFFETTO sull’efficacia di erogazione
Tutti gli erogatori	Profondità dell’erogatore	+
	Movimento dell’acqua nei pressi dell’erogatore	+
	Dimensione delle bolle di CO2	-
Solo diffusori	Lunghezza del percorso delle bolle nel diffusore	+
	Velocità dell’acqua nel diffusore	+
	Dimensione del diffusore	+
	Rinnovo del gas nel diffusore	+
Solo atomizzatori	Tempo di permanenza delle bollicine in acqua	+

Tabella 2: Influenza dei vari fattori sull’efficacia di erogazione.
I diffusori descritti hanno prestazioni paragonabili ai modelli commerciali equivalenti, mentre non è possibile costruirsi un atomizzatore simile ai tipi normalmente in vendita.
I seguenti tipi di erogatore sono descritti attingendo a piene mani dal sito di MioMao (http://www.casapagina.it) cui ci si può riferire per altre informazioni.

I diffusori

Chiamo diffusori tutti quegli erogatori che sciolgono il CO2 in camere interne in cui grosse bolle di gas sono in contatto con l’acqua. La loro efficienza iniziale è elevata, perché il CO2 può essere ceduto in modo pressoché integrale, tuttavia un difetto di cui soffrono più o meno tutti ne riduce i vantaggi rispetto agli atomizzatori: le grosse bolle di gas al loro interno tendono a contaminarsi con i gas di scambio, ceduti dall’acqua. Bisogna dunque prevedere un meccanismo di rinnovo del gas al loro interno, che inevitabilmente porta a sprecare un po’ di CO2.
Molti diffusori prevedono l’immissione di acqua con una pompa per aumentare la superficie effettiva di contatto: si può comprare una piccola pompa regolabile dedicata a questo scopo, oppure applicare una derivazione alla pompa del filtro, se questa è sufficiente; in tal caso occorre evidentemente montare un rubinetto sul tubo che alimenta l’erogatore, perché la portata non deve essere eccessiva (si può anche usare un tubo di ridotta sezione, ma il rubinetto permette di controllare con facilità il flusso di acqua).

La campana

È un sistema un po’ antiquato, ma efficiente. In pratica è un bicchiere rovesciato nel quale si raccoglie il CO2. Il difetto principale è che la contaminazione del CO2 non può essere evitata, e una volta che la campana si è riempita di gas l’efficacia diminuisce rapidamente. Bisogna dunque prevedere un metodo di svuotamento manuale, da effettuarsi molto spesso: si può semplicemente rovesciare la campana, o prevedere un rubinetto, come nel modello illustrato in figura 1. Si può anche praticare un piccolissimo foro sul fondo della campana, in modo che il gas possa sfuggire solo quando ha raggiunto una certa pressione; ovviamente questo tipo di svuotamento semiautomatico è difficile da mettere a punto, soprattutto quando intervengono incrostazioni e alghe. Un sistema alternativo di svuotamento automatico è il sifone: si pratica un foro sul lato della campana, a circa un centimetro dal bordo, e vi si incolla un tubetto rigido sagomato ad “U”, in modo che peschi vicino al “cielo” della campana: appena il CO2 raggiunge il livello del foro il sifone si adesca e svuota la campana.

Per costruire la campana si può usare un recipiente di plastica trasparente per alimenti. Sul fondo si praticano due fori, in cui si cementano con colla epossidica due spezzoni di tubicino rigido come in figura: su quello lungo va innestato il tubetto del CO2, mentre su quello breve si innesta un tubetto flessibile che termina con un rubinetto, da usarsi per lo svuotamento. Si può anche applicare una ventosa per fissare la campana all’interno dell’acquario. Fino a quando la campana è parzialmente vuota il tubetto lungo funziona anche da contabolle.

La campana multipla

È l’evoluzione del tipo precedente: all’interno di un contenitore alcune paratie creano delle sacche in cui il CO2 si accumula; nel modello illustrato in figura 2 è previsto l’ingresso di acqua da una pompa ausiliaria, che aumenta l’efficienza e riduce il ristagno. Il flusso d’acqua porta via con sé una parte del gas, rinnovandolo e riducendo la contaminazione, in modo che lo svuotamento (tramite rovesciamento) si rende necessario solo a grandi intervalli. Per realizzare un diffusore come quello illustrato si può usare vetro sottile (2¸3 mm), da tagliare da sé o ordinare ad un vetraio. Gli incollaggi sono fatti con silicone. In alternativa si può usare del materiale plastico trasparente, più facile da lavorare: molte materie plastiche si tagliano incidendole con un taglierino e spezzandole. In questo caso si può usare una colla apposita invece del silicone. Il diffusore deve essere alto almeno una quindicina di centimetri, e largo in proporzione.

Lo scivolo (flipper)

La costruzione illustrata in figura 3 è simile a quella della campana multipla, ma gli scivoli sono inclinati nel verso opposto e l’apparecchio è proporzionalmente più largo: le bollicine debbono compiere un lungo percorso a zigzag prima di uscire, e non vengono catturate. L’efficienza è inferiore, ma la manutenzione è nulla. Anche qui si può usare una pompa per creare una controcorrente, in grado di migliorarne le prestazioni. Per aumentare l’efficienza si può utilizzare il gas in uscita per riempire dal basso una campana soprastante.

Il reattore

Si tratta di un recipiente, anche in questo caso in vetro sottile o materiale plastico, pieno di un materiale atto ad aumentare la superficie di scambio: cubetti o palline da filtro biologico, come illustrato in figura 4, o anche cannolicchi di ceramica, argilla espansa , pezzetti di lava, pomice, eccetera. La pompa dell’acqua è necessaria, infatti questo tipo di diffusore funziona in pratica creando una “cascata sommersa” in ambiente carico di CO2: l’acqua, immessa dall’alto, scroscia nei vari anfratti creati dal materiale di riempimento, pieni di sacche di gas e si arricchisce così di CO2.
Anche in questo caso si può avere contaminazione del gas, comunque il processo è molto lento: si può prevedere un rubinetto di svuotamento sulla lastra di chiusura superiore, o anche aumentare di quando in quando l’afflusso di CO2, in modo da far “traboccare” i gas dall’apertura inferiore. In ogni caso una regolazione e un dimensionamento tali da permettere la periodica fuga dal basso di qualche bollicina aiuta a ridurre la necessità di manutenzione. Facendo sfociare il tubo d’immissione del CO2 ad una certa distanza dall’inizio del materiale di riempimento si ottiene un pratico contabolle incorporato. Se il materiale di riempimento non si incastra bene nel reattore conviene tenerlo in posizione con due grate di plastica, una sopra e una sotto il materiale stesso. Anche se si usa un materiale leggero è il caso di usare la grata inferiore, perché il materiale potrebbe non galleggiare nell’ambiente misto di acqua e gas.

Gli atomizzatori

Gli atomizzatori sono quegli erogatori che sciolgono il CO2 inviando in acqua una quantità di piccole bollicine di gas. Ciascuna bollicina stabilisce un equilibrio con l’acqua circostante, cedendo CO2 ed acquistando altri gas (ossigeno, vapor acqueo). Dunque anche se le bollicine non vengono assorbite (non “scompaiono”) si può avere comunque un’alta efficienza. Come già detto è impossibile costruirsi atomizzatori equivalenti a quelli commerciali, costituiti in genere da un’ampolla tappata con un materiale sinterizzato : se si vuole avere un atomizzatore di questo tipo (che ha il vantaggio di essere estremamente compatto) è necessario acquistarlo.

La pietra porosa

È il modo più economico ed elementare di diffondere CO2. L’efficienza estremamente scarsa provoca grandi sprechi di CO2: conviene usarla solo per prova o in acquari molto piccoli, dove una scarsa efficienza può essere benvenuta. Un modo per aumentarne un po’ l’efficacia è sistemare la porosa alla base di un tubo rigido poco più grande di lei, lungo una ventina di centimetri, da applicare, inclinato, ad una parete della vasca; così modificata la porosa diviene in pratica un elementare diffusore.

La porosa di tiglio

Il tiglio è un legno con finissime porosità: una pietra porosa di tiglio è più efficiente di una porosa normale perché produce bollicine molto minute. Si può anche usare un tondino di tale legno, di diametro tale da incastrarsi nel tubetto del CO2. Si compra nei negozi di modellismo o si può anche riutilizzare l’impugnatura dei piccoli pennelli economici da acquerello (che per l’appunto sono di tiglio) opportunamente lavorata con un tagliabalsa.
Tutti questi sistemi hanno come difetto che il tiglio si ostruisce facilmente.

La porosa di perlon

Un metodo paragonabile alla porosa di tiglio, che si segnala per il “faidaté estremo” è quello che prevede di incastrare direttamente nell’estremità del tubo del CO2, o meglio in un uno spezzone di tubetto rigido a questo applicato, un rotolino lungo circa 1 cm di fibra di perlon fortemente compressa. L’aggeggio dovrebbe produrre bolle estremamente fini.

La centrifugazione

È un metodo un po’ casereccio e scomodo, ma rapido ed efficace: si incastra o si fissa in qualche modo il tubicino del CO2 nell’entrata della pompa del filtro. Le bolle, aspirate dalla pompa, vengono frantumate e sparse per tutto l’acquario. L’efficacia aumenta se la pompa del filtro ha, in uscita, un tubo sufficientemente lungo (almeno 20 centimetri) che sfocia vicino al fondo o almeno a metà altezza dell’acquario. Con questo sistema la pompa diviene abbastanza rumorosa.

Il Venturi

Alcune pompe filtro sono dotate, sul tubo di uscita, di un tubo di Venturi, inserito allo scopo di aspirare aria. Si può collegare il tubo del CO2 alla presa d’aria, in modo da provocare il risucchio e lo spargimento del gas. Si può anche comperare o autocostruire un tubo di Venturi, ma non sono a conoscenza della sua efficacia. Chi lo avesse provato può comunicarmi le sue esperienze (fedgiove@tin.it)

L’insufflatore

Non so bene come chiamare questo metodo, partorito dall’inesauribile fantasia di MioMao: bisogna utilizzare una pompa dedicata o la pompa del filtro. Si costruisce una tubazione per l’acqua in modo da avere un tratto di tubo lungo almeno 20 cm rasente il fondo dell’acquario. All’inizio di questo tratto si pratica un foro, in cui si sigilla con della colla epossidica un tubicino uguale a quello usato per il CO2, di un paio di centimetri di lunghezza, in modo che sia quasi completamente sporgente all’esterno. Si lavora un tondino di tiglio lungo un centimetro o poco più fino a quando si incastri da entrambe le parti nel tubicino, e si applica a tale tondino il tubetto del CO2. Dopodiché si incastra il tutto nel tubicino cementato sul tubo dell’acqua. Secondo MioMao il sistema, che produce bollicine finissime e le sparge per tutta la vasca, è molto efficace.

La valvola di non ritorno

In varie parti di questo articolo ho suggerito di montare una valvola di non ritorno prima dell’erogatore. Si tratta di un accessorio di bassissimo prezzo, che si compra nei negozi d’acquari, e impedisce all’acqua di penetrare nell’impianto di CO2 quando, per un motivo o per l’altro, l’erogazione è sospesa. Ribadisco qui che il costo è talmente basso e mette al riparo da tanti guai potenziali che sarebbe follia non utilizzarla, soprattutto nei casi in cui è più verosimile un riflusso di acqua, e cioè in impianti con elettrovalvola, in impianti che fanno uso di diffusori con acqua in controcorrente e in impianti a zucchero e lievito.

Il contabolle

Il contabolle è un accessorio non indispensabile, ma può essere d’ausilio nel regolare la quantità di CO2 e nel verificare visivamente la costanza dell’erogazione; in particolare durante le regolazioni dà un’immagine immediata della variazione del flusso, senza dover attendere che vari la concentrazione di CO2 in acquario, in modo che la si possa misurare tramite il pH.
In pratica si tratta di un recipiente parzialmente pieno d’acqua, dotato di due tubi o fori: uno sotto il livello dell’acqua, uno sopra. Il CO2 viene immesso dall’apertura inferiore, sale nell’acqua sotto forma di bolle e viene prelevato dall’apertura superiore, in modo che dal conteggio di bolle in un’unità di tempo si può dedurre la quantità di CO2 erogata.

Molti erogatori commerciali di CO2 sono dotati di un contabolle incorporato, e si può prevedere un contabolle anche negli erogatori faidaté, sotto forma di un piccolo recipiente incorporato per gli atomizzatori o semplicemente prevedendo un percorso libero per il CO2 sopra il punto d’immissione per i diffusori, in modo da poter vedere almeno per un tratto il percorso delle bolle. Tuttavia si può anche costruire un contabolle separato, tipo quello illustrato in figura 5: occorrono un vasetto di vetro con tappo a tenuta stagna, due tubicini rigidi, possibilmente di plastica (ad esempio i tubetti rigidi per l’aerazione), e il silicone (o colla epossidica) necessario a incollare i tubicini al tappo. Le uniche lavorazioni necessarie sono la foratura del tappo e l’incollaggio dei due tubicini. Conviene controllare la tenuta delle varie giunzioni bagnandole con un po’ d’acqua saponata mentre il contabolle è in funzione. Per migliorare la tenuta del tappo si può usare un po’ di nastro di teflon sulla filettatura e sul bordo del vasetto.
Si può anche trasformare in contabolle l’ampolla contagocce compresa nel tubo da fleboclisi, usata sottosopra; conviene in tal caso controllare che l’oggetto e le sue giunzioni resistano alla pressione, rinforzando eventualmente con colla o nastro adesivo.

Il tubo di collegamento

Per trasportare il CO2 all’erogatore serve un tubetto di appropriato diametro: si può in prima battuta utilizzare senz’altro il normale tubetto per l’areazione o, in alternativa, l’economicissimo tubicino nero usato negli impianti d’irrigazione goccia a goccia.
Tutte le Case acqaristiche sostengono che il tubetto per l’areazione è troppo poroso e molto CO2 va disperso, e perciò vendono appositi tubetti di materiali a loro dire più impermeabili al CO2. Dato il prezzo di vendita veramente esagerato è molto probabile che sia una trovata esclusivamente pubblicitaria, perciò consiglio di lasciar perdere e usare il normale tubetto d’areazione. Il CO2 disperso sarà sicuramente meno costoso del tubetto. Può essere conveniente usare un tubo più resistente (come per esempio il tubetto per l’irrigazione) nel caso si adoperi un atomizzatore, che come accennato più volte funziona a pressione relativamente alta.

Alternative commerciali

Un certo successo riscuote il modello Askoll, con bombola ad alta pressione usa e getta, riduttore di pressione dedicato e atomizzatore con contabolle incorporato. Il riduttore di pressione, privo di manometri e di valvola a spillo, è difficile da regolare ma efficace, l’atomizzatore è piccolo ed efficiente ed il costo è abbastanza contenuto (sotto le 200.000 lire). L’attacco del riduttore di pressione è incompatibile con i normali attacchi per bombole ricaricabili, dunque bisogna ricomprare le bombole usa e getta da mezzo chilo (a circa 30.000 lire). A prezzo molto inferiore (circa 25.000 per la bombola da 1 kg) si trovano bombole equivalenti in grossi ferramenta o rivenditori di materiale per saldature, in quanto il CO2 è utilizzato come gas inerte durante le saldature. In ogni caso la Askoll vende da qualche tempo anche un adattatore per collegare il riduttore di pressione alle bombole ricaricabili, in modo che esaurita la prima bombola si può scegliere se comprare il ricambio o acquistare una bombola ricaricabile standard. L’impianto Askoll è senz’altro sufficiente per acquari fino a 100¸150 litri, per grandezze superiori la bombola da mezzo chilo assicura un’autonomia troppo scarsa e l’erogatore è troppo piccolo, ma è possibile aggiornare l’impianto usando una bombola ricaricabile più grande ed aggiungendo eventualmente un secondo erogatore.
Il modello Tetra con bombola a bassa pressione è un giocattolo; va bene solo per acquari molto piccoli ed è inoltre scomodo perché manuale: il diffusore richiede infatti di essere riempito agendo sulla bombola a brevi scadenze. Inoltre i ricambi sono cari e contengono pochissimo CO2. Il diffusore è inadatto all’uso con un impianto continuo più serio, dunque se si decide di aggiornare il proprio impianto bisogna ricomprare tutto.
I modelli commerciali con bombola ricaricabile sono senza eccezione buoni ma cari, e dunque non vengono qui descritti.
Esiste infine un tipo d’impianto per l’immissione di CO2 che funziona in base ad un principio completamente diverso: consiste in due elettrodi di materiale carbonioso (penso grafite) immersi in acqua, attraverso cui viene fatta passare una corrente. Per elettrolisi una parte del carbonio degli elettrodi si ossida e passa in soluzione come CO2. Tale sistema, in apparenza attraente per i costi limitati dell’impianto, l’efficienza di diffusione e l’ampia autonomia, presenta numerose controindicazioni, fra cui citiamo l’impossibilità di tenere sotto controllo le reazioni secondarie che avvengono a causa del passaggio di corrente, reazioni che in un ambiente incognito e ricco di ioni come quello d’un acquario possono portare ai prodotti più disparati. In effetti comunque non conosco direttamente nessuno che ne abbia fatto uso, quindi eventuali informazioni sarebbero molto gradite (fedgiove@tin.it).
È possibile acquistare in negozi d’acquari il solo erogatore, che può essere difficile da realizzare se non si è pratichi nel faidaté, inoltre esistono in commercio a prezzo ragionevole atomizzatori molto efficaci e compatti che non sono riproducibili col faidaté; in tal caso valgono le stesse osservazioni fatte al punto 5 (pag. 31) circa le diverse caratteristiche di atomizzatori e diffusori.
Se si vuole allestire un impianto a controllo automatico è praticamente indispensabile ricorrere al faidaté: infatti i controller di marche acquaristiche sono molto cari senza eccezione.

Avvertenze finali

Alcune delle procedure e dei materiali qui descritti sono potenzialmente pericolosi: ricordate che qualunque cosa facciate seguendo queste indicazioni, lo fate a vostro rischio e pericolo. Nessuna responsabilità può essere addebitata all’autore del presente articolo né al gestore del sito che lo ospita.
Questo lavoro ha origine hobbistica e può facilmente contenere inesattezze od omissioni. Ringrazio fin d’ora chiunque vorrà farmi pervenire le sue osservazioni.
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Acquari

 

La chimica in acquario Per conoscere e rispettare l'ambiente acquatico non è necessario essere dei provetti chimici, tuttavia torna sempre utile sapere di cosa si parla precisamente quando si ha a che fare con cose esotiche tipo "le ossidoriduzioni" o concetti apparentemente semplici come il celebre "pH". Sapete cos'è il pH? Se vi dico che è il logaritmo dell'inverso della concentrazione idrogenionica, vi ho aiutato? Andiamo con ordine e (spero) arriveremo a capire qualcosa su questo e altre cose ancora. Atomi Abbiamo tutti un concetto più o meno corretto di cosa è un atomo. Vi ricordo che sono le unità più piccole che compongono la materia e che sul nostro pianeta ce ne sono, a meno di esperimenti di alta fisica, 92 diversi. Visto che nella mia carriera acquariofila non mi sono mai imbattuto in intossicazioni da Vanadio o in centraline che somministrano il Cromo ai pesci, vi consolo dicendo che a noi acquariofili ce ne interessano principalmente quattro, i più importanti per la vita: Ossigeno (O), Carbonio, Idrogeno (H) e Azoto (N, da Nitrogenus). Nel caso dell'acquariologia marina hanno un loro importante ruolo anche i metalli alcalino-terrosi (calcio, magnesio, ecc.). Un atomo contiene, quando se ne sta buono, un numero X di protoni e un uguale numero X di elettroni (dei neutroni ce ne frega poco o niente). Questo X, il famoso Numero Atomico, è in fin dei conti l'unica cosa che differenzia un atomo da un altro e che ne determina tutte le proprietà. X è 1 per l' Idrogeno, 6 per il carbonio, 7 per l'azoto e 8 per l'ossigeno. Ogni protone porta su di se una carica positiva (+) e ogni elettrone una negativa (-), cariche che si annullano a vicenda dal punto di vista della carica netta dell'atomo stesso. L'idrogeno p.e. ha un protone carico positivamente intorno a cui ruota un elettrone carico negativamente; la reciproca attrazione positivo-negativo tiene insieme l'atomo, cioè fa sì che elettrone e protone non se ne vadano ognuno per i fatti suoi, ma al di fuori dell'atomo eventuali altre particelle cariche (che quindi subiscono l'attrazione o la repulsione di altre particelle cariche) non percebirebbero apprezzabili campi elettrici dato che ci sono un uguale numero di cariche + e -. Tuttavia (per fortuna) ben di rado gli atomi si accontentano di starsene come la tavola periodica li vorrebbe e tendono a fare "commercio" di elettroni con altri atomi. Anche tra atomi uguali: difatti i tre elementi che ho nominato (Idrogeno, Ossigeno, Azoto) allo stato gassoso sono formati da molecole biatomiche; noi respiriamo quindi una miscela di N2 e O2. Prima di andare avanti preciso che per motivi di impaginazione sono costretto ad utilizzare grafie poco felici tipo Ca++, O-- o H2O. Per correttezza, bisognerebbe scrivere ai piedi del simbolo dell'elemento i numeri e in apice i segni di carica, all'incirca in questo modo: Gli ioni e le molecole Il comportamento peculiare dell'atomo ossigeno può essere un buon esempio per introdurre in maniera elementare il concetto di legame. Gli atomi di ossigeno sono avidi di elettroni altrui. Quando trovano un altro elemento che non è troppo affezionato ai propri, che so, il calcio (Ca), glieli rubano (sto usando terminologie... divulgative per dare un'idea: la chimica seria non è così approssimativa!). Un 'ossigeno' (abbreviazione per 'atomo di ossigeno') è al massimo della gioia quando si prende due elettroni in più rispetto a quelli che ha quando è neutro, in quanto in questo stato (quello con due elettroni in eccesso) è più stabile; in tali condizioni l'atomo si porta due cariche negative non più controbilanciate da quelle positive dei protoni e neutro non è più. Un atomo che ha una carica netta viene detto "ione". Ione per eccellenza è l' H+, che a ben vedere è un "semplice" protone. Difatti avevamo detto che il Numero Atomico dell'idrogeno era 1, ciò significa che è composto da un solo protone e da un elettrone che vi orbita attorno. La nostra storia dell' ossigeno avaro potrebbe terminare con il nostro O-- (ossigeno con due cariche negative) che decide di farsi compagnia con il Ca++, il quale ha perso la neutralità a seguito dell'aggressione dell'ossigeno. Dato che gli opposti si attraggono, il + attrae il - e abbiamo una molecola di CaO, (ossido di calcio o 'calce viva'). La molecola è neutra: contiene tanti elettroni quanti protoni. Ricordo che per molecola si intende la frazione più piccola di una sostanza che possiede le caratteristiche stesse della sostanza. Per chiarire questo concetto con l'esempio della calce viva appena affrontato, si può dire che un quintale di CaO reagisce con l'acqua allo stesso modo - seppure, ovviamente, non con gli stessi effetti - di come lo fa una sola molecola. Se invece spezzo la molecola in un Ca++ e un O--, questa ha perso la sua identità e non ha più le caratteristiche della calce viva. Un'altro tipo di reazione l'ossigeno può averla con l'idrogeno per formare la vecchia cara acqua. Scommetto che adesso siete diventati bravi e avrete capito che l'idrogeno cede volentieri un elettrone all'ossigeno dando vita a un H+ e a un O-, i quali con tutta probabilità si appiccicheranno uno all'altro. Questo OH (inesistente in natura perché totalmente instabile) è molto ansioso di trovare un'altro atomo che gli ceda un elettrone per formare il più stabile 'ione idrossido', OH- (uno ione formato da due molecole! Ma dove andremo a finire?). Questo idrossido può a sua volta fare comunella con l'atomo che gli ha ceduto l'elettrone. Se è un'altro idrogeno, si formerà l'acqua (H2O, ma questo lo sapevate). Ci sono un sacco di molecole formate dallo ione idrossido, le famose 'basi', una su tutte l'idrossido di sodio NaOH, per gli amici 'soda caustica'. Difatti anche il sodio è uno degli atomi più incline a cedere elettroni: quando si trova nello stato metallico esplode violentemente a contatto con l'acqua a causa di questa sua grande reattività. Ecco che torna il concetto di molecola e di proprietà degli elementi: il sodio metallico (Na neutro) esplode perché può cedere un elettrone, lo ione sodio (Na+) non può farlo. Ecco perché mettendo il sale (cloruro di sodio) nell' acqua della pasta non è mai esplosa nessuna cucina... Il metodo con cui due atomi si tengono insieme va sotto il nome di "legame". Ce ne sono di vari tipi. Quello che abbiamo appena visto è il più semplice (... e il meno corretto dal punto di vista della precisione scientifica) e viene detto 'legame ionico' in quanto si forma in seguito all'attrazione tra le cariche elettriche di due ioni. In questa trattazione poco ci cale dei legami metallici, dei ponti idrogeno o delle oscure forze di Van Der Waals; però un'altra importante categoria, il legame covalente, cercheremo di ridurla forzatamente ad una forma un pò particolare di legame ionico. I numeri di ossidazione Il concetto di numero di ossidazione viene considerato superato dalla chimica moderna, ma presenta l'indubbio vantaggio di una certa chiarezza e semplicità espositiva per gli argomenti che andiamo ad affrontare. Abbiamo appena detto che l'ossigeno "tende a portarsi nella configurazione O--". In maniera più corretta diciamo invece che l'ossigeno "ha numero di ossidazione -2". Nelle tavole periodiche a volte sono riportati gli stati di ossidazione dei vari elementi. Ricapitoliamo dicendo che: L'idrogeno ha un solo elettrone, e per di più tende a cederlo (H+). Quindi ha numero di ossidazione +1. Ignoriamo per i nostri scopi lo stato di ossidazione -1. L'ossigeno tende a diventare O--, cioè a rubare due elettroni: ha numero di ossidazione -2. Il carbonio fa talmente tante cose da far diventare pazzi; però di solito lo troviamo nell'acquario (vedete che ci arriviamo?) sotto forma di CO2 o ione carbonato (CO3--) quindi potete considerarlo come amante della configurazione C++++ (numero di ossidazione +4). L'azoto è già più problematico, in quanto nella chimica d'acquario è protagonista della nota reazione di ossidoriduzione: NO2- (nitrito) ---> NO3- (nitrato) cioè passa dal primo stato, in cui ha numero di ossidazione +3, al secondo, in cui ha +5. Queste reazioni in cui si cambia numero di ossidazione si chiamano "ossidoriduzioni" e hanno un'enorme importanza. Per complicare ancora più la questione, considereremo che nell'ammoniaca e nello ione ammonio abbia numero di ossidazione -3. Mi seguite ancora? Sfrutto l'appena citato ammonio per un ripassino: esso è composto da: 1) Un atomo di azoto con carica ---, cioè con 3 elettroni di troppo rispetto allo standard; 2) quattro atomi di Idrogeno con carica + (quattro protoni, in pratica); 3) in tutto (tre cariche negative) + 4 x (una carica positiva) = una carica positiva su tutto lo ione ammonio. Nelle molecole "simmetriche", tipo H2, N2 o O2, lo stato di ossidazione va considerato 0. I motivi di ciò esulano dagli scopi di questa trattazione. Domandina facile facile: se l'ossido di potassio (K, da Kalium) ha formula K2O, qual è il numero di ossidazione del potassio? Reazioni chimiche La parte divertente (o insopportabile, dipende dai gusti) della chimica sono le reazioni. Una reazione chimica è un processo mediante il quale una o più sostanze si trasfomano in una o più sostanze diverse. Le sostanze di partenza si chiamano Reagenti, quelle formate si chiamano Prodotti. Di certo avrete già visto qualche reazione con la famosa "freccetta", che va dai reagenti ai prodotti. Ecco a voi la reazione dell'acido cloridrico con la soda caustica: NaOH + HCI --------> NaCI + H2O Che possiamo dire? 0) Non provate a farlo a casa. 1) Che si sono formate sostanze diverse. I reagenti sono due sostanze corrosive, tossiche e pericolose; il prodotto è un pò d'acqua salata. (Però non provate a farlo in ogni caso!) 2) Che ci sono gli stessi atomi (in qualità e quantità) da entrambi i lati della reazione. 3) Che gli atomi hanno lo stesso numero di ossidazione da entrambi i lati. Quest'ultima affermazione non vale nelle reazioni redox (cioè di Ossidoriduzione) come la seguente, l' arrugginimento: 4 Fe + 3 O2 --------> 2 Fe2O3 Fe è il simbolo chimico del ferro (... abbastanza intuitivo). Quello che ho scritto vuole dire, se non si capisse: "quattro atomi di ferro e due molecole di ossigeno gassoso reagiscono per dare due molecole di ossido di ferro (ruggine)". Qui si fanno due conti e si nota che i numeri di ossidazione cambiano eccome tra prodotti e reagenti! Non mi addentro nell'ambito delle reazioni redox perché la confusione può arrivare a livelli stratosferici... Altro esempio, più acquariofilo: vi ricordate che vi si è detto di provare a versare delle gocce di acido muriatico (cloridrico) sulle rocce per vedere se sviluppavano bollicine, nel qual caso contenevano calcare (carbonato di calcio CaCO3) e non erano buone per l'acquario? Ecco quello che succede: CaCO3 + 2 HCI --------> CaCI2 + H2O + CO2 Le bollicine sono dovute alla CO2, l'amata-odiata anidride carbonica, che "sfrizza"... In questo caso la reazione, come si vede, non è redox. Piccola curiosità: gli acidi che si comprano sono in realtà sempre soluzioni acquose degli stessi. L'acido cloridrico puro è gassoso! Peso atomico e peso molecolare Come tutta la materia, anche atomi e molecole nel loro piccolo hanno una massa. Ricordo che in chimica si usino indistintamente i termini massa e peso, intendendo però sempre massa, ossia quantità di materia. L'Unità di Massa Atomica (UMA) è assimilabile al peso di un protone: 1,66 x 10^(-24) g ( ^ = elevazione a potenza) ossia 0,0000000000000000000000166 grammi. Molto più comodo UMA, non trovate? Per quanto riguarda il peso degli interi atomi, si trascura bellamente il contributo dei leggerissimi elettroni ma non possiamo più ignorare quello dei neutroni (identico a quello dei protoni). A occhio e croce il peso atomico di un elemento è circa il doppio del numero atomico, in quanto gli atomi hanno di solito tanti protoni quanti neutroni: l'ossigeno avrebbe quindi peso atomico 16. In realtà ha 15,9994 - un valore non intero in quanto considerato "medio", perché una certa percentuale di atomi di ossigeno ha meno di otto neutroni (... di certo non può avere meno di otto protoni, altrimenti ossigeno non sarebbe più!). Altro esempio: il Cloro ha numero atomico 17, quindi ha 17 protoni e -dovrebbe- avere 17 neutroni per un peso atomico di 34; ha invece 35,453 - il che suggerisce che buona parte degli atomi di cloro abbia più dei canonici 17 neutroni. Eccezione importante alla regola Peso = Numero atomico x 2 è data dall'idrogeno: il 99% dei nuclei di idrogeno contiene solo un protone ("pròzio"), contro lo 0,016% di 'deuterio' che contiene un protone e un neutrone. Perciò il peso atomico dell'idrogeno è molto vicino a 1. Gli atomi con uguale numero atomico ma diverso perso atomico vengono detti "isotopi". La concentrazione Ci sono dozzine di sistemi per indicare in che quantità un soluto è disciolto in un solvente. Uno semplice può essere rappresentato dai "grammi per litro": se sciolgo in cinque litri d'acqua tre etti di sale dirò che la soluzione acqua-sale ha una concentrazione grammi/litro di (300/5) = 60 g/l. Come tutte le cose comode ai chimici questo tipo di concentrazione non piace e si preferisce utilizzare la "molarità" che ha il pregio di essere rappresentativa della quantità di molecole, piuttosto che del loro peso. Introduciamo il concetto di mole. Una mole è una quantita numerica, come la dozzina. E' solo un pò più grande: vale 6.02 x 10 ^ 23 cioè circa 602000000000000000000000. Questo è il cosiddetto Numero di Avogadro. La mole ha la simpatica proprietà che fa corrispondere il peso atomico al peso... pesabile. Per fare un esempio prendiamo una molecola qualsiasi, che so, l'acqua. Il peso molecolare dell'acqua è circa 18. Ebbene, una mole d'acqua, cioè (Numero di Avogadro) molecole d'acqua pesano 18 grammi. Una mole di molecole di idrogeno pesa 2 grammi, e così via. Comodo, no? Ecco che si introduce facilmente la molarità, che rappresenta le Moli per Litro di soluzione. Quesitino: se sciolgo in 25 litri d'acqua un chilo di ammoniaca pura, qual'è la molarità della soluzione? Il peso molecolare dell'ammoniaca è circa 17. Quindi 1000 grammi / 17 fornisce un valore di 58.82 moli. Dividendo per venticinque otteniamo la molarità, 2.35 . Diciamo quindi che la soluzione ottenuta ha una molarità di 2.35, o per fare i professionisti diciamo "è 2.35 molare". Le concentrazioni molari si indicano con delle parentesi quadre, ad esempio indichiamo la concentrazione dell'ammoniaca con [NH3]. La costante di equilibrio Ho avuto la tentazione di inserire subito l'argomento pH, ma sono un pò sadico e lo posticipo al discorso dell'equilibrio chimico, che va necessariamente introdotto partendo dalle reazioni incomplete. Un esempio di reazione completa è quella che porta un acido cosiddetto "forte" a dissociarsi completamente in soluzione acquosa: HCI (in soluzione) ----> H+ + CI- In soluzione non troverete praticamente mai dell'acido cloridrico indissociato, ma i singoli ioni che, complice l'acqua, vanno ognuno per i fatti suoi. In pratica se aggiungiamo a questa soluzione dell'acido nitrico, un altro acido forte, si dissocerà completamente anche questo cosìcché sarebbe impossibile stabilire a quale acido appartenevano originariamente gli H+ liberi. Alcune reazioni/dissociazioni non avvengono in maniera così completa, ad esempio la reazione dell'ammoniaca con l'acqua NH3 + H2O <------> NH4+ + OH- non porta ad una rapida e completa trasformazione dell'ammoniaca in idrossido di ammonio (o meglio, idrossido E ammonio); difatti l'ammoniaca che si compra in flaconi al supermercato contiene in parte NH3 gassosa disciolta e in parte ammonio + idrossido. Nel nostro flacone c'è una situazione di equilibrio dinamico: in continuazione molecole di ammoniaca si trasformano in idrossido di ammonio e altrettante molecole di idrossido di ammonio ridiventano ammoniaca. Ecco perché la doppia freccia nella reazione. C'è, istante per istante, una precisa concentrazione di OH-, una precisa concentrazione di NH3 e una precisa concentrazione di NH4, ma le molecole non sono per se stesse immutabili. La Costante di Equilibrio è una grandezza che caratterizza "quanto è andata avanti" una reazione; se abbiamo una reazione in equilibrio pA + qB <------> rC + sD (p,q,r e s sono i coefficienti!) la costante di equilibrio vale [C]^r x [D]^s K = ------------------------ [A]^p x [B]^q Ossia il rapporto tra il prodotto delle concentrazioni dei prodotti e il prodotto delle concentrazioni dei reagenti, con tutte le concentrazioni elevate al rispettivo coefficiente (forse è più chiaro sopra). Esempio in soldoni: per la dissociazione in acqua dell'acido HCIO2 la costante di equilibrio (o, più precisamente, la 'costante di dissociazione') vale 0,011. Che significa? Significa che per la reazione HCIO2 <------> H+ + CIO2- si ha che [H+] x [ClO2-] ---------------- = 0,011 (tutti gli esponenti=1) [HClO2] Può sembrare un numero di poca utilità pratica, ma non è così. Vi ricordo che tutte le concentrazioni sono molari. La costante di equilibrio varia solo con la temperatura, quindi per i nostri scopi possiamo ignorare le sue variazioni e considerarla costante. Il pH (era ora) Cosa caratterizza tutti gli acidi? O meglio, cosa sono gli acidi? Gli acidi sono sostanze che in acqua cedono ioni H+. Le basi, similmente, sono sostanze che cedono OH-. Difatti, gli acidi hanno praticamente sempre formula del tipo HXAY (ossia: X atomi di idrogeno e Y atomi di qualcos'altro) mentre le basi hanno formula del tipo BXOHY (ossia: X atomi di qualcosa e Y gruppi idrossido). La "formula del pH" è la seguente: pH = - log [H+] dove log sta per logaritmo. Per i multipli di dieci, il logaritmo vale il numero degli zeri; per uno, vale zero. Da zero in giù, non esiste e le calcolatrici vi danno "errore!". Per tutti gli altri numeri, vale qualcosa in mezzo... Una calcolatrice sarà quanto mai utile. Prendiamo un decimo di mole di HCI, ossia 3,65 grammi. In acqua si dissocia completamente, dando 0,1 moli (un decimo di mole) di ioni H+ e 0,1 moli di CI-. Se di acqua ne abbiamo un litro, abbiamo una soluzione 0,1 molare, cioé [H+]=0,1. Il logaritmo di 0,1 è -1, quindi il pH della soluzione è il suo inverso, cioè 1. La cosa principale da tenere a mente è che se il logaritmo di un valore cambia di 1, il valore stesso cambia di dieci volte! Una soluzione a pH 4 è 10 volte più acida (ossia ha il decuplo degli ioni [H+]) di una soluzione a pH 5 e 100 volte più acida di una soluzione a pH 6. Nel caso di acidi deboli, la situazione diventa più complicata e si ricollega alla costante di equilibrio. La "reazione", in questo caso, è la dissociazione dell'acido: HCN <---> H+ + CN- Già, perché un acido debole in acqua non si dissocia completamente; abbiamo in soluzione sia la molecola "intera" che la versione "spezzata". Possiamo quantificare la dissociazione, come nel caso del HCIO2 che abbiamo visto prima, tramite la costante di equilibrio. Dato che [H+] e [CN-] sono uguali, si ha [H]^2 ( <== [H+] al quadrato, ossia [H+]x[H+] = [H+]x[CN-] ) K = ------------------------------------------------------------------------------ [HCN] Da cui [H+]= radice quadrata di K x [HCN]. Ecco il... punto di non ritorno: purtroppo non posso fare a meno di utilizzare certi formalismi matematici. Sorry. Torniamo a bomba: abbiamo la concentrazione di [H+], da cui tireremo fuori il pH, semplicemente conoscendo la costante di dissociazione dell'acido e la concentrazione di quest'ultimo. I più attenti si saranno accorti che la concentrazione di HCN in realtà... non ce l'ho: quella nella formula è la concentrazione DOPO il raggiungimento dell'equilibrio. In realtà faccio un errore volontario, perché so che la variazione RELATIVA della concentrazione è assai poca. Vi ricordo ancora che gli equilibrio sono dinamici: in continuazione molecole di acido si dissociano e altrettante se ne formano. Il pOH e la costante del prodotto ionico dell'acqua (!) Il pOH è definito proprio come il pH, tranne che nel caso del pOH la concentrazione che andiamo a misurare non è quella degli H+ ma quella degli OH-. A che serve il pOH? Dovete sapere che le misure di conducibilità elettrica hanno dimostrato che l'acqua si ionizza: H2O <----> H+ + OH- Per quantificare questa reazione, usiamo la formula della costante di equilibrio, un po' modificata: Kw = [H+] x [OH-] Questa costante, il prodotto ionico dell'acqua, vale 10^-14, e proprio come una costante di equilibrio dipende solo da fattori fisici (tipo la temperatura). Nell'acqua neutra, dato che ci sono tanti H+ quanti OH-, si ha [H+] = [OH-] = 10^-7 (difatti pH neutro=7)Cosa comporta tutto ciò? Che se io nell'acqua porto la concentrazione dell'idrogeno a 10^-4 (ad esempio aggiungendo un acido forte fino ad una concentrazione molare di 0,0001) avrò che la concentrazione di [OH-] scendera a 10^-10. In termini più semplici e chiari, la somma del pH e del pOH è sempre pari a 14. Perciò, data una soluzione a pH 9, sarebbe più corretto pensarla come una soluzione il cui pOH è 5; dopotutto il carattere basico è dovuto all'abbondanza di OH-,e non alla scarsità di H+. L'equilibrio della CO2 Cosa succede quando mettiamo la CO2 nell'acquario? Che si formano un sacco di prodotti particolari. Innanzitutto la CO2 reagisce con l'acqua: CO2 + H2O <-----> H2CO3 (equilibrio!) Il quale, a sua volta si dissocia: H2CO3 <-----> H+ + HCO3- (equilibrio! E due!) La costante di ionizzazione di quest'ultima reazione (ossia la costante di equilibrio della reazione di dissociazione) vale 4.3 x 10^-7. Fino adesso, quindi, abbiamo nell'acqua CO2 gassosa, protoni (cioè ioni H+) che abbassano il pH e ioni bicarbonato, che aumentano il KH. Anche gli ioni bicarbonato, in piccola parte, si dissociano: HCO3- <-----> H+ + CO3-- (ancora equilirio! aaargh!) Tanto per la cronaca, i famosi gradi tedeschi vengono usati solo in acquariofilia! Altrove si usano solo gradi francesi e gradi USA. Adesso, con una tabella KH, pH, concentrazione di CO2, vediamo di capire un pò come funziona questa maledetta CO2! Consideriamo, che so, il punto pH 7-KH 5. Abbiamo una concentrazione di 16 mg/l di anidride carbonica. Mettiamo di voler abbassare un pò il pH per quei caracidi sudamericani tanto colorati che vogliamo comprare. Il buon senso ci dice di aumentare l'anidride carbonica; cosa provoca quest'aumento di CO2? Innanzitutto guardiamo la prima reazione, quella di dissociazione della CO2. Visto che è aumentata la concentrazione di CO2, e visto che la costante di equilibrio NON può variare, affinché l'equilibrio sia conservato si avrà un aumento di H2CO3, acido carbonico, in soluzione. La dissociazione dell'acido carbonio abbassa il pH e aumenta la durezza carbonatica; rispetto però ai sali già disciolti, l'aumento di KH causato dall'anidride carbonica è trascurabile. Notate che all'aumentare del KH, serve sempre più CO2 per abbassare il pH. Perché? La ragione può essere compresa guardando la formula detta prima e ricordando che la costante di equilibrio è appunto, costante. Quindi: Il rapporto tra le concentrazioni dei prodotti ( H+ e HCO3-) e dei reagenti (H2CO3) è costante ====> in soluzione è già presente un pò di HCO3- dovuto ai sali disciolti ====> se la reazione di dissociazione ignorasse la presenza degli ioni bicarbonato preesistenti, avremmo a parità di reagente una maggiore quantità di prodotti ====> questo è in contrasto con l'invariabilità della costante di equilibrio ====> a parità di reagenti si formano meno prodotti, cioè meno H+ ! Per gli stessi motivi, un acquario in cui il pH è relativamente basso è meno avido di CO2: a causa della presenza di H+ in soluzione, l'acido carbonico è "poco invogliato" a dissociarsi come bicarbonato e idrogeno e resta disponibile per le piante. Per concludere, svelo l'arcano dell'effetto tampone del bicarbonato. Esso può reagire con gli acidi, così H+ + HCO3- <---> H2CO3 ma anche con le basi: OH- + HCO3- <------> H2O + CO3-- In entrambi i casi, gli H+ e gli OH- indesiderati vengono tolti di mezzo. Anche il sangue utilizza bicarbonato come tampone.

 

fonte: www.maella.it/

 

 

Acquari

 

I PRIMI PESCI D'ACQUA DOLCE

Il neo-acquariofilo resta sicuramente affascinato dalla grande varietà di pesci tropicali d'acqua dolce dalle forme e dai colori più disparati. Presto, però, la meraviglia e l'entusiasmo cedono il passo al panico: acquistato l'acquario, quali pesci ospitarvi? Sceglierli in base alla taglia o ai colori che si armonizzino tra loro e magari con l'arredamento circostante vuol dire andare incontro ad un sicuro fallimento. Ecco una piccola guida per non sbagliare.

 

I Ciclidi
Tra i più popolari pesci d'acquario, lo scalare o pesce angelo (Pterophyllum scalare), come viene comunemente chiamato, proviene dal Sud America, precisamente dall'area amazzonica. La forma sviluppata in altezza ed estremamente compressa del corpo ne indica la natura di pesce adattato a vivere in acque caratterizzate da ostacoli sommersi e una ricca vegetazione acquatica, all'interno della quale si muove con assoluta disinvoltura. Un acquario adatto ad ospitarlo nel migliore dei modi va quindi allestito con radici di torbiera o di savana e numerose piante. Le radici di torbiera, rilasciando acidi umici e tannino tenderanno a colorare ed acidificare l'acqua, portandola a un pH (6,5-6,8) che è quello più adatto a questi pesci. Trattandosi di esemplari nella maggioranza dei casi riprodotti dai grandi esportatori europei o asiatici sono comunque pesci che si adattano benissimo anche all'acquario di comunità e a caratteristiche dell'acqua più standard (pH 7, GH 10, temperatura 24-26° C). Lo scalare, se di dimensioni non eccessive (raggiunge i 20 cm di altezza) può convivere anche con pesci (ad esempio Caracidi) di piccole dimensioni e va nutrito con mangime in scaglie, in granuli o con crostacei (dafnie, artemia) surgelati o liofilizzati. Per selezione ne sono state ottenute numerosissime varietà, sia cromatiche che mutate nella forma e nelle dimensioni delle pinne, ma è possibile trovare in commercio anche esemplari selvatici, dai colori particolarmente belli ed intensi. Il discus vive in buona parte dell'Amazzonia, dal corso medio-basso del Rio delle Amazzoni (intorno ai centri di Santarém e Alenquer) al corso superiore (Solimòes) in territorio brasiliano, a ovest fino al Rio Putumayo in Perù. Non vive solo in acque "scure" come il suo cugino discus Heckel (caratteristico del Rio Negro), ma preferisce piuttosto quelle derivate dalla mescolanza di acque scure con acque "bianche". Il suo habitat d'elezione (ma non esclusivo) è costituito da acque piuttosto profonde, relativamente torbide, con abbondanza di crepacci e rami contorti caduti dalla foresta circostante, pressoché prive di piante eccetto quelle galleggianti e alcune specie anfibie come certi Echinodorus. Per le popolazioni selvatiche viene citata usualmente in letteratura una lunghezza massima di 14-15 cm (pinna caudale esclusa), in realtà tra le centinaia di razze e varietà domestiche vi sono molti esemplari che superano nettamente tali misure. Anche se qualche esperto allevatore afferma il contrario, è pressoché impossibile distinguere esternamente i sessi, tranne negli individui impegnati nella riproduzione in cui si può osservare la papilla genitale estroflessa: conica e appuntita nel maschio, arrotondata nella femmina. Il discus è una specie dalla livrea estremamente variabile anche in natura, a seconda delle popolazioni e dei biotopi colonizzati, particolarità che è stata sfruttata dagli allevatori per selezionare centinaia di varietà diverse, soprattutto nell'ultimo ventennio. Le varietà selvatiche prendono di regola il nome dalla località di provenienza: tra i marroni, particolarmente rinomate sono la "Rio Madeira" e la "Alenquer" (che ha contribuito alla selezione dei "rossi"); tra i blu, la "Manacapuru" e la "Rio Purus"; tra i verdi, infine, la "Tefé" e la "Coar". Le forme domestiche (spesso ibridi tra sottospecie e varietà cromatiche selvatiche) vantano invece nomi curiosi che comunque in genere richiamano certe caratteristiche cromatiche o morfologiche: "Hi-Fin" (pinne lunghe), "Hi-Body" (corpo ellittico che ha ben poco di "discoidale"!), "Turchese", "Turchese-Rosso", "Pidgeon Blood" (sangue di piccione), "Solid" (indica un colore uniforme), "Snake Skin" (pelle di serpente), ecc. È tra i Ciclidi più pacifici e tranquilli. I giovani sono piuttosto socievoli, anche se nel gruppo si instaura sempre una certa gerarchia che talvolta può portare all'esclusione dei soggetti più piccoli e deboli. Gli adulti formano solitamente coppie fisse e stabili nel tempo, che però fuori dal periodo riproduttivo si mescolano spesso ad altri esemplari. Il discus è un pesce onnivoro, con spiccata tendenza alla zoofagia: in natura la sua alimentazione comprende soprattutto piccoli invertebrati (vermi, crostacei, insetti e loro larve), ma anche semi, frutti e detriti vegetali caduti in acqua dalla foresta sovrastante. In acquario la regola da seguire tassativamente fin dalla giovane età è: variare la dieta il più possibile! Il discus infatti è un pesce "pigro", che in acquario tende a prediligere un cibo su tutti rifiutando sdegnosamente gli altri, a tutto svantaggio della sua salute. Oggi fortunatamente l'acquariofilo dispone di una vastissima scelta di alternative per nutrire i discus, che andranno proposte (talora imposte) di volta in volta senza lasciarsi troppo... intenerire dalle bizze dei suoi beniamini: mangimi secchi dedicati (spesso arricchiti di carotenoidi e altre sostanze coloranti naturali per mantenere e intensificare le livree), "pastoncini" surgelati realizzati su ricetta dei migliori allevatori, cibi surgelati (artemie, dafnie, chironomi, larve bianche e nere di zanzara), cibo vivo (tubifex, enchitrei, chironomi), cuore di manzo in piccoli pezzi, ecc.
Gli Apistogramma, originari del Sud America, sono "Ciclidi nani" per eccellenza e, come la maggioranza di questi, è ideale per gli acquari di comunità con pesci pacifici e tranquilli, anche di piccola taglia. Una coppia o un piccolo gruppo (1 maschio e 3-4 femmine) si può allevare in vasche a partire da 60-80 litri, con molte piante e arredamento costituito da ciottoli e radici di torbiera che offrano adeguati nascondigli e luoghi per la riproduzione. Gli Apistogramma sono tra i pochi Ciclidi allevati negli acquari "olandesi", principalmente dedicati alle piante che non danneggiano e tra le quali si sentono a proprio agio. Gradito un filtraggio su torba. Valori fisico-chimici dell'acqua: T 23-28°C; pH 6-7; durezza 5-12°dGH. Anche se accettato, il mangime secco è solo un complemento alla loro dieta, costituita essenzialmente da piccole prede vive, surgelate o liofilizzate (artemie, dafnie, chironomi, larve di zanzara, tubifex, enchitrei, ecc.). I maschi sono territoriali tra loro ma pacifici con gli altri pesci, questi Ciclidi possono convivere anche con Caracidi nani e altre specie di piccola taglia. In quasi tutte le specie, il maschio è riconoscibile per la taglia maggiore, la livrea più colorata e le pinne più ampie, in particolare le pinne impari spesso sono appuntite e si prolungano in filamenti, assenti nelle femmine. Questi Ciclidi sono poligami: ogni maschio difende un territorio all'interno del quale vivono più femmine, con le quali si accoppia. La riproduzione avviene all'interno di piccole grotte o cavità (si possono usare gusci di noci di cocco, mezzi vasi di terracotta, tubi in PVC, foratini, ecc.), a volte nell'intrico delle radici di torbiera. Le uova (50-150) aderiscono alle pareti e vengono curate dalla femmina, mentre il maschio sorveglia i dintorni mostrandosi aggressivo verso gli intrusi. Quando i piccoli cominciano a uscire dal "nido", della loro cura e difesa si occupano entrambi i genitori. Per il primo nutrimento degli avannotti sono indicati i naupli di artemia.
Il Ciclide nano più popolare tra gli acquariofili è probabilmente Microgeophagus ramirezi. Originaria del bacino dell'Orinoco, tra Venezuela e Colombia, questa splendida specie fu scoperta quasi contemporaneamente da ittiologi e acquariofili nel dopoguerra, e fu a lungo classificata nel genere Apistogramma, con il quale però presentava significative differenze morfologiche e comportamentali. Oggi M. ramirezi è uno dei Ciclidi più allevati in acquario, oltre alla forma originaria se ne conoscono diverse varietà domestiche, tra cui una dorata. Si può tenere in acquario con le stesse modalità di Apistogramma, la riproduzione però è diversa: gli adulti infatti non sono poligami ma formano coppie stabili, che depongono le uova non all'interno di cavità bensì all'aperto, su legni e rocce piatte.
Tra i Ciclidi dei grandi laghi africani, le specie dei generi Labidochromis e Pseudotropheus sono tra le più diffuse in acquariofilia e, per la loro robustezza, consigliabili anche ai principianti, purché allevate in acquari "Malawi" di almeno 150 litri arredati con sole rocce e possibilmente privi di piante, con una buona copertura di alghe. Sono piuttosto territoriali ed è bene allevarne piccoli gruppi formati da 1 maschio e 3-4 femmine, queste ultime spesso meno colorate.

 

    

 

 

I Caracidi
Neon e cardinale (taglia massima 4-5 cm), i più noti rappresentanti del gruppo dei "tetra" o Caracidi, sono certamente tra i più popolari pesci d'acquario. Pacifici e socievoli, devono essere assolutamente allevati in branchi numerosi (minimo una decina di esemplari), altrimenti intristiscono e divengono eccessivamente timidi. Si possono tenere anche in vasche piccole (a partire da 40-50 litri), sono però particolarmente valorizzati in acquari di media capacità, con sfondo scuro e folta vegetazione lungo le pareti, che lasci uno spazio libero a centro vasca dove questi piccoli Caracidi amano spostarsi. Per le loro ridotte dimensioni vengono facilmente risucchiati dai filtri, che devono perciò essere muniti di griglie di aspirazione sufficientemente fitte. Entrambe le specie gradiscono un'acqua tenera e leggermente acida (pH intorno a 6, durezza inferiore a 10°dGH), pur adattandosi a valori sensibilmente più alti; riguardo la temperatura hanno però esigenze diverse: il neon preferisce valori tra 20 e 25°C, il cardinale vuole acque più calde (23-28°C). Si adattano a tutti i mangimi secchi, da integrare però ogni tanto con cibo vivo e surgelato molto piccolo (artemie, dafnie, copepodi, chironomi sminuzzati). È assai difficile distinguere i sessi, le femmine generalmente sono più massicce e con ventre tondeggiante in periodo riproduttivo.Caratteristiche ed esigenze abbastanza simili hanno i graziosi e popolari tetra sudamericani dei generi Gymnocorymbus, Hasemania, Fustella, Moenkhausia, Thayeria, Hemigrammus e Hyphessobrycon: pacifici e vivaci pesci di branco, ideali per ogni acquario di comunità a partire da 60-80 litri avendo una taglia massima compresa generalmente fra 2-3 e 5-6 cm. Apprezzano la presenza di una folta vegetazione acquatica che lasci però ampio spazio libero per nuotare. Un fondo di sabbia scura e uno sfondo ugualmente scuro valorizzano le delicate livree iridescenti della maggior parte delle specie. Acqua limpida, ben filtrata e ossigenata. Valori fisico-chimici ottimali: T 22-26°C; pH 6-7; durezza 6-12°dGH. Vengono accettati tutti i mangimi in scaglie o granuli, da integrare (soprattutto per la riproduzione) con cibo vivo e surgelato minuto (dafnie, copepodi, artemie, ecc.). Il dimorfismo sessuale è poco accentuato, la femmina si riconosce in genere per la taglia maggiore e l'aspetto più massiccio, soprattutto in prossimità dell'ovodeposizione. Affine ai Caracidi sudamericani ma appartenente alla famiglia Alestidae, compresa nell'ordine Caraciformi, il tetra del Congo (Phenacogrammus interruptus) è diffuso in Africa Centrale, nel Bacino del Congo, in particolare nella zona nota come Stanley Pool, dove popola acque tranquille, con densa vegetazione lungo le rive. Pesce di branco, raramente supera i 6-8 cm di lunghezza ed ha una bellissima colorazione metallica. Piuttosto timido, va allevato in compagnia di specie pacifiche, in una grande vasca (oltre 100 litri di capacità) la cui luminosità sia smorzata da piante galleggianti e da un filtraggio attraverso torba. Filtraggio che porterà il pH dell'acqua, che è bene sia piuttosto tenera (5-15°dGH), su valori leggermente acidi (6,5). Regolari e robusti cambi parziali dell'acqua delle vasche che li ospitano sono importanti per il benessere di questi pesci, che devono essere nutriti il più frequentemente possibile con cibo vivo (larve di zanzara, drosofile, artemie), anche se accettano tranquillamente tutti i mangimi secchi. Il maschio adulto si distingue dalla femmina per la taglia maggiore, i colori più intensi e le pinne più sviluppate, in particolare la dorsale e la caudale, quest'ultima più sviluppata nella parte centrale, dove negli adulti si sfrangia in lunghi filamenti. La riproduzione può avvenire isolando la coppia in una vaschetta di 20-30 litri, ricca di piante a foglie fine, all'interno delle quali avverrà l'accoppiamento, in genere nelle prime ore del mattino. L'incubazione delle uova (200-300) può durare fino ad una settimana. Gli avannotti, molto piccoli, vanno nutriti inizialmente con tuorlo d'uovo sodo polverizzato ed infusori, successivamente con naupli di artemia. Altri Caraciformi che ben poco sembrerebbero avere in comune con neon e cardinali sono i "famigerati" piranha (Serrasalmidi). Richiedono una vasca speciale di almeno 120 cm di lunghezza per un piccolo gruppo di 3-4 esemplari, meglio se più grande. Indispensabile arredarla con grosse rocce e radici che formino nascondigli adeguati alla taglia degli animali. Piante non necessarie, se non si intende rinunciarvi occorre scegliere specie robuste da coltivare in vasetto (Echinodorus, Cryptocoryne) o direttamente sui legni e sulle rocce (Anubias, Microsorum, Vesicularìa). Filtraggio molto energico, frequente pulizia dei materiali di prefiltraggio e regolari cambi parziali dell'acqua. Valori fisico-chimici: T 22-26°C; pH 6-8; durezza 8-20°dGH. Voraci pesci carnivori, i giovani reperibili in commercio (4-5 cm) si possono nutrire con cibo vivo e surgelato (artemie, mysis, chironomi, larve di zanzara, tubifex), gli adulti con pesci e gamberetti interi vivi o morti, grossi lombrichi, cuore di bue, ecc. Evitare digiuni prolungati (oltre le 24 ore), che scatenano l'aggressività di questi pesci. Il dimorfismo sessuale è poco evidente e piuttosto controverso, gli autori di volta in volta riportano caratteristiche distintive dei sessi diverse riguardanti la colorazione, il profilo, la conformazione della pinna anale o caudale, ecc., non sempre però attendibili. L'unica specie regolarmente riprodotta in acquario e negli allevamenti è il piranha rosso (S.nattereri): le uova (fino a un migliaio) vengono deposte in buche scavate sul fondo dal maschio (in altre specie tra le radici delle piante galleggianti), che il giorno dopo scaccia la femmina restando da solo a curare la prole. Questa può essere "tirata su" anche senza il contributo del padre, che del resto se ne disinteressa ben presto. La schiusa è piuttosto lunga (circa una settimana) e gli avannotti cominciano a nutrirsi dopo qualche giorno: occorre somministrare loro grandi quantità di naupli di artemia e plancton minuto, sostituiti man mano durante la crescita da mangime surgelato (artemie adulte, dafnie, copepodi), enchitrei e tubifex tagliuzzati, larve di zanzara, polpa di cozza e carne magra finemente tritate, ecc

 

     

 

I Ciprinidi
I Barbus sono diffusi nel Sud-Est asiatico, fino alla Cina, per la gran parte provenienti dalle acque stagnanti e correnti dello Sri Lanka, dell'India, di Sumatra, del Borneo, di Giava e dell'Indonesia. Molti dei corsi d'acqua popolati da questi pesci, a causa della presenza di acidi umici derivante dalla decomposizione della vegetazione sommersa mostrano un pH tendente all'acidità (5,5-6,5) e una durezza mediobassa (5-10° GH). Questi valori sono graditi anche dai pesci disponibili in commercio, che tuttavia, provenendo dai grandi allevamenti asiatici, e sono perciò adattati a vivere e riprodursi in acque con durezza maggiore e pH 6,5-7. L'acquario destinato ad ospitarli, al di la delle dimensioni che variano a seconda di quelle delle diverse specie, deve comunque essere provvisto di una fitta vegetazione, meglio se composta da piante provenienti dall'area asiatica (Cryptocoryne, Higrophila, Bardaia). Possiamo dividere i Barbus, da un punto di vista strettamente acquariofilo, in due gruppi. Al primo, composto da specie di piccole e medie dimensioni, che possono essere ospitate in una vasca di 50-60 litri di capienza (spesso anche di "comunità"), appartengono, fra gli altri, B. pentazona hexazona, B. lineatus, B. tetrazona e B. tìtteya. Nel secondo gruppo troviamo, invece, pesci di taglia medio grande o decisamente grande, quali B. schwanefeldi, B. lateristriga e B. filamentosus, che hanno bisogno, per vivere bene, di un acquario di almeno 150-200 litri di capienza. Va considerato, oltretutto, che la maggioranza delle specie di Barbus in natura vive in branco, e quindi anche in vasca va allevata in gruppi di almeno 4-5 esemplari. Pesci di branco per eccellenza, le rasbore (genere Rasbora) appartengono alla grande famiglia dei Ciprinidi e in natura vivono nelle ossigenate acque correnti
indocinesi, popolando piccoli fiumi e ruscelli che scorrono nelle foreste. In acquario vanno allevate in gruppi di almeno 6-8 esemplari, in una vasca arredata con una ricca vegetazione, pietre piatte e legname, a simulare, possibilmente, la conformazione della sponda di un corso d'acqua, il pH dell'acqua è preferibile sia leggermente acido (6,5), la durezza media (non oltre i 10-12°dGH), la temperatura di 24-26° C. Accettano praticamente tutti i mangimi confezionati e sono da considerare ospiti ideali non solo dell'acquario biotopo o geografico, ma anche di quello di comunità. La specie più conosciuta è sicuramente Rasbora heteromorpha, caratterizzata da una livrea con un tipico triangolino nero, molto comune e, ultimamente, utilizzata spesso per popolare gli acquari di stile "giapponese". Non supera i 4-5 cm di lunghezza e va allevata in vasche con fondo scuro e luce attenuta dalla presenza di piante galleggianti. Di forma più allungata e con una striscia rosso intenso che attraversa l'intero corpo è, invece, R. paudperforata, che raggiunge i 7 cm di lunghezza e può essere alimentata con cibo vivo (Tubifex, Gammaras, enchitrei), integrato da mangime sminuzzato in scaglie, alghe e verdura bollita. Un "gigante" del suo genere è sicuramente R. trilineata, che, nonostante i 10 cm di lunghezza, può tranquillamente convivere con altri pesci essendo di carattere gregario ed assolutamente pacifico. Proviene, come le altre, dalle acque asiatiche, e va nutrita con mangimi liofilizzati e in scaglie. Vive bene in acqua resa scura e leggerrnente acida dal filtraggio attraverso la torba. Conosciuto comunemente come "squaletto d'acqua dolce" per la forma allungata del corpo e la pinna dorsale triangolare, Balantiocheilus melanopterus vive nel Sud-Est asiatico (Tailandia, Sumatra, Borneo, Malesia), dove popola laghi e fiumi. Raggiungendo i 35 cm di lunghezza, ha bisogno di una vasca molto spaziosa (almeno un metro di lunghezza), anche di comunità, vista la sua indole assolutamente pacifica, vasca dove potremo allevarlo in piccoli branchi. E' un abile saltatore, l'acquario deve quindi essere munito di un efficace copertura. Importante è predisporre, nell'arredamento, ampie zone libere per il nuoto, uno strato di sabbia fine come substrato di fondo e radici di legno. Predilige acqua limpida e filtrata energicamente, con durezza medio-bassa (5-10° dGH) e pH da leggerrnente acido a neutro (6,5-7), con temperatura di 24-25° C. Per mantenerlo in buona salute è necessaria una dieta non solo abbondante, ma anche molto varia, composta da mangimi secchi (dopo breve periodo d'acclimatazione), surgelati (artemie, mysis, chironomi, dafnie) e verdure bollite. I sessi sono praticamente indistinguibili, solo nel periodo degli accoppiamenti la femmina assume un aspetto più rotondeggiante. La riproduzione è stata ottenuta in acquario nei grandi allevamenti asiatici, ma probabilmente mediante induzione ormonale. Ideali per l'acquario di comunità del neofita, i Brachidanio sono pesci robusti, pacifici e vivaci, sempre in movimento; andrebbero sempre allevati in gruppo (minimo 5-6 individui), in acquari piuttosto spaziosi lunghi almeno 70-80 cm. Si spostano soprattutto presso la superficie e gradiscono perciò la presenza di piante galleggianti, mentre la vegetazione sommersa deve lasciare un ampio spazio libero per il nuoto. Valori fisico-chimici dell'acqua: T 22-26°C; pH 7; durezza 8-15°dGH. Onnivori, accettano tutti i mangimi secchi, sia in scaglie che in granuli. Gradito ogni tanto del cibo surgelato minuto come dafnie e artemie. Possono convivere con tutti i pesci d'acquario, la loro inesauribile vivacità li rende però spesso fastidiosi per le specie più timide e tranquille, nei confronti delle quali possono rivelarsi anche pericolosi concorrenti nell'alimentazione. Il danio zebra o "pesce juventino" (B. rerio), lungo fino a 6 cm, è uno dei pesci più popolari in acquariofilia, diffuso in commercio anche con varietà selezionate in allevamento come la dorata e la "leopardo", quest'ultima nota come B. frankei. Molto bello ma meno diffuso il danio periato (B. albolineatus), della stessa taglia.

 

    

 

 

I Melanotenidi
Conosciuti come "pesci arcobaleno" (Rainbow Fishes), le melanotenie appartengono ad una famiglia (Melanotaeniidae) delle acque dell'Australia e della Nuova Guinea, dove è possibile trovarle nei laghi e nei fiumi, prediligendo acque limpide ed ossigenate, con pH leggermente alcalino (7,2-7,4). In acquario, si sono comunque dimostrati pesci robusti, allevabili in diverse condizioni di acqua. Essendo voraci e di dimensioni che possono raggiungere i 15 cm, producono molte sostanze organiche di rifiuto, che vanno eliminate con frequenti cambi parziali dell'acqua. Si tratta di specie gregarie, che devono quindi essere allevate in gruppi composti da almeno 5-6 individui, in una vasca ampia, oltre 150 litri di capacità, ricca di piante e molto luminosa. Il loro nome comune deriva da una particolare colorazione iridescente e metallica, valorizzata appunto in acquario da un'illuminazione intensa e diretta. Il carattere pacifico li rende adatti ad un acquario di comunità, o geografico, dedicato all'ambiente australiano. In natura le Melanotenie si cibano di piccoli invertebrati, accettando in vasca cibo vivo o surgelato (mysis, chironomi, artemie), ma anche in scaglie di buona qualità. Fra le specie più note e più frequentemente commercializzate vi sono Melanotaenia splendida, M. boesemani e M. herbertaxelrodi.

 

 

I Labirintidi
Il sottordine degli Anabantoidei (o Labirintidi, come spesso sono ancora chiamati) è caratterizzato dalla presenza di un organo respiratorio supplementare, il labirinto appunto, che consente a questi pesci di estrarre ossigeno direttamente dall'atmosfera. Il genere Betta (incluso nella famiglia Belontiidae) comprende molte specie dai comportamenti interessanti che è possibile allevare in acquario. Betta splendens, o pesce combattente del Siam, è uno dei più noti pesci d'acquario, in natura vive nelle acque stagnanti delle risaie, dei relativi canali d'irrigazione e delle paludi ricche di vegetazione del Sud-Est asiatico. Può essere allevato sia in vasche dedicate, che in acquati "di comunità" o riservati agli Anabantoidei, in cui potremo mantenere un maschio ed alcune femmine. Una vasca del primo tipo può avere come dimensioni 40x40x60 cm, ma riempita d'acqua per non più di 30 cm, in modo da permettere alle eventuali piante palustri presenti, di emergere dalla sua superficie. Adattissime per l'arredamento anche specie come la felce di Giava (Microsorum pteropus), il muschio Vesicularia dubiana e la galleggiante Riccia fluitans. Per il filtraggio si può utilizzare tranquillamente un piccolo filtro-pompa interno. I valori ottimali dell'acqua sono: pH da 6,5 a 7, durezza 12-15°dGH, temperatura 24-26°C. In commercio è possibile trovare mangimi specifici per questi pesci, che vanno integrati con surgelati (chironomidi, dafnie, tubifex) e, possibilmente, cibo vivo. I sessi, in questo gruppo di specie, sono facilmente distinguibili, poiché i maschi hanno colori molto più vivaci delle femmine, oltre a pinne più sviluppate. La riproduzione può avvenire piuttosto facilmente in una piccola vasca, con temperatura di 28°C, e piante galleggianti. I maschi di Betta costruiscono nidi di bolle e schiuma dove sono depositate le uova, custodite dai genitori fino alla schiusa. I graziosi gurami nani del genere Colisa si allevano facilmente in vasche di 60-80 cm di lunghezza, ricche di vegetazione anche galleggiante (come Lemna e Salvinia), fondo di sabbia fine e scura, acqua poco mossa ma ben filtrata. Valori fisico-chimici dell'acqua: T 24-28°C; pH 6-7; durezza 5-15°dGH. Accettano i mangimi secchi, ma gradiscono soprattutto piccole prede vive o surgelate (dafnie, chironomi, larve di zanzara, tubifex). Il dimorfismo sessuale è evidente in tutte le specie: i maschi sono assai più colorati e con pinne più sviluppate ed appuntite. La riproduzione avviene con le modalità già viste per Betta, vengono deposte fino a 500-600 uova. Dopo la deposizione, è opportuno allontanare la femmina lasciando solo il maschio, piuttosto aggressivo, a guardia del nido. Simili per biologia e modalità riproduttive sono i gurami maggiori (genere Trichogaster), anch'essi molto apprezzati dagli acquariofili e facili da allevare nelle vasche di comunità.

      

 

I Pecilidi
Black molly, guppy, platy, xifo o portaspada, tutti questi comunissimi ed amati ospiti dei nostri acquari appartengono alla famiglia dei Pecilidi, che comprende oltre 150 specie d'acqua dolce (e salmastra) tropicale e temperata, diffuse prevalentemente nel continente americano. Caratteristica comune di tutti gli appartenenti a questo gruppo è la modalità riproduttiva. Si tratta, infatti, di pesci ovovivipari, un termine che indica animali in cui lo sviluppo e la schiusa delle uova avviene all'interno del corpo della madre, che partorisce avannotti vivi e già perfettamente autosufficienti. Questo tipo di riproduzione condiziona ovviamente anche il metodo di fecondazione che è esterno, con il maschio provvisto di una pinna anale trasformata in organo riproduttore (gonopodio), attraverso la quale feconda la femmina. Tutti i Pecilidi possono essere con facilità riprodotti in acquario, anche se le loro tendenze "cannibali" consigliano l'utilizzo della cosiddetta "sala parto" dove è posta la femmina ovipera, che è messa nell'impossibilità di divorare la sua prole.
I Pecilidi sono pesci adatti all'acquario di comunità, anche se non sarebbe male dedicarne uno a quest'interessante gruppo. In esso potremo ospitare quelli provenienti dall'America Centrale (Messico, Guatemala) come Xiphoporus helleri, (portaspada), X. maculatus e X. variatus (platy) e Poecilia velifera/latipinna (molly), possibilmente in gruppi costituiti da 3-4 esemplari, mentre Poecilia reticulata (guppy) meriterebbe un acquario "speciale" solo per lui, pur essendo il più delle volte ospite di vasche "miste". Del platy, come anche del portaspada e del guppy, sono state prodotte un'infinita serie di varietà commerciali, con colori e forme molto diverse dagli originali selvatici. In generale i Pecilidi, che raramente superano i 5-6 cm di lunghezza possono essere ospitati in una vasca di 40-60 litri, con acqua piuttosto dura (dGH 12-15°), pH alcalino (7,2-7,5) e temperatura di 22-26°C, arredato con molte piante.

 

      

 

I Killi
Pesci da appassionati per eccellenza, i "killifish" appartengono alla famiglia dei Ciprinodontidi, che annovera specie di acqua dolce e salmastra, in genere caratterizzate da piccole dimensioni e propensione alla vita in ambienti "estremi". In effetti, questi pesci, in natura, vivono soprattutto in piccoli corsi d'acqua, in stagni o in pozze anche temporanee, in Africa, Asia, nell'America del Nord e in Sud America. Dal punto di vista dell'allevamento, la divisione che generalmente viene proposta è quella fra specie annuali (generi Aphyosemion, Nothobranchius, Austrofundulus, Pterolebias e Cynolebias) e non annuali (generi Aplocheilichthys, Aplocheilus, Epiplatys, Cyprinodon, Fundulus, Rivulus e ancora Aphyosemion). Le prime esauriscono il loro ciclo vitale nel corso di un anno o poco più, come adattamento appunto alla vita in ambienti acquatici sottoposti a periodici periodi di prosciugamento, anche totale. In questo caso le uova, in genere deposte all'interno del substrato di fondo, prima di schiudersi trascorrono un periodo più o meno lungo di "incubazione" e questo rende possibili "scambi" delle stesse fra gli acquariofili che allevano tali pesci. I killi non annuali, invece, hanno una durata della vita più lunga, che comunque raramente supera i 3-4 anni e generalmente depongono le uova su piante acquatiche o, in acquario, su particolari substrati artificiali. La vasca adatta ad ospitare questi interessanti e spesso coloratissimi Ciprinodontidi, può essere di piccole o anche piccolissime dimensioni (20-40 litri di capacità), ed in genere si preferisce non allevare insieme specie diverse onde evitare la formazione di ibridi. Alcuni di essi sono comunque adatti anche all'acquario "di comunità". Una folta vegetazione e un piccoli filtro interno contribuiranno a creare un habitat adatto alla loro purtroppo non lunga vita in cattività. Importante è la presenza costante di un coperchio, trattandosi di abilissimi saltatori.

          

 

 

I Pulitori di fondo
Originari del Sud America, i Corydoras sono sicuramente fra i più noti e ricercati protagonisti degli acquari. Questi rappresentanti della famiglia dei Callittidi devono la loro popolarità sia alla loro indole pacifica, sia all'abitudine di ripulire la vasca dai residui di mangime; comportamento, quest'ultimo, che gli ha fatto meritare - come e più di tanti altri pesci di fondo detritivori - l'ingeneroso appellativo di "pesci spazzini". Per scovare, fra gli anfratti del substrato, qualcosa di commestibile, sono muniti di una bocca ventrale dotata di barbigli sensoriali (in numero di 2 o 4). Queste appendici cutanee sono la sede di papille gustative che consentono al pesce di individuare il cibo anche in condizioni di elevata torbidità; la presenza di muscoli rende poi i barbigli utili per scavare ed estrarre dalla sabbia del fondo le particelle di nutrimento.
I Corydoras raggiungono dimensioni modeste (4-12 cm), ciò li rende adatti anche ai piccoli acquari. Pur essendo assai adattabili, questi pacifici pesci gatto apprezzano acque che presentino pH neutro o leggermente acido e una media durezza (8-12°dGH). La temperatura, invece, deve essere regolata in relazione ai luoghi di provenienza dei vari esemplari e può variare dai 20 a i 30°C. Se si desidera ospitare una comunità di Corydoras di specie differenti, ricreando così ciò che si osserva in natura, è importante abbinarli tenendo conto delle temperature a cui sono abituati. Per quanto riguarda le dimensioni della vasca, considerando che in natura vivono in acque non particolarmente profonde (anche solo 20-30 cm), l'ideale è un acquario con una base ampia (70x30 cm almeno per un piccolo gruppo di taglia media) e non particolarmente sviluppato in altezza. È bene fornirgli un'alimentazione varia che affianchi ai mangimi secchi anche organismi vivi o surgelati (tubifex, larve di chironomi e di zanzara, dafnie).
Alcune specie si riproducono, in cattività, più facilmente di altre. Quindi, volendo cimentarsi per la prima volta nell'allevamento dei Corydoras risulterà più gratificante dedicarsi ad un gruppetto (5-6) di C. aeneus o di C. paleatus, da decenni stabilmente allevate in tutto il mondo. La maggior parte dei Corydoras raggiunge la maturità sessuale piuttosto tardivamente, intorno ai 2-3 anni; si può capire che i nostri esemplari si stanno avvicinando al periodo riproduttivo quando i maschi iniziano a corteggiare le femmine. Le femmine si distinguono dai maschi perché sono di dimensioni maggiori e perché, in genere, mostrano colori meno sgargianti.
Le Botia sono tipici pesci di fondo, ottimi "spazzini" adatti anche agli acquari di comunità grazie al loro comportamento generalmente pacifico e socievole. Richiedono vasche spaziose (a partire da 80-100 cm di lunghezza e un centinaio di litri di capacità), con fondo di sabbia fine e arredamento con rocce e legni che offra numerosi nascondigli. Apprezzata la presenza di una folta vegetazione, anche galleggiante,. Acqua ben filtrata e ossigenata. Valori fisico-chimici: T 24-28°C; pH 6-7; durezza 5-15°dGH. Pesci onnivori e detritivori, gli avanzi di mangime sono però insufficienti per loro e vanno integrati con cibi specifici: mangimi in compresse per pesci di fondo, verdura lessa (zucchine), cibo vivo o surgelato come tubifex, artemie e chironomi. Alcune specie (come B. macracanthus) sono attive divoratrici di lumachine acquatiche. Affini alle Botìa sono i piccoli Cobitidi serpentiformi del genere Pangio, "spazzini" ideali per gli acquari di comunità, anche i più piccoli (da 50-60 cm di lunghezza). Si ambientano meglio con un fondo di sabbia fine non troppo chiara, folta vegetazione (anche galleggiante) e numerosi nascondigli offerti da radici di legno e rocce. Indispensabile una buona copertura, in quanto "evadono" facilmente soprattutto di notte, quando sono più attivi. Valori fisico-chimici dell'acqua: T 24-28°C; pH 6-7; durezza 5-15°dGH.
Questo genere è ancora noto agli acquariofili con il vecchio nome Acanthophthalmus. Comprende numerose specie ma in commercio si trovano regolarmente solo P. kuhlii, P. semcinctus e P. myersi, tutte di taglia massima intorno a 10 cm.

 

      

 

I Mangia-alghe
Originaria del Sud America, la grande famiglia dei Loricaridi raggruppa centinaia di specie riunite in decine di generi diversi, che in natura colonizzano biotopi di acque correnti. Sono questi ambienti che hanno plasmato la loro caratteristica morfologia, con cute ricoperta di massicce placche dermiche, forme allungate, pinne ventrali munite di robusti aculei con cui si fissano agli ostacoli del fondo e bocca a ventosa. E' proprio tale tipo di apparato boccale ad individuare la funzione "ecologica" svolta dai Loricaridi in acquario, quella cioè di pesci "pulitori", che si nutrono di alghe raschiandole da rocce, piante, radici ed altri substrati sommersi. Pur essendo indispensabili per mantenere sotto controllo la proliferazione di tali vegetali infestanti, questi interessanti pesci vanno comunque nutriti, preferibilmente di sera, quando la loro attività raggiunge la punta massima, utilizzando mangimi in pasticche, verdure bollite e tavolette di alga spirulina. Le specie adatte all'allevamento possono essere suddivise, per taglia, in tre gruppi. Piccoli Loricaridi come Otocinclus, adatti anche a vasche si dimensioni modeste; specie di grandezza maggiore, come i notissimi Ancistrus, che è possibile ospitare in acquari di comunità (visto il loro carattere in genere assolutamente pacifico), per arrivare ai veri giganti del gruppo, come gli appartenenti ai generi Hypostomus e Glyptoperichthys. Questi ultimi, purtroppo, sono spesso venduti nelle attraenti forme giovanili, senza spiegare che si tratta di pesci che crescono piuttosto rapidamente, superando spesso i 30 cm di lunghezza. Nelle specie del genere Ancistrus è presente un dimorfismo sessuale piuttosto evidente: i caratteristici "tentacoli" (escrescenze carnose) sparsi sul muso e intorno alla bocca, infatti, sono assai più sviluppati e ramificati nel maschio rispetto alla femmina. Le coppie sono abbastanza fedeli e stabili nel tempo. Le uova vengono deposte a grappoli in fessure e interstizi (tra radici legnose contorte, ad esempio, o all'interno di canne di bambù e tubi in PVC), sorvegliate e curate dal maschio che difende anche gli avannotti fino a che questi non divengono autonomi (10-15 giorni dopo la schiusa). I piccoli possono essere nutriti con omogeneizzati di frutta e verdura, alghe secche e mangimi in fiocchi per pesci vegetariani.

 

   

 

 

 

 

 

 

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