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Si fa presto a dire Acqua...

Illustrazioni e testo di Graziano Fiocca

L'acqua e la sua presenza continua e costante e' un fattore determinante per la crescita delle piante, e della maggior parte delle piante carnivore in particolare; ma quale acqua dobbiamo somministrare?

Le piante carnivore vivono generalmente in ambienti estremamente poveri di nutrienti e caratterizzati dalla quasi totale assenza di sali; dobbiamo quindi fornire loro un'acqua che abbia queste caratteristiche, cioe' che sia praticamente pura. L'acqua che usiamo, anche quella che normalmente beviamo (soprattutto quella, anzi) contiene sali ed altre sostanze non gradite alle carnivore: si va dai sali piu' comuni come il sodio, ai nitrati che derivano direttamente dall'azoto utilizzato per la fertilizzazione nei campi, ai carbonati di calcio e magnesio (il famigerato calcare) ai metalli (piombo, rame, arsenico) ai disinfettanti (primo tra tutti l'ipoclorito, altrimenti ed impropriamente detto cloro), ai medicinali o pesticidi (sempre in tracce e nelle quantita' ammesse dalla legge) utilizzati in agricoltura.

Noi invece abbiamo necessita' di somministrare acqua che non abbia niente di cio'. Un importante motivo che giustifica il bisogno di somministrare l'acqua pura risiede nell'assoluta necessita' di ridurre al minimo l'effetto tampone che i carbonati ed i sali esercitano sul pH dell'acqua.

Ma cosa e' il pH, e cosa indica?

Il pH e' l'inverso del logaritmo della concentrazione degli ioni H+ (con segno negativo davanti) presenti in una soluzione. Ma a chi coltiva Piante Carnivore che cosa importa del pH? Perche' e' cosi' importante?
Abbiamo sempre saputo che per offrire un substrato valido per le nostre piante dobbiamo utilizzare la cosiddetta "torba acida di sfagno". Acida perche' ha un pH (e cioe' la presenza di ioni idrogeno liberi) pari a 3 - 3,5. Se fornissimo acqua che ha carbonato in ragione di qualche parte per milione, instaureremo una reazione chimica che porterebbe ad innalzare il pH verso valori neutri. Questo fatto comporterebbe l'inizio di una variazione di ambiente, che consentirebbe ai batteri presenti di iniziare la decomposizione della torba, trasformando nel tempo un ottimo substrato in comune terriccio. Per evitare questo dobbiamo quindi, come si diceva sopra utilizzare acqua priva di carbonato e sali disciolti, usando preferibilmente "acqua distillata".

Ma che cos'e' l'acqua distillata?

Kit da laboratorio per la distillazioneInnanzitutto occorre fare una piccola premessa riguardante la terminologia da utilizzare. Spesso si sente parlare di "acqua distillata" per identificare un particolare tipo di acqua dalle caratteristiche di purezza piu' o meno assolute; in realta', con questo termine vengono indicati almeno tre acque diverse, corrispondenti a tre distinti metodi di produzione.

Il primo origina l'acqua distillata propriamente detta, ottenuta attraverso un processo di ebollizione e di successiva condensazione delle molecole, che cambiano stato ad una temperatura ben precisa ed individuabile, fatto che rende cosi' possibile la separazione dell'acqua dalle sostanze in essa originariamente disciolte; lo svantaggio e' che pero', in caso siano presenti sostanze volatili a temperature simili alla temperatura di ebollizione dell'acqua, puo' non essere efficace. In piu' necessita di particolari apparecchiature non alla portata di tutti.

Il secondo, detto di deionizzazione, da' origine appunto all'acqua deionizzata, e prevede che l'acqua venga fatta percolare (cioe' filtrare lentamente) attraverso speciali resine ioniche e cationiche che si trovano generalmente sotto forma di sfere di "gel" (molto costose, tra l'altro), le quali sfruttano le particolari caratteristiche elettriche delle sostanze disciolte sotto forma di ioni per legarle al gel stesso e sottrarle al fluido in uscita. Queste resine sono soggette a saturazione, nel senso che funzionano esattamente come spugne, e come tali hanno un potere adsorbente limitato nel tempo; occorre quindi sottoporle periodicamente ad un processo di rigenerazione. Perche' non sostituire semplicemente le resine? Principalmente per evitare costi piuttosto elevati, sicuramente non giustificabili dato l'impiego che dobbiamo fare dell'acqua trattata. La rigenerazione delle resine prevede il "controlavaggio", cioe' il passaggio a flusso invertito di sostanze chimicamente molto aggressive, quali ad esempio l'acido cloridrico al 32% ed il sodio idrato, che le rendono nuovamente efficienti. Anche cosi', pero', la loro vita non e' eterna, ed e' stimabile in 15-25 anni, a seconda del tipo.


Disegno di un filtro a resine


Il terzo metodo, di tipo meccanico, e' detto anche processo di osmosi inversa: da qui il termine di acqua RO (Reverse Osmosis) per indicare il suo prodotto. Esso prevede il passaggio dell'acqua attraverso un sistema relativamente semplice di filtri e membrane, posti in successione, che trattengono particelle via via piu' fini, fino all'uscita di un'acqua praticamente pura. Il sistema e' estremamente modulare e puo' essere adattato alle caratteristiche iniziali dell'acqua da trattare.


Il primo passaggio avviene attraverso un prefiltro composto da una corda avvolta a spirale molto serrata, che trattiene i sedimenti (ovvero le particelle piu' grossolane). Questo prefiltro e' necessario solo se abbiamo un'acqua in ingresso particolarmente "dura" e cioe' dotata di un quantitativo elevato di sali disciolti, e vedremo in seguito come misurare per effettuare una valutazione.

Disegno di un impianto a Osmosi inversa con un prefiltro.

Il secondo passaggio viene effettuato attraverso una cartuccia caricata a carbone attivo, la quale rimuove odori e coloranti, ipoclorito, medicinali e disinfettanti. Questo prefiltro e' praticamente indispensabile se colleghiamo il nostro impianto al rubinetto di casa, che, sebbene in tracce, contiene sempre gli elementi appena citati.

Il terzo passaggio avviene attraverso una membrana tipo Gore-tex, avvolta strettamente a spirale, la quale consente esclusivamente il passaggio di molecole estremamente piccole, come quelle dell'acqua.


Funzionamento di una membrana.

Il passaggio attraverso le membrane e' molto efficace, in quanto vengono trattenuti anche batteri, virus, ecc. Per ottenere dei buoni risultati, pero', occorre osservare alcune precauzioni.

Quali sono i pro ed i contro dei tre sistemi?

Il primo sistema, come abbiamo visto, non garantisce la separazione di sostanze che hanno una temperatura di ebollizione inferiore o prossima a quella dell'acqua (ad esempio, alcuni idrocarburi), mentre, sempre che il processo di ebollizione venga compiuto correttamente, e' piuttosto efficace nella rimozione di batteri e virus; comporta inoltre il trafficare con alambicchi e storte, cosa non e' propriamente semplice.

Il secondo sistema e' abbastanza efficiente per quanto riguarda la percentuale di scarto rispetto al quantitativo di acqua trattata, ma presenta incognite molto alte per quanto riguarda la possibile presenza di residui delle sostanze chimiche di trattamento di rigenerazione delle resine. Inoltre, le resine non rimuovono sostanze elettricamente inerti, quali ad esempio i famigerati nitrati, composti da azoto legato all'ossigeno, e mortali - nella maggioranza dei casi - per le piante carnivore.

Con il terzo sistema abbiamo generalmente il risultato migliore in termini di purezza, ma dobbiamo scontrarci con alcune particolari situazioni:
l'impianto di osmosi inversa funziona correttamente solo con una pressione in entrata di almeno 2,5 atmosfere, difficile da ottenere, ad esempio in abitazioni ai piani alti, senza una pompa di pressurizzazione, cosa che peraltro rende il sistema di difficile gestione. A pressioni piu' basse aumenta lo scarto (acqua non utilizzabile) e diminuisce la qualita' dell'acqua prodotta. Lo scarto, anche in condizioni di pressione ottimali, e' abbastanza elevato (mediamente, 4 litri d'acqua su 5 introdotti), per cui il sistema e' sia poco economico che ecologico, essendo molto elevato lo spreco del prezioso elemento.

Ovviamente si puo' recuperare anche l'acqua di scarto, che e' comunque prefiltrata, ed utilizzarla in casa per scopi poco nobili, quale il prelavaggio dei piatti; purtroppo, avendo una durezza piuttosto elevata, generalmente non puo' essere utilizzata per annaffiare le altre piante, a meno che non siano rustiche e robuste. Ad esempio va bene per le siepi in genere. Se si e' in possesso di impianti di trattamento a deionizzazione o ad osmosi inversa, occorre sempre tenere sotto controllo il quantitativo di acqua trattata, in quanto le resine o i prefiltri hanno una durata misurabile con il quantitativo di acqua passata attraverso essi. Per entrambi i sistemi i produttori indicano il litraggio oltre il quale non e' piu' garantita l'efficienza dei prefiltri o delle resine, valore che pero' e' largamente influenzato dalle condizioni dell'acqua di origine: va da se' che i prefiltri e le resine si esauriscano prematuramente in caso di acqua originariamente dotata di una durezza molto elevata o con alte concentrazioni di materiale organico (i nitrati).

I costi dei prefiltri per gli impianti ad osmosi inversa sono tutto sommato contenuti (massimo 5-10 euro a cartuccia), cosi' come sono abbastanza comuni i prodotti chimici per la rigenerazione delle resine.
Per procedere alla rigenerazione dei gel degli impianti di deionizzazione occorre dotarsi di recipienti appositi e di robusti guanti antiacido, ed eseguire il lavoro in condizioni di sicurezza, all'aperto ed in presenza di buona ventilazione; insomma, e' un lavoro piuttosto pericoloso e da fare con molta attenzione. Le membrane degli impianti ad osmosi inversa hanno una durata di circa due anni, indipendentemente dal quantitativo di acqua trattata, ma piu' e' bassa la pressione di esercizio, minore sara' la durata della membrana; tale durata e' largamente influenzata dal fatto che, trattenendo anche i batteri, la membrana puo' esserne aggredita e quindi danneggiata. Anche in questo caso tutto dipende dalle condizioni iniziali dell'acqua.

Le cartucce di prefiltraggio degli impianti a osmosi inversa hanno una durata minima di 6000 litri di acqua in ingresso, che significa (se tutto va correttamente) una produzione di circa 1200 litri di acqua RO; sembrano tanti, ma non lo sono poi moltissimi...
Inoltre la membrana dev'essere tenuta sempre umida, quindi occorre effettuare una produzione almeno giornaliera di acqua, ottenibile attraverso un'elettrovalvola programmabile da giardinaggio o comandabile tramite un galleggiante. Se la membrana resta asciutta si puo' rompere (ed avviene piu' spesso di quanto si possa immaginare). Non si tratta di cedimenti catastrofici, ma di piccole, invisibili fessurazioni, che pero' ne compromettono drasticamente l'efficienza. La produzione di un impianto domestico per osmosi inversa si aggira sui 100litri/giorno, in condizioni di pressione e temperatura ottimali.

Temperatura?!?

Si', occorre considerare anche la temperatura, perche' gli impianti a membrana hanno un range di funzionamento ottimale che va dai 10 ai 35 °C; al di fuori da questo intervallo funzionano poco e male. Se non volete diventare matti con impianti a osmosi, resine, o prefiltri e membrane, potete sicuramente acquistare l'acqua distillata bella e pronta: sia l'acqua RO che quella ottenuta per scambio ionico sono normalmente in commercio.

L'acqua ottenuta per scambio ionico viene venduta nei supermercati con il nome di "acqua demineralizzata" o (impropriamente) "acqua distillata", e viene utilizzata per i ferri da stiro. Ultimamente mi e' capitato sempre piu' spesso di vedere sui banchi dei supermercati acqua prodotta con procedimento di osmosi inversa; controllate le etichette, quindi, in quanto se si tratta di acqua da osmosi lo dichiarano.

Potreste avere delle piacevoli sorprese, anche perche' il prezzo dell'acqua RO e' decisamente vantaggioso. L'acqua RO e' venduta anche nei negozi di acquari, ad un prezzo che si aggira tra i 10 ed i 25 centesimi per litro (prezzo esagerato, secondo me). Fate attenzione, pero': se acquistate acqua da osmosi in un negozio di acquari PRETENDETE che vi facciano i test al momento dell'acquisto, e confrontate i risultati con i valori indicati qui sotto: non sapete quanti negozianti hanno trovato il modo di vendere l'acqua dell'acquedotto a 25 centesimi al litro...

Misuriamo i valori.

Per verificare che l'acqua che stiamo controllando abbia le caratteristiche di purezza che ci servono, dobbiamo procedere alla sua misurazione, soprattutto se l'abbiamo autoprodotta con un sistema a scambio ionico o ad osmosi inversa. Il parametro piu' utile in assoluto nella valutazione della qualita' dell'acqua e' la conducibilita', misurata in µS/cm (microSiemens/centimetro); l'acqua pura e' scarsamente conducibile, cioe' non consente il passaggio della corrente elettrica, la quale transita solo in presenza di sali disciolti e ioni. Meno sali e ioni sono presenti in acqua, piu' basso e' il valore di conducibilita'; il valore di soglia e' di circa 40-50 µS/cm. Un impianto con membrana in buone condizioni fornisce acqua con valori al massimo di 10 µS/cm. Oltre i 50µS/cm l'acqua non e' piu' utilizzabile per i nostri scopi, e significa che o le resine sono da rigenerare o la membrana dell'impianto a osmosi ci ha abbandonato. La conducibilita' si misura con il conduttivimetro, un apparecchio il cui costo si aggira sui 60 euro; in alternativa, possiamo utilizzare i test a reagenti, sempre di derivazione acquariofila. In questo caso dobbiamo tenere d'occhio almeno due parametri, e cioe' la durezza totale e la quantita' di nitrati (NO3).
La durezza totale indica la presenza di ioni di magnesio e di calcio e si misura in GH; tanto piu' e' alto il valore misurato, tanto piu' e' dura l'acqua. Il valore ottimale per noi non dovrebbe superare 0,5 °D GH.

I nitrati devono essere a zero, o al massimo entro i 2,5-5mg/L.
I reagenti a striscia monouso sono comodi da usare, sebbene non accuratissimi. Sono sempre prodotti di derivazione acquariofila, e vengono venduti in una confezione che riporta le scale di raffronto. Per l'uso che dobbiamo fare noi sono piu' che sufficienti, mentre per controllare l'efficienza di membrane o di resine e' meglio affidarsi ai reagenti liquidi e intervenire se il valore supera i 0,5 °D GH. Non ha senso, invece, misurare il pH dell'acqua di osmosi:
mancano in essa i carbonati che attuano un effetto stabilizzante sul pH stesso, per cui basta alitare sulla superficie dell'acqua, apportando anidride carbonica, per vedere i valori schizzare verso il basso.
Per le nostre piante inoltre il pH iniziale dell'acqua e' ininfluente, in quanto la torba, gli acidi umici e i tannini, presenti in grande quantita' nei vasi, fanno da tampone essi stessi, portando l'acqua verso i valori di acidita' graditi alle nostre piante.

Condizionatori e deumidificatori.

Mi e' capitato piu' volte di sentire che c'e' chi ritiene il condensato proveniente da condizionatori e deumidificatori efficace e valido al pari dell'acqua da osmosi o deionizzata. Ebbene, non e' assolutamente cosi': l'acqua prodotta per raffreddamento e condensazione dell'umidita' presente nell'aria, e' carica di polveri, fumo e metalli. In particolare, quella proveniente dai condizionatori spesso condensa contro serpentine di rame o alluminio, e puo' contenerne quindi tracce, anche sotto forma di ossido, risultando cosi' MORTALE per le nostre piante. Una roulette russa che sono certo non vorrete giocare con le vostre piante per risparmiare qualche centesimo.

Ultimo aggiornamento (Venerdì 03 Luglio 2015 15:49)