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Ora studiamo le caratteristiche chimico - fisiche dell’acqua

Assorbire dei gas e tenerli in soluzione: contenuto di ossigeno disciolto

Hai già esperienza che

• nelle bibite sono presenti gas, che, all'apertura della bottiglia, si liberano sottoforma di bollicine
• che nell'acqua i pesci respirano l'ossigeno disciolto e non quello imprigionato nel composto H₂O
• che prima che l’acqua raggiunga la temperatura di ebollizione, sul fondo del recipiente si formano tante bollicine che si allontanano via via che all’acqua si fornisce calore: erano di aria sciolta nell'acqua.

La possibilità di un gas di stare in soluzione dipende quindi dalla pressione: infatti nelle bibite non vedi bollicine che se ne vanno fino a che non togli il tappo e diminuisce bruscamente la pressione e dipende dalla temperatura: infatti quando scaldi l'acqua, prima di raggiungere la temperatura di ebollizione, i primi gas che se ne vanno sono quelli dell'aria in soluzione. Quindi completa:

se la pressione aumenta, la quantità di gas sciolto ………………………………………,se la temperatura diminuisce, la quantità di gas sciolto ………………………………………

Nell' acqua di un fiume IL GAS CHE CI INTERESSA DI PIU' E' L'OSSIGENO e il suo sempre associato compagno anidride carbonica o meglio biossido di carbonio CO₂ , legati nel ciclo continuo che impegna gli esseri viventi animali e vegetali.

La quantità di gas presente in un liquido è la sua concentrazione e si misura in mg / litro.

Devi abituarti a lavorare con i numeri, se vuoi che le tue impressioni soggettive diventino osservazioni.

A 20°C la concentrazione di saturazione con l'ossigeno dell'aria è pari a 9,29 mg/litro,

a 10°C la concentrazione di saturazione con l'ossigeno dell'aria è pari a 11,39 mg/litro.

Sei abituato a esprimere la pressione in atmosfere: hai studiato che una Atmosfera è il rapporto tra il peso dell'aria e la superficie su cui essa agisce e hai imparato che "vale" la pressione di una atmosfera il peso dell'aria che "preme" su un cm^q di superficie. Il sistema internazionale di misura oggi ha stabilito come unità di misura il Pascal: ci vogliono 101 325 Pascal per fare una Atmosfera: in questo modo puoi lavorare con valori di solito interi di pressione.

Attenzione : parlando del gas ossigeno non dovrai mai fare riferimento alla pressione atmosferica, ma alla pressione parziale dell'ossigeno che è 1/5 di quella atmosferica, dato che che l'ossigeno compone 1/5 dell'aria. Naturalmente potrai trovare acque più ossigenate in pianura, dove la pressione dell'ossigeno è maggiore, che in montagna dove è minore.

Allora perché le trote, che tutti sanno hanno bisogno di acque molto ossigenate, vivono nei torrenti di montagna? Perché c'è un altro fattore che influenza molto la quantità di ossigeno disciolta, cioè la estensione della superficie di contatto tra il liquido e il gas: in un torrente di montagna, che spruzza, saltella in mille cascatelle, l’acqua ha una superficie di contatto più estesa di un tranquillo, anche se largo, fiume di pianura.

E se nelle acque ci sono alghe verdi? Loro fanno la fotosintesi liberando una quantità di ossigeno molto più grande di quella che usano per respirare; quindi l'acqua si arricchisce di ossigeno. Ma questo succede in superficie….. e se le alghe sono tante perché magari nel fiume arrivano molte sostanze nutrienti? Quelle che stanno sotto non ricevono più abbastanza luce per fare la fotosintesi e cominciano a consumare l'ossigeno per continuare a respirare e quando l'hanno finito muoiono e ancora i batteri decompositori consumano ossigeno o, se sono anaerobi, producono ammoniaca e metano......

Avrai capito che il fiume è un ecosistema nel quale un solo parametro, come la quantità di ossigeno disciolto, da solo non è sufficiente per dare delle indicazioni sul tipo di equilibrio dell'ecosistema stesso.