Hasta la fecha hemos tratado la alcalinidad en diversos artículos de nuestra sección de la web dedicada al acuariofilia marina. Lo vimos en la serie de dos capítulos sobre la química del acuario y la volvimos a ver cuando hablamos de los problemas con un Ph elevado en un acuario de arrecife. Sin embargo creo que es interesante dedicarle más espacio a uno de los pilares de la química del agua marina.
Comenzaremos distinguiendo entre la alcalinidad y la reserva de alcalinidad. La alcalinidad sería el estado alcalino del agua, es decir; aquellas aguas con un grado de Ph superior a 7 son alcalinas. La reserva de alcalinidad en cambio hace referencia a los iones de carbonatos, bicarbonatos y boratos responsables de neutralizar los ácidos procedentes de los procesos biológicos del acuario. Gracias a la neutralización de estos ácidos el Ph marino se puede mantener en las cotas indicadas. Al neutralizar estos ácidos la reserva desaparece aunque la salinidad continúa estable.
En el párrafo anterior queda claro el efecto tampón que realiza la reserva de alcalinidad compensando los ácidos procedentes de los procesos orgánicos y del CO2 presente en el agua. Sin embargo estos procesos sólo representan la mitad del efecto tampón. La otra mitad está compuesta por el equilibrio entre la reserva de alcalinidad y el CO2.
El CO2 está siempre presente en el acuario por varias razones: respiración de los organismos que viven en él (incluidos como organismos bacterias y algas durante la fase nocturna) y por la oxidación de los desechos realizada por las colonias bacterianas. Este gas es altamente soluble y presenta mucha facilidad tanto para introducirse en el agua como para salir de ella. El simple movimiento de la superficie ya genera que el CO2 sea sustituido por el oxígeno. Por eso acuarios de poca altura y volumen con mucho movimiento de agua superficial presentan tasas muy altas de Ph porque se logra que el CO2 producido se intercambie rápidamente.
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El CO2 al contacto con el agua forma ácido carbónico lo que perjudica seriamente la reserva de alcalinidad y como consecuencia el Ph. Conseguir un rápido intercambio de gases en la superficie del acuario es una de las razones por la que los acuarios marinos se presentan destapados. En el caso de tener una alta reserva de alcalinidad los carbonatos cálcicos presentes neutralizan esos ácidos transformándolos en bicarbonato cálcico. Este compuesto resultante es muy alcalino por lo que contribuye al aumento del PH. Los desequilibrios en el sistema tampón se producen cuando los carbonatos presentes en el agua no son lo suficientemente numerosos como para contrarrestar el ácido carbónico presente en el agua. En este momento se produce un desequilibrio del tampón y baja el Ph. Además del ácido Carbónico los filtros en sus procesos nitrificantes producen una serie de ácidos que quedan almacenados en el sistema cerrado que representa un acuario. La reserva de alcalinidad también se encarga de descomponer estos compuestos evitando que disminuya la alcalinidad del agua. |
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La reserva de alcalinidad no obstante también se encarga de equilibrar el sistema al contrario. En acuarios con poca presencia de CO2, lo que es contraproducente para zooxantelas y macro algas que requieren de este gas para realizar sus procesos fotosintéticos, una reserva de alcalinidad alta el efecto tampón libera CO2 transformando de nuevo los bicarbonatos cálcicos en carbonatos. Este proceso contrario se produce por el equilibrio natural entre el ácido carbónico libre y los bicarbonatos presentes. El carbonato resultante de este proceso es insoluble y podemos entonces observarlo en forma de polvo blanco sobre bombas de circulación y otros elementos sumergidos.
Comprendida la función de la reserva de alcalinidad pasamos a ver como controlarla dentro de nuestro acuario.
Midiendo la tasa de alcalinidad del agua nos va a permitir predecir la variación futura del Ph. Lecturas altas de la reserva nos garantizan un mantenimiento elevado del Ph. Por esta razón es casi más importante medir el Kh que el propio Ph, ya que cuando sabemos el Ph la variación de éste ya se ha producido.
Para mantener la reserva de alcalinidad podemos ayudarnos de sustratos calcáreos pero debemos tener presente que la presencia de ácidos en el agua no nos van a permitir mantener la alcalinidad del agua por encimad de 7,8 Ph a largo plazo. De igual modo una excesiva aireación que elimine el exceso de CO2 tampoco va a contribuir a la estabilización del Ph en los niveles pretendidos por lo expuesto anteriormente. Los sustratos pueden servir de base para la reserva de alcalinidad pero para mantenerla deberemos aditar al agua compuestos que eleven sus niveles.
Llegados a este extremo debemos plantearnos que compuestos aditar. Si aditamos solamente bicarbonato de sodio produciremos una rápida bajada del Ph con una posterior subida. Este resultado es debido a la rápida liberación del CO2 presente en el bicarbonato cálcico. Si aditamos carbonato cálcico disminuiremos el CO2 presente en el agua al ligar los ácidos en bicarbonato de calcio. Por esta razón lo mejor es utilizar compuestos que los combinen. Los aditivos comerciales presentan además tasas de magnesio, sodio, boratos, potasio y calcio que son adecuados cuando el agua disponible es blanda o moderadamente dura.
Otro factor que contribuye al mantenimiento de la reserva de alcalinidad es el skimmer ya que retira gran cantidad de ácidos procedentes de la metabolización con lo que se evita que la reserva sea consumida.
En conclusión
Como hemos visto la reserva de alcalinidad que no la alcalinidad, que son dos cosas diferentes, influye en el equilibrio del Ph del acuario. Esta reserva está compuesta por carbonatos, bicarbonatos y boratos que neutralizan los ácidos evitando la acidificación del medio. Unos niveles altos de bicarbonatos en aguas con poco CO2 se produce el efecto contrario al desligar el bicarbonato de calcio evitando que ascienda el PH. También hemos podido observar como la medición de la dureza nos permite adelantarnos al comportamiento del Ph mientras que si solo leemos el Ph sólo podemos saber la situación actual del agua. Para finalizar es importante decir que cualquier variación de la reserva por la adición de compuestos químicos debe ser gradual evitando desequilibrios en el acuario.
Efectos de la adición de soluciones tampón
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Compuesto
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Valor
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10 minutos
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48 horas
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| Bicarbonato de sodio |
7,8
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7,60
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8.10
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| Carbonado de sodio |
7,8
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8,85
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8,07
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| Compuestos combinados |
7,8
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8,02
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8,09
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