¿Cómo se entiende el comportamiento del pH? Lo más importante es la cantidad de carbonato. La cal, es decir el calcio, Ca, se transforma en el agua H2O por medio del dióxido de carbono CO2 en Ca2CO3, o bicarbonato de calcio . Los demás «endurecedores», llamados dureza de sulfato, de magnesio, de manganeso, de estroncio, de boro, no tienen influencia en el pH. Pero el carbonato y el dióxido de carbono comandan el trinomio del pH.
Hasta una dureza de carbonato de 2 KH, el pH no cae por debajo de 7, el valor neutro. El valor se determina por el equilibrio de iones de hidrógeno H+ e hidróxido OH-. Los iones de hidrógeno acidifican el agua y los de hidróxido la hacen alcalina con metales alcalinos. Cuando predominan los iones de hidrógeno, el pH cae por debajo de 7. Pero si hay mas iones de hidróxido, el pH sube de 7 hasta 14.
Si en el acuario el bicarbonato de calcio CaCO2 se descompone por acidez, se produce dióxido de carbono CO2. Es decir, también se liberan más iones de hidrógeno H+ y el pH cae. Si añado un alcalino, se producen más iones de hidróxido y el pH aumenta.
Las bacterias y su efecto en el trinomio del pH
La acidez que descompone el bicarbonato de calcio en el acuario es producida por las bacterias Nitrobacter al descomponer las proteínas de los procesos metabólicos (heces, orina o alimento). Esto se denomina el ciclo del nitrógeno (Amoniaco NH3, Amonio NH4, Nitrito NO2, Nitrato NO3). Por lo tanto el CO2 siempre está presente en el acuario por la actividad de las bacterias y el propio aire que está en contacto con el agua. Por eso el pH tiende a caer por sí solo. En casos extremos incluso hasta 0, el temido desplome del pH. Al revés, si agregamos alcalinos al agua el pH podría subir hasta 14. Pero esto no ocurre en agua dulce, ya que en el agua dulce no aparecen iones OH- libres. Solamente en agua salada, donde el pH medio es de 8.4. En lagos salados, tipo el Mar Muerto, llega a 14 y se cristaliza porque está saturada de sal.
Comportamiento del trinomio del pH en agua blanda
El trinomio del pH en agua blanda se comporta de la siguiente manera: Con dureza de carbonato inferior a 2, bastan unos milímetros por litro de CO2, para reducir el pH en dirección a cero. Si alimento intensamente, las bacterias producirán más CO2. Pero al haber una cantidad limitada de calcio y no poderse producir más carbonato de calcio CaCO2, se liberan iones de hidrógeno H+ y el pH cae. Entonces tendremos que agregar agua con carbonato, algún producto para subir el pH o dejar algo de cascajo de coral en el agua (porque contiene cal). Con ello contribuimos a estabilizar el pH evitando caídas a valores extremos.
Corrección
Tengo permiso de mi amigo Lope Nuño para compartir sus valiosas aportaciones para mejorar el rigor químico de esta publicación. Muchas gracias.
El bicarbonato de calcio es el carbonato ácido, luego debe tener un H en su composición, que se ha omitido. La fórmula correcta sería: Ca(HCO3)2 . El otro compuesto que se cita como bicarbonato y que se formula como CACO2, correspondería a un hipotético «carbonito» de calcio.
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