Alcune domande su durezza e pH dell'acqua di irrigazione

[MarcoVa]

Buongiorno,
è probabile che i diffusi problemi di clorosi ferrica che riscontro in
tutti i miei agrumi in vaso siano dovuti principalmente alla durezza/pH
dell'acqua. Volevo alcuni chierimenti pratici, gentilmente, magari senza
troppi riferimenti tecnici se possibile.

1) Se compro il classico test per la durezza dell'acqua per misurare i
gradi francesi, ottengo una stima dei mg di carbonato di calcio disciolti
in un litro d'acqua. I carbonati di magnesio, in questa misura, non vengono
contemplati?

2) C'è correlazione fra pH dell'acqua e durezza? Possono cioè verificarsi
tutte le quattro combinazioni (pH alto/acqua dolce, pH alto/acqua dura, ph
basso/dolce, pH basso/dura)?

3) Alla fine, però, quello che conta è il pH della "soluzione circolante",
cioè il pH dell'acqua di irrigazione che ho versato nel vaso dopo che è
stata tamponata eventualmente dall'aggiunta di un concime o dal substrato
del vaso. Nella pratica, è più attendibile misurare il pH dell'acqua che
percola sotto il vaso dopo ogni irrigazione?

4) L'acidificazione dell'acqua di irrigazione che fine fa fare ai
carbonati? Se io riempio un innaffiatoio di acqua del pozzo piuttosto dura,
poniamo 30 °F, e aggiungo acido (per esempio anche solo qualche cucchiaio
di aceto), questi carbonati vengono modificati in modo da arrecare meno
danno alle piante oppure rimangono comunque lì e si accumulano comunque nel
substrato?

[MarioCCCP]

Post by MarcoVa
Buongiorno,
è probabile che i diffusi problemi di clorosi ferrica che riscontro in
tutti i miei agrumi in vaso siano dovuti principalmente alla durezza/pH
dell'acqua. Volevo alcuni chierimenti pratici, gentilmente, magari senza
troppi riferimenti tecnici se possibile.
1) Se compro il classico test per la durezza dell'acqua per misurare i
gradi francesi, ottengo una stima dei mg di carbonato di calcio disciolti
in un litro d'acqua. I carbonati di magnesio, in questa misura, non vengono
contemplati?

dipende dal reagente e dall'indicatore. Normalmente non è
difficilissimo misurare con buona selettività il calcio in
presenza di magnesio (con EDTA e forse anche NTA).

Post by MarcoVa
2) C'è correlazione fra pH dell'acqua e durezza?

a rigori non c'è relazione univoca, ma frequentemente
(tenendo conto cioè di come si origina in pratica un'acqua
molto dura) c'è, nel senso che più bicarbonati di calcio e
magnesio contiene, più è alcalina.

Relativamente alla biodisponibilità del ferro, in realtà,
della durezza in sé (totale, solo calcio, solo magnesio,
transitoria o permamente) non te ne può fregare di meno.
Quel che conta infatti sono proprio sia il pH sia la "scorta
basica totale" (forse più del pH stesso ! Poi faccio un
esempio pratico così si capisce).

Ca++ ed Mg++ non possono avere nessuna influenza diretta su
Fe++/+++ (il secondo alle piante non fa benissimo).
Gli ioni OH- e HCO3- e CO3-- sì, perché sono precipitanti.
Tra l'altro in ambiente alcalino quasi tutto il Fe++ si
ossida rapidamente, e l'idrossido di Fe+++ e derivati è
MOLTO MOLTO più insolubile, quindi pochissimo biodisponibile.

Post by MarcoVa
Possono cioè verificarsi
tutte le quattro combinazioni (pH alto/acqua dolce, pH alto/acqua dura, ph
basso/dolce, pH basso/dura)?

in teoria sì, ma dipende dalla natura del suolo.
per avere acqua molto dolce e molto alcalina serve la
presenza di bicarbonati di SODIO e POTASSIO. In alcune
sorgive vulcaniche o laghi sopra faglie può accadere, ma è
raro : quasi tutto il sodio e potassio solubili sono finiti
in mare.

Può accadere in teoria anche la presenza di acqua con tanto
calcio e / o magnesio ma non dura né alcalina, anzi acida :
se contiene cloruri o solfati ... anche qui la cosa è più
teorica che pratica : trattandosi di sali molto solubili,
sono pure essi finiti in mare col dilavamento.
Nota che alto contenuto di cloruro di calcio (o magnesio)
non la chiamiamo "dura" perché non è incrostante. Per le
radici è acqua quasi letale.

Post by MarcoVa
3) Alla fine, però, quello che conta è il pH della "soluzione circolante",

sì, ma non solo, contano sia il pH che la "scorta basica
totale".

Es. mettiamo che hai 1 L di concime (cifre a caso, esempio
proprio "didattico") in soluzione di solfato ferroso 0,1 M.
A questo mescoli 1 L di soluzione di NaOH 0,01 M (che ha un
pH pazzesco di 12 !!
Ebbene : questa soluzione estremamente aggressiva, precipita
appena 1/20 esimo del ferro, la stragrande parte rimane
biodisponibile e disciolta. E contemporaneamente il pH
crolla diciamo verso 6 - 6,5 a occhio. Perché il pH è una
misura PUNTIFORME, di stato, non consente di stimare un
range dinamico, salvo che sia un pH TAMPONATO.


ora prendiamo 1 L di una soluzione di NaHCO3 0,1 M magari
anche tamponata con CO2. Avrà un pH di circa 8 - 8,5 e
quindi in apparenza molto meno basica della soluzione di
soda caustica diluita di cui sopra.
Eppure sta nuova soluzione precipita il 50 % del ferro (non
il 100, c'è di mezzo la stechiometria : 1 ione ferro
richiede 2 ioni basici, non 1). Quindi fa molto più danno
della prima.

Sicché del pH a rigori frega poco e cmq indirettamente, quel
che conta è la somma [HCO3-] + 2 × [CO3--]. Se sono in
eccesso rispetto al Fe++, lo precipitano interamente.
Notare che il carbonato può precipitare il Fe++ anche come
carbonato insolubile, il Fe+++ invece precipita solo come
miscela di idrossidi, mai come carbonato, ma questo è un
dettaglio

Post by MarcoVa
cioè il pH dell'acqua di irrigazione che ho versato nel vaso dopo che è
stata tamponata eventualmente dall'aggiunta di un concime o dal substrato
del vaso.

beh, se è tamponato, quindi, ha già una discreta protezione
e favorisce la biodisponibilità.
Se però ad es. la terra è molto CALCAREA (anche
"dolomitica"), è in grado di esaurire qualsiasi tampone
acidulo a forza bruta, ha una scorta basica infinita. Di
fatti nei suoli calcarei prosperano solo piante le cui
radici sanno procurarsi da sé il ferro, secernendo acidi
chelanti che lo proteggono da quel mare alcalino latente.

Post by MarcoVa
Nella pratica, è più attendibile misurare il pH dell'acqua che
percola sotto il vaso dopo ogni irrigazione?

è un'ottima stima delle reazioni rapide, sicuramente. A
volte però c'è una componente più lenta. Però ha certo più
senso che misurarlo prima di versarla.

Post by MarcoVa
4) L'acidificazione dell'acqua di irrigazione che fine fa fare ai
carbonati?

li decompone a CO2 e sali solubili (quali, dipende dagli
acidi usati nel tampone ... potrebbero essere fosfati, che
cmq alla pianta sono utili)

Post by MarcoVa
Se io riempio un innaffiatoio di acqua del pozzo piuttosto dura,
poniamo 30 °F, e aggiungo acido (per esempio anche solo qualche cucchiaio
di aceto), questi carbonati vengono modificati in modo da arrecare meno
danno alle piante oppure rimangono comunque lì e si accumulano comunque nel
substrato?

sì, li decomponi a CO2 che si perde e formi acetato di
calcio, magnesio, etc etc.
Ora però non so se aggiungere acetato, che è un possibile
alimento di vari lieviti e funghi sia appropriato. Potresti
favorirne la crescita. Io userei come correttore o un
tampone H2PO4- / HPO4-- oppure ... boh :D

Anche il solfato di magnesio o il gesso o entrambi sono
blandi correttori aciduli (i cloruri mai, sono troppo
caustici sulle radici). Sono tipici ammendanti.
Rispetto al fosfato non fertilizzano di fosforo, ma nemmeno
rischiano di ridurre troppo calcio e magnesio (il fosfato in
teoria sì, se eccede).

Cmq dovresti sentire il parere di qualcuno che proprio si
occupa specificamente di ammendare il suolo e conosce le
esigenze specifiche degli aranci e la natura della terra lì,
è abbastanza complicato tradurre concetti generali e
generici in soluzioni efficaci (o almeno non nocive) in un
sistema così pieno di variabili.


--
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano

[valerio]

[CUT]

Grazie per la dettagliata risposta, non al mio livello ma comunque me la
studio un po'. Nel frattempo ho rimediato il testo per la determinazione
della durezza dell'acqua, quello classico a gocce. Non ho capito perché la
soluzione è virata dal rosso al blu invece che al verde, come scritto sulle
istruzioni, comunque per l'acqua del pozzo ha virato a 22 °F mentre per
l'acqua di casa, addolcita, è virata a 2 °F.
Una cosa mi ha lasciato perplesso: ha virato dopo 22 gocce anche dell'acqua
del pozzo che avevo preparato da alcuni minuti con l'aggiunta dell'1% di
comune aceto. Troppo poco per abbassare la durezza, evidentemente?

[MarioCCCP]

Post by valerio
[CUT]
Grazie per la dettagliata risposta, non al mio livello ma comunque me la
studio un po'. Nel frattempo ho rimediato il testo per la determinazione
della durezza dell'acqua, quello classico a gocce. Non ho capito perché la
soluzione è virata dal rosso al blu invece che al verde, come scritto sulle
istruzioni, comunque per l'acqua del pozzo ha virato a 22 °F mentre per
l'acqua di casa, addolcita, è virata a 2 °F.
Una cosa mi ha lasciato perplesso: ha virato dopo 22 gocce anche dell'acqua
del pozzo che avevo preparato da alcuni minuti con l'aggiunta dell'1% di
comune aceto. Troppo poco per abbassare la durezza, evidentemente?

l'aceto potrebbe non avere soppresso la complessazione con
EDTA (che ha circa la stessa forza acida, ma un'affinità
notevole per i cationi bivalenti).
Tuttavia potrebbe ugualmente (la cosa è indipendente) essere
sufficiente ad inibire la precipitazione del ferro come
idrossidi e/o carbonati. I primi specialmente hanno una
costante di formazione molto inferiore agli ioni complessi
con EDTA, quindi per decomporre l'idrossido ferroso è
sufficiente un acido debole e diluito che magari non riesce
ancora a smontare il complesso Calcio-EDTO (e magari neppure
Ferro-EDTA).
Ripeto però che non sono sicuro che l'aceto sia un buon
ammendante del suolo. Primo perché potrebbe alimentare
batteri o funghi non salubri (ipotesi eh, nollo so !),
secondo perché cmq è un ammendante EFFIMERO, svanisce dal
terreno rapidamente senza lasciare traccia, in ambiente
aerobico. Quindi dopo un tot sei da capo, mentre ad es. il
gesso sarà pure dotato di acidità molto moderata, ma resta
lì a lungo (anche se avendo una certa solubilità col tempo
finirà pure lui per venire dilavato, da un vaso).

Col ferro trivalente la cosa è differente : si solubilizza
solo ad acidità elevate (acidi minerali forti ... oppure coi
soliti agenti complessanti), ma in realtà è meglio così
perché è abbastanza irritante e tossico Fe+++ (e tra l'altro
è stabile solo ad rH piuttosto alti, ossia all'aria o nei
primi cm di suolo arioso, nel suolo in forma solubile è
instabile, ed esiste solo come ossidi idrati insolubili).


--
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Mar

[marcovale]

Post by MarioCCCP
l'aceto potrebbe non avere soppresso la complessazione con
EDTA (che ha circa la stessa forza acida, ma un'affinità
notevole per i cationi bivalenti).
Tuttavia potrebbe ugualmente (la cosa è indipendente) essere
sufficiente ad inibire la precipitazione del ferro come
idrossidi e/o carbonati. I primi specialmente hanno una
costante di formazione molto inferiore agli ioni complessi
con EDTA, quindi per decomporre l'idrossido ferroso è
sufficiente un acido debole e diluito che magari non riesce
ancora a smontare il complesso Calcio-EDTO (e magari neppure
Ferro-EDTA).
Ripeto però che non sono sicuro che l'aceto sia un buon
ammendante del suolo. Primo perché potrebbe alimentare
batteri o funghi non salubri (ipotesi eh, nollo so !),
secondo perché cmq è un ammendante EFFIMERO, svanisce dal
terreno rapidamente senza lasciare traccia, in ambiente
aerobico. Quindi dopo un tot sei da capo, mentre ad es. il
gesso sarà pure dotato di acidità molto moderata, ma resta
lì a lungo (anche se avendo una certa solubilità col tempo
finirà pure lui per venire dilavato, da un vaso).

Mi sono dotato di un phmetro semi-professionale marca Apera. L'acqua del
pozzo artesiano ha pH 7.6-7.7 e durezza, determinata dal classico ed
economico test a gocce, di 22 °F. Ho preso un campione di 1 litro e vi ho
aggiunto del concime urea solfato, che viene spesso utilizzato per
acidificare le soluzioni nutritive in fertirrigazione nonché per
disincrostare gli impianti: al due per mille (2 g/l) il pH della soluzione
si abbassa a 2.7. Ho effettuato di nuovo su questo campione il test della
durezza e il risutato è stato di nuovo 22 °F. Quindi teoricamente in quel
litro i carbonati di calcio e di magnesio sono rimasti intatti e potrebbero
continuare a causare clorosi alle piante in vaso?

[MarioCCCP]

Post by marcovale

Post by MarioCCCP
l'aceto potrebbe non avere soppresso la complessazione con
EDTA (che ha circa la stessa forza acida, ma un'affinità
notevole per i cationi bivalenti).
Tuttavia potrebbe ugualmente (la cosa è indipendente) essere
sufficiente ad inibire la precipitazione del ferro come
idrossidi e/o carbonati. I primi specialmente hanno una
costante di formazione molto inferiore agli ioni complessi
con EDTA, quindi per decomporre l'idrossido ferroso è
sufficiente un acido debole e diluito che magari non riesce
ancora a smontare il complesso Calcio-EDTO (e magari neppure
Ferro-EDTA).
Ripeto però che non sono sicuro che l'aceto sia un buon
ammendante del suolo. Primo perché potrebbe alimentare
batteri o funghi non salubri (ipotesi eh, nollo so !),
secondo perché cmq è un ammendante EFFIMERO, svanisce dal
terreno rapidamente senza lasciare traccia, in ambiente
aerobico. Quindi dopo un tot sei da capo, mentre ad es. il
gesso sarà pure dotato di acidità molto moderata, ma resta
lì a lungo (anche se avendo una certa solubilità col tempo
finirà pure lui per venire dilavato, da un vaso).

Mi sono dotato di un phmetro semi-professionale marca Apera. L'acqua del
pozzo artesiano ha pH 7.6-7.7 e durezza, determinata dal classico ed
economico test a gocce, di 22 °F. Ho preso un campione di 1 litro e vi ho
aggiunto del concime urea solfato, che viene spesso utilizzato per
acidificare le soluzioni nutritive in fertirrigazione nonché per
disincrostare gli impianti: al due per mille (2 g/l) il pH della soluzione
si abbassa a 2.7. Ho effettuato di nuovo su questo campione il test della
durezza e il risutato è stato di nuovo 22 °F.

ma il kit che usi, è tamponato ? Se è tamponato, sicuramente
aggiusta il pH per garantire la reazione complessometrica,
ergo elimina l'azione acidificante del solfato di urea.

Post by marcovale
Quindi teoricamente in quel
litro i carbonati di calcio e di magnesio sono rimasti intatti e potrebbero
continuare a causare clorosi alle piante in vaso?

Non saprei : l'acqua è una variabile, il tipo di suolo in
cui la versi è un'altra.
Per inciso se il suolo non tamponasse in qualche modo e alla
svelta una soluzione a pH 2,7 allora le piante le faresti
avvizzire in un lampo. Su un suolo con una forte riserva
basica questo non è un problema. Se invece fosse siliceo (o
anche argilloso acidulo di suo), bisognerebbe stare attenti
a usare concime così acido.
Poi non ho capito la logica : se temi che la clorosi sia
dovuta alla carenza di ferro, perché non aggiungi un po' di
solfato ferroso alla concimazione ?


--
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse,

[marcovale]

[CUT]

Lasciamo perdere l'aspetto botanico, la mia ormai è una curiosità a sé
stante, non intendevo concimare con una soluzione a pH 2.7 (in realtà l'ho
fatto in un vaso senza piante, l'acqua percolata aveva ancora un pH di 7.8)
Cito da wikipedia:
"In Italia però la durezza dell'acqua viene generalmente espressa in gradi
francesi (°f), dove un grado rappresenta 10 mg di carbonato di calcio
(CaCO3) per litro di acqua (1 °f = 10 mg/l = 10 ppm).
Il test per la verifica della durezza è questo:
h
ttps://i.ibb.co/2WPWkth/116418.jpg

Si prende un campione di 5 ml di acqua e si iniziano a versare un certo
numero di gocce di titolante. Dalla prima goccia la soluzione si tinge di
rosso, se dopo n gocce la soluzione vira al blu allora n °f è una stima
(casalinga) della durezza della propria acqua. A me è risultato 22 °f,
quindi in ogni litro dell'acqua del mio pozzo sono disciolti in media 220
mg di carbonato di calcio.
In un precedente post mi chiedevo che fine facesse fare ai carbonati
l'acidificazione dell'acqua e lei mi ha risposto che li decompone a CO2 e
sali solubili. Io però ho disciolto 2 g di Urea solfato in questo litro e
questi 2 g sembrano non aver reagito in alcun modo con i 220 mg di
carbonato di calcio, nonostante il pH si sia più che dimezzato. Dove
sbaglio in questo ragionamento?

[MarioCCCP]

Post by marcovale
[CUT]
Lasciamo perdere l'aspetto botanico, la mia ormai è una curiosità a sé
stante, non intendevo concimare con una soluzione a pH 2.7 (in realtà l'ho
fatto in un vaso senza piante, l'acqua percolata aveva ancora un pH di 7.8)

quindi hai un suolo molto basico. La scarsa disponibilità
del ferro è facilmente dovuta anche a quello (inoltre i
suoli molto basici tendono pure a contenere meno ferro in
senso assoluto : se sono calcarei ad es.).

Post by marcovale
"In Italia però la durezza dell'acqua viene generalmente espressa in gradi
francesi (°f), dove un grado rappresenta 10 mg di carbonato di calcio

sì appunto : RAPPRESENTA, perché in soluzione di carbonato
in realtà non ce n'è affatto. Tutto il calcio (e magnesio)
precipitabili sono presenti come bicarbonati (anche in mare,
dove ce n'è molto di più, specie di magnesio).
CaCO3 tal quale in soluzione è praticamente inesistente.

Post by marcovale
(CaCO3) per litro di acqua (1 °f = 10 mg/l = 10 ppm).
h
ttps://i.ibb.co/2WPWkth/116418.jpg
Si prende un campione di 5 ml di acqua e si iniziano a versare un certo
numero di gocce di titolante. Dalla prima goccia la soluzione si tinge di
rosso, se dopo n gocce la soluzione vira al blu allora n °f è una stima
(casalinga) della durezza della propria acqua. A me è risultato 22 °f,
quindi in ogni litro dell'acqua del mio pozzo sono disciolti in media 220
mg di carbonato di calcio.
In un precedente post mi chiedevo che fine facesse fare ai carbonati
l'acidificazione dell'acqua e lei mi ha risposto che li decompone a CO2 e
sali solubili.

sì ... ovviamente questo non significa né che la CO2 sia
così tanta da degassare rapidamente, né che non possa essere
ricatturata dall'aria.
Calcio e magnesio solubili restano nell'acqua, inalterati
(salvo che come addolcenti si usino chelanti o polifosfati,
che li "inertizzano" in modo quasi irreversibile).
E nel momento in cui la soluzione tornasse alcalina, e come
tale in grado di fissare CO2 come bicarbonato, nuovamente
tornerebbero precipitabili.
Acetati, solfati, cloruri di calcio o magnesio restano in
soluzione. Ma se porti il pH in campo più o meno alcalino,
la CO2 torna a fissarsi lentamente, e possono nuovamente
precipitare i due carbonati.

Post by marcovale
Io però ho disciolto 2 g di Urea solfato in questo litro e
questi 2 g sembrano non aver reagito in alcun modo con i 220 mg di
carbonato di calcio,

si è formato solfato di calcio e solfato di magnesio.
Entrambi solubili a quella conc.

Post by marcovale
nonostante il pH si sia più che dimezzato. Dove
sbaglio in questo ragionamento?

la titolazione complessometrica di suo non percepisce lo
ione bicarbonato (o il carbonato, che però esiste sopra pH
9-10), ma i due cationi metallici.
Può darsi che il complesso formato (un po' mi sorprende,
pensavo che sotto 4 la complessazione con EDTA o NTA
nicchiasse parecchio) sia suff. stabile anche a pH 2,7 e
quindi si veda un viraggio.

Domanda : te l'analisi l'hai fatta sul percolato o su acqua
mescolata al fertilizzante e basta ?


--
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse,