pH, kH y gH fáciles de entender.

pH, kH y gH fáciles de  entender    El otro día, a partir de un post abierto por titos, surgió la idea de explicar de forma simple qué significan los parámetros pH, kH y gH. Así que, hoy que está lloviendo y ya he terminado de trastear en el acuario, voy a ver si puedo explicarlo de la manera más sencilla posible (no aseguro que sea capaz....) Primero el PH El agua tiene como fórmula H2O (eso lo sabemos casi todos....), pero en realidad el agua es una reacción que se encuentra en equilibrio y que se puede representar de esta forma: H2O 1 H+ + OH- ¿Qué quiere decir esto? En el agua parte del hidrógeno (H) y del oxígeno (O) se encuentra en la forma química H2O (unidos), parte como hidrógeno solo (H+) y parte como grupos hidroxilos (OH-). Si el agua es pura, existe un equilibrio entre los grupos H+ y los OH- (hay la misma cantidad de cada uno). El pH es una medición de la cantidad de grupos H+ que hay sueltos. Si el agua es totalmente pura su pH es 7 (la misma cantidad de H+ que de OH-) y la podríamos representar con este dibujo: Los circulitos azules son los átomos de oxígeno (O), los rojos los de hidrógeno (H). Si os fijáis parte del agua está formada por grupos de un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno (H2O), parte por grupos hidroxilos (OH) y parte por hidrógenos libres. En este caso hay 3 grupos OH y 3 H, luego el pH de esta agua será 7 (agua neutra). Cuando añadimos un ácido al agua (por ejemplo el sulfúrico de fórmula H2SO4), este se separa de esta forma: H2SO4 1 2H + SO4, dando lugar a la aparición de más grupos H en el agua, con lo que rompe el equilibrio y hace que el pH sea diferente a 7 (en este caso el pH baja, a más concentración de grupos H el número del pH es menor). En el siguiente dibujo, los circulitos amarillos son átomos de azufre (S) y podemos ver como hay parte del ácido que permanece todo junto (H2SO4), parte en forma de iones “sulfato” (SO4) y parte en forma de H, aumentando el número total de éstos. Ahora en nuestra agua sigue habiendo 3 grupos OH, pero hay 5 H. Nuestro pH será menor que 7, porque la concentración de H es mayor que la de OH. Esto nos da una pista de cómo regular el pH en nuestros acuarios: si queremos que baje sólo habría que añadir algún ácido (p.e. los taninos que desprenden la turba, la terminalia y los troncos son ácidos orgánicos, por eso añadir cualquiera de estos elementos baja el pH). Ojo, no se trata ahora de añadir sulfúrico ni nada por el estilo (que a nadie se le ocurra manipular estas sustancias sin conocimiento, y mucho menos añadirla al acuario, lo digo porque hay cada uno.... je,je). ¿Por qué el CO2 hace que baje el pH? Cuando añadimos CO2 a nuestro acuario, parte reacciona con el agua de esta forma: CO2 + H2O 1H2CO3, es decir el CO2 se combina para generar ácido carbónico. Este ácido carbónico, una vez constituido, se encuentra en el agua de esta forma: H2CO3 12H + CO3. Es decir, que hace que suba la concentración de hidrógeno H, por lo que el pH resultante será un poco menor.   Vamos con el KH El kH (también llamado dureza temporal) es un medidor de la concentración de grupos carbonatos/bicarbonatos en el agua. Primero, ¿qué es un grupo carbonato?. Todos conocemos por ejemplo el bicarbonato sódico, que es una sal que se usa mucho para evitar ardores (acidez de estómago). Otra sal similar es el carbonato cálcico, que tiene por fórmula CaCO3. Cuando el carbonato cálcico se disuelve en agua, se crea el siguiente equilibrio: CaCO3 1 Ca + CO3. El carbonato cálcico se descompone en calcio (Ca, muy importante para las conchas de nuestros invertebrados) y en carbonato (CO3). El kH nos mide la cantidad de carbonato (CO3) disuelta en el agua. Si el kH es muy alto, habrá mucho carbonato disuelto, y eso hará que se forme esta nueva reacción: CO3 + 2H 1 H2CO3. Es decir, parte de los grupos carbonato, se unen con los hidrógenos sobrantes y forman ácido carbónico. Esta reacción se favorece si el kH es alto (la concentración de carbonatos es alta) o si el pH es bajo (la concentración de H es alta). Esta reacción lo que hace es absorber ligeros aumentos de la concentración de H libre en el agua, haciendo que las variaciones del pH sean menores. Por eso se dice que el kH actúa como tampón o regulador del pH. Recordemos nuestra agua con ácido sulfúrico:  egún la imagen tenemos 5 H frente a 3 OH, como consecuencia de haber añadido un ácido al agua. Pero si el agua no fuera pura y tuviera carbonatos, alguno de los grupos CO3 se habrían unido con los H sobrantes, dando esta situación final (el carbono (C) es la pelotita de color negro): Podéis contar que ahora sólo hay 3 grupos OH y 3 H libres, por lo que el pH de nuevo es 7. Es decir, la existencia de un kH en el agua ha hecho que añadir ácido no varíe el pH. Si nuestra agua tiene un kH muy bajo, el pH será muy inestable (es decir, cualquier cosa que se añada lo hará cambiar). Si el kH es alto, nuestro pH será muy estable, incluso si el kH es muy alto, será muy difícil modificar los valores del pH. Ahora bien, es un error pensar que el kH cambia el pH, son parámetros que miden cosas distintas, aunque estén relacionadas. La única forma de alterar el kH es añadiendo o quitando concentración de carbonatos. Podría intentarse subir el kH añadiendo una pequeña cantidad de bicarbonato potásico al agua. Y por último el GH El gH es un indicador de la dureza total del agua. Así como el kH mide la concentración de carbonatos/bicarbonatos, el gH mide la concentración de todas las sales (carbonatos, sulfatos, nitratos, fosfatos, cloruros, etc.) en total, basándose en la concentración de los iones metálicos calcio (Ca) y magnesio (Mg). Un agua muy dura (con un gH alto) es un agua muy rica en sales minerales. Por ejemplo, las aguas típicas de manantial o pozo suelen ser aguas duras, ricas en sales disueltas. Un agua blanda es un agua pobre en sales disueltas y, por eso, con un gH bajo. Para subir el gH lo mejor es aportar sales al agua. Por eso, muchas veces las piedras o las gravas que usamos suben la dureza. Si la piedra es caliza, está compuesta por muchas de estas sales y, además, tiene tendencia a disolverse en el agua, por lo que tener una piedra caliza en el acuario es como ir añadiendo todos los días una pequeña cantidad de sales. También acuarios con mucha suciedad (ricos en nitratos y fosfatos derivados de la descomposición de los alimentos) verán como el gH sube (aunque no de manera tan espectacular como con una piedra caliza). Para bajar el gH la única forma es disminuir la concentración de sales. ¿Cómo hacemos esto? Podemos mezclar nuestra agua con agua con menor concentración de sales (agua destilada o agua osmotizada). Esta es la mejor solución. Esta mezcla no hace que necesariamente varíe el pH, pero sí nos va a disminuir el kH.  alternativa es hacer que las sales que están disueltas en el agua y que dan un gH alto, dejen de estar disueltas y "precipiten" (es lo que, por ejemplo, le pasa al cacao mezclado con la leche cuando dejas que pase un tiempo, el cacao deja de estar disuelto en el agua, se va al fondo y la leche va perdiendo el color marrón, vamos se pone más clarita. Esto está relacionado con el concepto de solubilidad, lo dejamos para la lección 2, no?). ¿Cómo hacemos que precipiten las sales? Una forma es añadir un compuesto que se combine con la sal y la haga poco soluble. La turba es una buena solución, porque los taninos y otros ácidos orgánicos que desprende, se combinan con los grupos de las sales (CO3 -carbonato-, SO4 -sulfato-, PO3 -fosfato-, etc.) y hacen que precipiten. Por eso se dice que la turba sirve para "ablandar" el agua. Algunas arcillas (tales como la zeolita) se utilizan también para estos fines. Espero que os sirva de ayuda para entender un poco qué significan esos números tan importantes para la vida de nuestros peces. (información sacada de : www.acuavida.com)