San Langelier, ora pro nobis

Sto facendo uno studio sull'acqua di un pozzetto di drenaggio di una miniera dismessa di alabastro in area dolomitica.

Lo scorso 9 maggio sono entrato ed ho preso un campione dal pozzo in questione, che non è poi tanto pozzetto, ma un bell'invaso che se ci caschi dentro, non credo proprio che tocchi, anche se il fondo sembra basso attraverso l'acqua cristallina, ma trae in inganno per la rifrazione.

Il lavoro che sto facendo è sull'aggressività o incrostabilità dell'acqua in questione.

Non si tratta di un lavoro retribuito, ma di una ricerca che presenterò al convegno di Speleologia in Cavità Artificiali ad Urbino il prossimo dicembre, assieme ad un altro lavoro già consegnato.

Ho fatto l'analisi di alcuni parametri e mi sto accingendo a scrivere il testo.

Poiché tutto il lavoro verte sull'equilibrio calcio-carbonico, i parametri che ricerco e su cui baso tutto l'assunto, sono: gli indici di Langelier e di Ryznar, e l'indice di aggressività.

Indispensabile per i primi due è la determinazione del pHs, o pH di saturazione, cioè il pH a cui si avrebbe l'equilibrio tra l'acido carbonico, calcio carbonato e calcio bicarbonato in soluzione, ossia le tre forme della CO2: libera (H2CO3), combinata (CaCO3) e semicombinata (HCO3-).

Cerco allora di determinare questo cavolo di pHs.

E qui viene il bello:

cerco in rete, e scarico un testo di un ricercatore triestino che ha già scritto su questo argomento.

E dà questa formula per il pHs:

pK2 – pK1 + p(Ca2+) + p(HCO3-) …...+ un fattore legato all'attività che ho trascurato per motivi tecnici, considerandolo minimamente influente.

Bene, applicando questa formula mi vengono fuori un indice di Langelier e di Ryznar indicanti tendenza alla aggressività.

Calcolo anche l'Indice di Aggressività, da una formula presa da un Power Point di una lezione di una università, che dice:

IA = pH – log10(A * H), dove A è l'alcalinità totale e H è il Ca entrambi come CaCO3 in ppm.

Risulta acqua aggressiva.

Però – penso – strano. L'acqua ha depositato abbastanza alabastro da riempire una cavità di crollo, e sta depositandone a ritmo accelerato adesso mentre sto scrivendo (se nessuno lo asporta, tra pochi millenni sarà nuovamente riempita come se la miniera non fosse mai stata scavata).

Dunque ha esercitato una fortissima azione incrostante, e il pozzetto ha acqua aggressiva?

Mah?! Rifaccio i conti....stessi risultati.

Va be', non so come spiegare la cosa. Mi son dimenticato di dire che la CO2 libera è 0,5 ppm, ad una °t di 6 e qualcosa gradi. Valore bassissimo, perchè l'ha persa nel deposito di alabastro. Dentro, infatti, si respira male, perchè c'è un casino di CO2 nell'aria...io lo sentivo che avevo l'affanno!

Cerco in rete, su altri siti, quelle formule per una verifica.

E sono incappato in due formule con una piccola differenza, ma così piccola da ribaltare completamente i risultati, ossia far diventare debolmente incrostante un'acqua che prima era aggressiva.

Vi spiego. Nuova formula del pHs:

pK2 – pKs (CaCO3) + p(Ca2+) + p(HCO3-)

qui anziché il pK della prima ionizzazione dell'acido carbonico, mette la costante del prodotto di solubilità del carbonato di calcio.

Applico questa formula e la sostituisco in quella dell'Indice di Langelier, e mi viene fuori un'acqua debolmente incrostante, com'è prevedibile anche basandosi sulla logica (l'acqua percolata dal soffitto – lì dentro piove, in 30 secondi ti fai la doccia fredda – ha degassato scaricando l'alabastro e nel pozzetto è poverissima di CO2 e debolmente incrostante, vicina alla stabilità calcio-carbonica).

Allora sia il nuovo Langelier che Ryznar stavolta mi danno debole tendenza all'incrostazione.

Però resta un controsenso rispetto all'Indice di Aggressività.

Cerco la formula su Wiki, e mi dà:

IA = pH + log10(A*H)

notare che questa ha il +, mentre l'altra era col -.

Inserendo i numeri, stavolta questa col + mi dà un valore di poco superiore a 12, ossia acqua NON aggressiva, che concorda col “debolmente incrostante” di Langelier e Ryznar.

Riepilogando: un sito mi dà la formula del pH di saturazione sbagliata, un altro me la dà giusta, ma lo stesso sito mi da sbagliata la formula dell'Indice di Aggressività, mentre Wiki mi da l'Indice di Aggressività giusto.

Mi concedete una “ignoranzità” veniale?

A casa mia se dice: “Io 'n ce riccapezzo 'n cazzo”

Oppuramente “Ma...io..boh?!”

(Bello “oppuramente”...alzi la mano chi l'ha sentito prima d'ora).

E fare una banale prova del marmo per stabilire l'aggressività?

Magari è inutile, ma tentare non nuocerebbe...

Hai ragione, ma è passato più di un mese dal campionamento. Adesso la bottiglia deve essere da qualche parte della casa, l'ho persa di vista. La CO2 libera l'ho determinata per tit. circa un'ora dopo, e anche la durezza totale e l'alcalinità, tappando la bottiglia con le mani sotto acqua glu-glu-glu assicurandomi di non intrapplare aria. Il resto delle cose l'ho fatte a casa. L'anno scorso ho notato un fenomeno che non saprei spiegare: all'interno di questa miniera, il pHmetro era impazzito. Il gocciolio dalla volta è incessante, e i minatori scavarono (penso fine 800) un piccolo invaso nella breccia vulcanica ricoperta di alabastro, da cui prelevavano acqua da bere con una canna di ferro. Ho messo il pHmetro lì, e la lettura non si stabilizzava mai, con oscillazioni folli. Lo tiravo fuori dall'acqua, e si stabilizzava nell'atmosfera umida. Lo rimettevo in acqua, e impazziva. Ho provato a vedere se era calibrato con i tamponi 4 e 7, come si fa di solito, ed era tutto normale. Poi lo rimettevo in acqua, e non riuscivo a fissare uno straccio di numero leggibile. Però, le misure fatte in esterno appena uscito, sono regolari sette e sessanta-sette e ottanta. Un'altra volta mi successe qualcosa di simile in un ambiente completamente differente: stavolta era una vasca di un antico cunicolo d'acquedotto a 120 metri dall'entrata. Qui l'ambiente è zeppo di particelle alfa (37-38000 Bq/m3), ma l'acqua stessa è radioattiva, verificata con una sonda per liquidi. Bene, il pHmetro impazziva quando lo mettevo in vasca, e dopo qualche secondo mi dava segnale di errore. La stessa acqua, uscito all'aperto, mi dava valori regolari di pH. Comunque nella miniera di alabastro non c'è radioattività, l'ho già verificato prima. E l'aria è piena di CO2 al punto da ansimare, e non c'è ricambio di aria, perchè l'entrata fu fatta saltare con la dinamite nel dopoguerra per prendere l'assicurazione (però il carburo resta acceso anche se la fiamma non è brillante); si entra strusciando carponi dal condotto di aereazione. Quella volta c'era anche un geologo di Belluno esperto della stratigrafia locale, e non credeva ai suoi occhi vedendo lo scherzetto del pHmetro, anche lui credeva, come me, che la sonda fosse kaputt. Quando si è accertato che era regolare, ma l'acqua era balorda, disse "ma che ca...o di acqua è questa?". Contiene anche tanti solfati (sui 500 ppm). E da uno dei due pozzetti di drenaggio, parte una galleria completamente allagata che si inoltra verso l'alveo del Cordevole, e nessuno mai c'è stato dentro.

Mi sa che ci devi tornare...

Difficile trarre conclusioni quando alcuni dati sono discordanti.

E' molto interessante quello che racconti...esperienze che io non farei mai...soffro di claustrofobia.