Recentemente, avendo avuto qualche problemino di alghe e sopratutto di ph molto basso, ho cercato info in rete relativamente ai sali marini utilizzati in acquariofilia ed ho trovato uno studio che ho reperito solo in inglese, lo ho tradotto e gradirei mettere a disposizione di tutti questo articolo
Spero con questo di fare cosa gradita al GATV dando cosi' un piccolo apporto in qualit? di socio.

M.J. Atkinson, Istituto di Biologia Marina delle Hawaii, Casella Postale 1346, Kanoehe, Hawaii 96744, e C. Bingman, Dipartimento di Biochimica e Biofisica molecolare, Universit? di Columbia, New York, New York 10032 SOMMARIO Otto diverse e commercialmente disponibili miscele sintetiche di sale marino furono analizzate per circa trentacinque elementi e ioni ed altri parametri chimici. I risultati vengono confrontati con quelli dell?acqua di tipici oceani tropicali. Le miscele sintetiche di sali di acqua marina sono in genere utilizzate per creare acqua di mare per acquari marini. Gli organismi di barriere coralline vengono mantenuti in acquari chiusi per scopi ricreativi, educativi, spettacoli pubblici, propagazione e ricerche. I nostri interessi di ricerca riguardano gli effetti della chimica dell?acqua sui tassi metabolici delle barriere coralline, ed in particolare il rapporto tra lo stato di saturazione del carbonato di calcio, alcalinit? e PH. Siamo interessati nella possibilit? di mescolare sali marini sintetici per creare acqua marina con diversi sistemi di tamponamento del PH. Nonostante l?uso diffuso di una variet? di miscele di sale, la relativa composizione di elementi e ioni in questi sali non vengono documentati al consumatore. La vasta gamma di marche di sale rende difficile determinare quali miscele di sale sono appropriate per una data applicazione di acqua di mare. In questa pubblicazione documentiamo circa 35 diversi elementi e ioni per otto diverse miscele commerciali di sale. Confrontiamo inoltre la composizione dell?acqua marina sintetica, all?acqua di mare tipica degli oceani tropicali. Otto miscele di sale furono acquistate da That Fish Place, Lancaster, PA, 17603, USA e spedite all?Istituto di Biologia Marina delle Hawaii, Kaneohe H1, 96744, USA. Le miscele di sale furono aperte, e i ?sali? asciutti furono miscelati manualmente e suddivisi in sotto-campioni 10 volte. I sotto-campioni (~ 300 grammi) furono posizionati in sacchetti con chiusura lampo, e poi sigillati. I campioni furono analizzati per i ?principali? cationi ed anioni, composti nutritivi ed elementi ?traccia?. Due sotto-campioni di ciascun sale nei sacchetti con chiusura lampo furono analizzati. Le procedure di miscelatura e di creazione di sotto-campioni descritte sopra risultarono essere i migliori metodi pratici per minimizzare la genetica in homo per un tipico consumatore nelle miscele di sale. Trentacinque grammi di ciascun campione di sale furono mescolati in acqua altamente purificata (18 milli-ohm cm?? di acqua formano un sistema milli-QRG Milliporo di acqua ultra-pura) e portati ad un litro. Se i sali sono del tutto asciutti, la loro salinit? dovrebbe approssimativamente essere pari a 35 parti per migliaio; tuttavia, le miscele saline in genere contengono acqua di idratazione. La salinit? fu misurata su un campione sintetico appena preparato di acqua marina. I principali cationi Na+, K+, Ca+?, Mg+?, Sr+?, e B+? furono misurati con uno Spettrofotometro di assorbimento atomico Perkin Elmer. I principali anioni C1? e SO4-? furono determinati dalla cromatografia ionica (2010 Dionex nel cromatografo con colonna AS-4). Gli anioni F- e Br- sono riscontrabili in concentrati relativamente piccoli, e sono compresi nella misurazione di C1-. Journal of Aquariculture and Aquatic Sciences Volume VIII, N?. 2 Pagina 39 Il totale CO2 fu misurato acidificando un campione preparato di acqua marina, poi misurando il gas CO2 tramite rilevamento ad infrarossi (OI, modello 700 Analizzatore TOC Analitico). I composti nutritivi inorganici , PO4-?, NO3-, NH4+, SiO3-?, furono misurati con un Auto-Analizzatore Technicon II , utilizzando metodi Industriali Technicon leggermente modificati (Walsh, 1989). I composti nutritivi totali furono misurati ossidando campioni di acqua con luce UV e perossido e poi misurando nuovamente i composti nutritivi inorganici. La differenza tra composti nutritivi totali e quelli inorganici sta nei ?nutrienti organici dissolti? quali il fosfato organico dissolto (DOP) e azoto organico dissolto (DON). Il PH fu misurato con una sonda PH Sensorex S-100C e con un Analizzatore di ioni Orion, modello EA-940. L?alcalinit? totale fu misurata con l?aggiunta di 0.01 N HCI per portare un campione di 20 ml di acqua a dei PH compresi tra 3.0 e 3.8. Gli elementi restanti, Li, Si, Mo, Ba, V, Ni, Cr, Al, Cu, Zn, Mn, Fe, Cd, Pb, Co, Ag, Ti, furono misurati tramite Spettroscopia ad emissione di Plasma Congiunto Induttivamente (ICP). Tutti i risultati furono regolati ad una salinit? equivalente a 35 ppt e ad una temperatura di 25?C, e ad una densit? pari a 1.023 Kg L-?. I valori per i campioni doppi furono calcolati in media ed arrotondati all?errore di media dell?analisi doppia. Le costanti di dissociazione usate per calcolare l?alcalinit? del borato e le specie di carbonio inorganico nell?acqua di mare furono estratte da un testo prontamente disponibile, Stumm and Morgan (1981). I risultati sono riepilogati nella Tavola 1, e classificati dalla concentrazione pi? elevata a quella pi? bassa. I pesi molecolari sono elencati nella Tavola in modo che sia pi? semplice convertire da mmlo Kg-? a ppm, moltiplicando il valore indicato nella Tavola per la massa molare (peso molecolare, gmol-?), dove mg/Kg-? ? uguale a le parti per milione (ppm); allo stesso modo μmol kg-? per la massa molare ? uguale a parti per miliardo (ppb). Le concentrazioni di elementi e ioni nella superficie tropicale dell?acqua di oceano sono anche elencate a scopo comparativo. Alcune generalizzazioni sono evidenti. La salinit? di tutte le miscele equivale a 2-6 parti per migliaio (ppt) pi? bassa di 35 ppt, a causa di acqua di idratazione. I principali cationi rientrano in circa 10% di acqua marina, eccetto il sale#8, che presenta un valore Mg+? di solo 70% di acqua marina. I principali anioni, C1- e SO4-? rientrano anche in circa 10% di acqua marina, tranne per un valore basso di SO4-? per il sale#7 ed un valore elevato per il sale#8. Il sale#8 presenta un valore equimolare di Mg+? e di SO4-?. Una spiegazione plausibile ? che MgSO4 ? l?unica fonte di Mg per questo sale. Tipicamente, per l?acqua marina naturale il rapporto di HCO3- e di CO3-? bilancia il leggero carico in eccesso dei principali cationi sugli anioni. Tuttavia, si evince dalla Tavola 1 che il totale CO2 varia circa 20 volte , da 0.12 a 2.5 mmol Kg-?. Il totale B varia circa 13 volte da 0.36 a 4.90 mmol Kg-?. Pertanto il sistema di tamponamento del PH di questi sali ? fondamentalmente diverso. I valori di PH sono pi? elevati per i sali che presentano un totale CO2 relativamente basso. Le concentrazioni di fosfato variano 24 volte da valori estremamente bassi quali 0.05 μmol kg-? a concentrazioni moderate di 1.2 μmol kg-?. In modo simile, NO3- varia da 0.79 a 18.4 μmol kg-?. Anche l?ammoniaca varia 22 volte da 0.55 a 11.9 μmol kg-?. Ci? nonostante, nessuna delle concentrazioni ? sufficientemente elevata per destare preoccupazione per il mantenimento degli organismi corallini. Il carbonio organico totale ed i nutrienti organici dissolti, DOP e DON, sono in effetti pi? bassi che la tipica acqua di superficie di oceano. Concentrazioni di silicio variano da 2.7 a 11.5 μmol kg-? attraverso test colorimetrici e da 14 a 46 μmol kg-? attraverso ICP. La maggior parte dei campioni contengono livelli di Si pi? elevati dell?acqua di mare. Le discrepanze tra test colorimetrici ed ICP per il silicio (Tavola 1) sono comuni, ed in genere attribuiscono la presenza di forme ?condensate? di silicio non-reattivo a test colorimetrici (Greenberg et al. 1992). I metalli di transizione rimanenti sono tutti pi? elevati in acqua marina artificiale che in acqua di mare.

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Tavola 1. Composizione degli elementi di sali marini sintetici per acquari marini. SW = acqua marina; 1= Instant Ocean, 2 = Tropic Marin, 3 = Marine Mix, 4 = Reef Crystals, 5 = Rea Sea Salt, 6 = Kent, 7 = Coralife, 8 = SeaChem Reef, MW = peso molecolare, g mol-?, TA = alcalinit? totale (mequiv Kg-?).

	SW	1	2	3	4	5	6	7	8	MW
ppt	35	29.65	32.64	29.40	28.91	30.07	28.85	28.39	29.54
Principali Cationi (mmol Kg-?)
Na+	470	462	442	467	461	472	460	464	504	23.0
K+	10.2	9.4	9.1	10.1	9.5	9.9	10.1	9.3	10.7	39.1
Mg+2	53	52	46	53	50	55	57	63	37	24.3
Ca+2	10.3	9.4	9.1	10.1	9.5	9.9	10.1	9.3	10.7	40.1
Sr+1	0.09	0.19	0.08	0.15	0.08	0.10	0.10	0.08	0.21	87.6
Sum	607	594	561	601	589	610	605	602	609
Principali Anioni (mmol Kg-?)
CI	550	521	497	538	520	537	531	566	516	35.5
SO-2	28	23	21	28	27	25	24	15	37	32.1
TCO2	1.90	1.90	1.10	2.10	0.75	1.08	2.52	0.32	0.12	12.0
TB	0.42	0.44	0.36	0.41	0.65	0.54	0.54	1.26	4.90	10.8
Sum	608	569	541	596	574	588	582	597	595
Nutrienti (?mol Kg-?)
PO4:P	0.20	0.05	1.20	0.46	0.32	0.37	0.16	0.95	0.57	31.0
NO3:N	0.20	1.00	2.20	1.63	5.00	0.79	2.05	6.30	18.4	14.0
NH4:N	0.20	10.2	0.55	9.2	7.8	5.2	11.9	8.4	0.7	14.0
SiO3:Si	5	4.2	3.2	11.5	5.9	4.5	4.1	2.7	11.3	28.1
DOP:P	0.2	0.1	0	0.2	0.2	0.1	0.1	0.2	0.1	31.0
DON:N	10	2.9	5.5	8.2	6.3	1.9	2.4	11.2	3.1	14.0
TOC:C	50	29	32	29	28	29	28	28	22	12.0
ph	8.25	8.35	8.90	8.49	9.28	8.69	8.08	9.17	8.21
TA	2.3	2.3	1.5	3.1	3.2	1.6	2.7	1.5	2.2
Elementi traccia (?mol Kg-?)
Li	20	54	29	36	62	44	62	1793	117	6.9
Si	5	16	14	29	46	17	37	18	23	28.1
Mo	0.1	1.8	2.5	3.3	2.4	2.8	2.8	2.7	2.6	95.9
Ba	0.04	0.85	0.32	0.71	0.27	0.70	0.39	0.37	0.88	137
V	0.04	2.9	2.8	3.4	3.5	3.4	3.7	3.8	2.9	50.9
Ni	0.004	1.7	1.7	2.3	2.1	1.9	1.9	2.2	1.7	58.7
Cr	0.003	7.5	7.6	8.3	8.8	8.3	8.9	9.7	7.7	52.0
AI	0.002	240	230	250	250	240	290	270	270	30.0
Cu	0.001	1.8	1.9	3.0	2.4	2.3	2.6	2.8	2.4	63.5
Zn	0.001	0.50	0.55	0.75	0.60	0.60	0.60	0.90	0.55	65.4
Mn	0.0004	1.2	0.7	1.2	0.10	1.6	1.4	0.9	1.0	54.9
Fe	0.0001	0.24	0.24	0.34	0.27	0.27	0.30	0.30	0.26	55.8
Cd	0.0001	0.24	0.24	0.34	0.27	0.27	0.30	0.30	0.26	112
Pb	0.00006	2.1	2.3	3.2	2.6	2.7	2.6	2.9	2.5	207
Co	0.00005	1.3	1.3	1.8	1.6	1.5	1.6	1.7	1.4	58.9
Ag	0.00001	2.3	2.7	3.6	4.3	3.7	4.0	3.8	3.9	108
Ti	0.000010	0.67	0.62	0.73	0.79	0.83	1.04	0.97	0.85	47.9

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Tavola 2. Concentrazione di anidride carbonica in mmol Kg-?. SW rappresenta la concentrazione di acqua marina di Nozaki, 1994. 1= Instant Ocean, 2 = Tropic Marin, 3 = Marine Mix, 4 = Reef Crystals, 5 = Rea Sea Salt, 6 = Kent, 7 = Coralife, 8 = SeaChem Reef, MW = peso molecolare, g mol-?, CA = alcalinit? carbonica (mequiv Kg-?), BA alcalinit? di borato (mequiv Kg-?), TA = alcalinit? totale (mequiv Kg-?).

Composto	SW	1	2	3	4	5	6	7	8
Prima dell?equilibratura con l?aria
TCO2	1.90	1.90	1.10	2.10	0.75	1.08	2.52	0.32	0.12
CO2(x10-3)	9	8	0.9	6	0.2	2	20	0.1	0.1
HCO3-1	1.66	1.65	0.70	1.74	0.34	0.81	2.32	0.16	0.084
CO3-2	0.23	0.24	0.40	0.35	0.41	0.26	0.18	0.16	0.036
Dopo l?equilibratura con l?aria, pCO2 = 35?atm
TCO2	1.94	1.99	1.55	2.27	1.53	1.42	2.38	1.26	1.82
CO2(x10-3)	11	11	11	11	11	11	11	11	11
HCO3-1	1.73	1.78	1.41	2.02	1.40	1.31	2.10	1.17	1.65
CO3-2	0.20	0.19	0.13	0.24	0.12	0.10	0.27	0.08	0.16
CA	2.13	2.17	1.67	2.50	1.64	1.52	2.64	1.33	1.97
BA	0.10	0.10	0.072	0.11	0.12	0.099	0.15	0.21	1.07
TA	2.23	2.27	1.74	2.61	1.76	1.62	2.79	1.54	3.04
pH	8.18	8.21	8.10	8.26	8.11	8.08	8.30	8.04	8.17
Saturazione	2.06	1.71	1.16	2.16	1.12	0.90	2.81	0.81	1.62
(Ca x CO3)
Aragonite 0.89x10-6 ....25?C

Solo Cr, Pb e Ag furono prossimi ai limiti di rilevamento per l?ICP. Bisogna notare che le concentrazioni in acqua di mare artificiale sono tutte approssimativamente le stesse, probabilmente riflettendo i metodi di lavorazione industriale per la preparazione dei sali. L?eccezione ? costituita da Li, dato che un campione ? quasi 100 volte maggiore dell?altro, e che probabilmente riflette un Li relativamente elevato all?origine per MgCI2. Quindi le principali differenze tra le acque sintetiche sembrano essere correlate al loro sistema di tamponamento del PH, che verr? discusso qui di seguito. Tutti i sali variano da lotto a lotto, per cui intendiamo discutere e sottolineare solo alcuni punti generali circa queste miscele. Dopo aver miscelato i sali, l?acqua marina scambia N2, O2 e CO2 con l?aria. N2 e O2 sono inerti in acqua di mare, ma CO2 reagisce prontamente con acqua per formare bicarbonato (HCO3-), carbonato (CO3-?), ed alcuni ioni di idrogeno. Ci? non altera la capacit? generale di tamponamento o ?totale alcalinit?? dell?acqua di mare, visto che esiste una quantit? equivalente di anioni e cationi che entrano nell?acqua. Pu? tuttavia modificare la capacit? di tamponamento delle specie C, o alcalinit? carbonica. L?alcalinit? carbonica rappresenta una quantit? importante in quanto direttamente connessa alla concentrazione di CO3-?. Il Carbonato (CO3-?) ? considerato importante dato che lo stato di saturazione di CaCO3 quale aragonite (il prodotto di Ca+? libero per CO3-?) influisce sulla precipitazione di CaCO3. Considerate le condizioni iniziali di questi sali, cosa accade dopo l?equilibratura con l?aria? In genere, CO2 viene assorbito dall?acqua, incrementando il totale CO2 dissolto nell?acqua e diminuendo il PH. Gli ioni di idrogeno riducono l?alcalinit? di borato e dunque l?alcalinit? carbonica deve aumentare.

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Il processo prosegue rapidamente fino a quando la pressione parziale di gas CO2 nell?acqua non ? equivalente all?aria, o a 350 μatm di pressione. ? possibile calcolare questo equilibrio, conoscendo la temperatura, la salinit?, il PH e le totali concentrazione C e B. La Tavola 2 ? un riassunto delle specie C prima e dopo l?equilibratura con l?aria. Non sorprende il fatto che la maggior parte dei sali sono meno sovra-saturati rispetto alla saturazione di aragonite che l?acqua marina di superficie (Tavola 2); eppure ? piuttosto sorprendente che due dei sali, #6 e #8 esistono solo a saturazione. Queste vaste differenze nelle specie di CO2 e nelle alcalinit? sono in grado di alterare i tassi di calcificazione di base degli organismi di queste acque. Raccomandiamo una corretta aggiunta di alcalinit? carbonica, manutenzione e misurazione per un utilizzo mirato alla ricerca di questi sali.

RINGRAZIAMENTI Questo lavoro ? stato in parte sovvenzionato dall?Universit? delle Hawaii, dal Sea Grant Program NOAA, NA36RG0507 R/EL-1.