Reattore di calcio
Il calcio, come tutti sappiamo, è un elemento chiave per le vasche di barriera, senza calcio non ci sarebbero i coralli. I metodi per integrarlo sono molteplici, personalmente utilizzo esclusivamente il reattore di calcio che, volendo essere puntigliosi, andrebbe chiamato reattore di calcio, carbonati e magnesio. Questa macchina, tanto semplice quanto efficace, ci permette di integrare contemporaneamente ed in maniera assolutamente bilanciata i 3 elementi chiave necessari per allevare con successo i coralli duri: la famosa triade, insieme a tutta una serie di oligoelementi.
Il principio alla base del suo funzionamento è semplicissimo: disciogliere materiale corallino (pezzi di coralli morti – corallina) tramite abbassamento controllato del pH, al fine di rendere disponibili calcio Ca2+, magnesio Mg2+ e carbonati HCO3– e CO32- .
Definizione semplice ma che da adito ad uno stuolo di implicazioni chimiche, fisiche e biologiche.
Vediamo di fare chiarezza sul reattore di calcio iniziando dalla sua forma terrena, poi analizzeremo la sua alchimia.
Il reattore è generalmente composto da un cilindro trasparente detto camera, chiuso alle estremità e riempito per circa i 3/4 di materiale corallino (carbonato di calcio) in bagno di acqua. Una pompa di potenza e portata adeguate rimescola continuamente l’acqua all’interno del reattore, prelevandola dall’estremità superiore e rimandandola in quella inferiore. Contemporaneamente e continuamente vengono immessi all’interno del reattore CO2 e acqua proveniente dall’ac quario. Ne risulta la produzione di acqua acida ricca di calcio e carbonati che, reimmessa in vasca, andrà a mantenere stabili le concentrazioni di questi elementi.
Il principio che permette di abbassare il pH è piuttosto semplice e certamente già noto anche a chi arriva dalla gestione di un acquario dolce. La CO2 immessa nel reattore reagisce con l’acqua presente nella camera e ne risulta la produzione di acido carbonico, un acido debole che tende a dissociare in misura minima, tuttavia sufficiente a portare il pH a valori di 5.5 / 6 e dissolvere il carbonato di calcio contenuto nel materiale corallino.
H2O + CO2 → H2CO3 Sintesi acido carbonico
H2CO3 → H+ + HCO3– Dissociazione I protone
HCO3– → H+ + CO32- Dissociazione II protone
Ai più brillanti non sarà sfuggito un piccolo dettaglio, tutt’altro che trascurabile: la dissociazione in acqua dell’acido carbonico, oltre all’aumento di protoni (H+) responsabile dell’abbassamento del pH (acidificazione), porta anche alla formazione di ioni bicarbonato e carbonato che andranno ad integrare la quota proveniente dalla dissoluzione della corallina. Quindi il calcio proviene esclusivamente dalla corallina, mentre i carbonati derivano sia dalla corallina che dalla dissociazione dell’acido carbonico.
Risulta chiaro che la quantità di co2 immessa nel reattore risulta essere il principale fattore di regolazione dello stesso.
Come già accennato prima, la regolazione o taratura di un reattore si esegue selezionando in maniera estremamente precisa la co2 immessa, avvalendosi di una valvola a spillo e di un contabolle. Oltre alla co2 si rende anche necessario regolare il flusso attraverso il reattore per determinare la quantità di acqua arricchita che verrà riversata in vasca. Esistono due modi:
– regolazione a posteriori: si basa unicamente su un gocciolatore posto in uscita al reattore che permette di regolare il flusso, sistema semplice e funzionale ma soggetto a fallimento in caso di otturazione del gocciolatore.
– regolazione a priori: utilizza una pompa dosimetrica che a seconda della tipologia di reattore può essere messa in configurazione push o pull, cioè immettere o prelevare acqua dallo stesso. Chiaramente questo sistema risulta essere estremamente preciso e permette step di regolazione molto più fini.
Le varie ditte propongono innumerevoli modelli di reattori, talvolta con tecnologie radicalmente diverse gli uni dagli altri. Personalmente ritengo che nella scelta di un reattore siano da considerare numerosi parametri: in primo luogo la capacità deve essere adeguata al volume della vasca e in caso di una vasca densamente popolata di sps la tendenza è di sovradimensionare. Inoltre il reattore deve avere un consumo di corrente il più contenuto possibile visto che sarà in funzione 24/24, oggi molti modelli si attestano su consumi di circa 10 watt/100 litri, in media un reattore adatto a una vasca da 300 litri consuma 30 watt. I modelli con recupero della co2 personalmente li evito poiché nel tubicino preposto a tale funzione si formano spesso depositi di calcio che tendono ad otturarlo. Ritengo nettamente superiori i reattori con presa diretta dall’alto che aspirano direttamente le eventuali bollicine di co2 non disciolta.
Considerando le varie proposte commerciali non ho mai trovato un modello che mi accontentasse in tutto e per tutto, come invece mi è accaduto con gli schiumatoi. La soluzione che ho trovato è stata quella del fai da te, strada a mio parere facilmente percorribile. Puntualizzo subito che non è una strada da percorrere per risparmiare, bensì per avere un prodotto assolutamente confacente alle proprie necessità e con tutti gli accorgimenti tecnici che solo l’esperienza può suggerire.
La misurazione di calcio e carbonati avviene esattamente come per gli altri composti tramite test colorimetrici a titolazione o strisce indicatrici. Negli ultimi anni sono comparsi sul mercato anche fotometri di fascia economica e strumenti a sonda per la misurazione in continuo di questi 2 importanti valori. Tecnologia a mio modo di vedere eccessiva per il settore acquariologico ma ormai i gadget tecnologici sono diventati un must.
A prescindere dal metodo di indagine, la concentrazione del calcio deve essere compresa fra 380 e 450 mg/l il valore ideale si attesta intorno a 420, mentre per quanto riguarda i carbonati o Kh (durezza carbonatica) i valori devono essere fra 6° e 10° con un optimum intorno a 7/8°. Un altro elemento strettamente connesso a calcio e kh è il magnesio, questo viene utilizzato in quantità nettamente inferiore dai coralli, tuttavia è un elemento che non deve mai mancare, la sua concentrazione ideale è fra 1200 e 1500 mg/l.
Generalmente utilizzando corallina naturale nel reattore si provvede in maniera indiretta ad integrare anche il magnesio, nei rari casi in cui non risulti sufficiente, si trovano in commercio granuli da inserire nel reattore o meglio ancora in un post-reattore installato in cascata al reattore di calcio che sfrutta l’acidità residua. L’altra alternativa è il dosaggio tramite integratori liquidi.
Finora abbiamo considerato i 3 elementi singolarmente ma essi sono intimamente legati da relazioni chimiche, aspetto che pochi acquariofili considerano. Oltre ad avere la giusta concentrazione dobbiamo preoccuparci che questi elementi siano tra loro bilanciati per evitare ad esempio fenomeni di precipitazione. Per ottenere una situazione bilanciata è necessario che gli elementi siano reintegrati alla stessa velocità con la quale i coralli li sottraggono all’equilibrio, ecco allora spiegata l’impareggiabile superiorità del reattore di calcio rispetto agli altri sistemi di reintegro: il reattore sciogliendo pezzi di coralli morti immette calcio, carbonati, e magnesio in maniera assolutamente bilanciata, l’acquariofilo non deve fare altro che preoccuparsi di regolarne il flusso.
Abbiamo detto che il reattore immette gli elementi della triade in maniera bilanciata, questo aspetto va tenuto in considerazione durante il periodo di taratura dello stesso. Prima di attivare il reattore ci dovremo preoccupare di portare la triade ai valori che vorremo mantenere poiché il reattore, una volta a regime, introdurrà sempre le stesse quantità di ogni elemento e non sarà in grado di correggere eventuali errori presenti a monte. Per cui se abbiamo il calcio basso e il kh corretto in partenza, il reattore non sarà in grado di portare il calcio al valore corretto, a meno di non aumentare il flusso ma così facendo si porta inevitabilmente il KH sopra soglia.
Ricordiamo quindi che il reattore di calcio è uno strumento che mantiene i valori di triade presenti in vasca, ma non fa assolutamente nulla per correggerli se sbilanciati.
Sfruttando la reazione di dissociazione dell’acido carbonico possiamo in minima parte aggiustare i valori direttamente dal reattore ma si tratta comunque di compensazioni di lieve entità: basta ricordare che aumentando la co2 aumentiamo anche il kh poiché aumenterà la frazione di carbonati derivanti dalla dissociazione dell’acido carbonico. Passando alla pratica, se notiamo che il calcio è al livello corretto e vogliamo alzare il kh possiamo aumentare leggermente la co2, tenendo presente però che questo avrà conseguenze anche sul calcio, poichè più co2 significa pH più basso e verrà disciolta più corallina, con conseguente liberazione di calcio.
Nei prossimi articoli vedremo come installare e tarare correttamente il nostro reattore di calcio.
