Il KH
Ed ecco che abbiamo finalmente introdotto il concetto più atteso, conosciuto e, forse, anche misconosciuto dell'acquariofilia di acqua dolce: la durezza carbonatica o KH.

La durezza carbonatica, o "alkalinity" in inglese, o durezza temporanea è stata fino ad oggi misurata, per lo meno in Italia, usando la scala di gradi tedeschi, °dKH, che considerava 1°dKH una quantità pari a 17.8 mg/L (o ppm) di CaCO3 in soluzione, mentre in nord America la durezza carbonatica viene misurata in ppm di CaCO3 in acqua. La tendenza ufficiale oggi vorrebbe unificare queste scale usando la definizione data dalle norme DIN 38 402, parte 11, definendo la durezza carbonatica come "capacità tamponante dell'acidità a pH 4.3" e dove

Molto probabilmente passeranno diversi anni prima che gli acquariofili decidano di modificare le loro ben radicate abitudini, abbandonando il concetto di KH come durezza carbonatica; per questo motivo anche noi continueremo ad utilizzare questa vecchia definizione.

Come dicevamo, maggiore è la quantità di sali in soluzione, maggiore è il loro potere tamponante; ovviamente nel caso dell'acqua degli acquari, non è possibile aggiungere quantità esagerate di sali, come è anche vero che non capiterà mai di aggiungere grandi quantità di acidi o basi forti. Quindi le modeste quantità in gioco di bicarbonati servono più che adeguatamente allo scopo; in linea generale un KH superiore a 4 assicura già un sufficiente potere tamponante; resta inteso che valori superiori (diciamo intorno a 6-7) danno una maggior garanzia. Un valore più basso di 4 rende l'acqua dell'acquario instabile e soggetta a pericolose variazioni di pH. E' forse il caso di far notare che per i cambi d'acqua, mescolare quantità uguali di acqua di rubinetto (ad esempio avente pH 7.5) con acqua ottenuta per osmosi inversa (ad esempio a pH 6.5), produrrà una miscela che avrà un valore medio per quanto riguarda GH e KH, ma che NON avrà un valore medio di pH (cioè NON avrà pH 7.0, tanto per intenderci); la nostra acqua finale avrà ancora un pH di 7.5 perché il potere tamponante degli ioni bicarbonato presenti nell'acqua di rubinetto annullerà del tutto l'acidità dell'acqua osmotica.

Ricordiamo qui brevemente che la principale fonte di acidità nell'acquario è il ciclo dell'azoto, alla cui fine si produce acido nitrico. Il potere tamponante del bicarbonato è tale per cui l'acidità viene rapidamente assorbita ed il prodotto finale resta solo lo ione nitrato, che potrà essere eliminato o attraverso i cambi di acqua, o grazie all'assorbimento da parte delle piante o, molto più raramente, dalla ulteriore riduzione ad azoto gassoso da parte dei batteri anaerobi.

La sorgente di basi, invece, è da ricercarsi nel metabolismo delle piante, ed in particolare nella fotosintesi clorofilliana; ma di questo, come del ciclo dell'azoto, parleremo più diffusamente in un prossimo articolo.

Il KH può essere aumentato in modo artificiale aggiungendo sali che contengano lo ione bicarbonato, come ad esempio il ben noto bicarbonato di sodio (baking soda in inglese); una quantità di bicarbonato di sodio pari a circa 6 g (un cucchiaio da tè) in 50 L di acqua, alza il KH di circa 4 unità. Anche il carbonato di calcio può essere utilizzato per aumentare il KH; 4 g circa (pari ad un cucchiaino da tè) di calcio carbonato in 50 L di acqua alzano il KH di circa 4 gradi; l'aggiunta di questo sale, ovviamente, comporta anche l'aumento del GH, la grandezza che misura la quantità di ioni Ca2+ e Mg2+ in soluzione, mentre entrambi i sali provocano, contemporaneamente, un incremento del pH verso valori nettamente alcalini. Ricordiamo brevemente che un aumento di 10 volte del KH incrementa il pH di circa 1 unità, a concentrazione costante di CO2; inoltre il pH aumenta di 0.3 unità se si raddoppia la KH (lg 2 = 0.301), mentre a KH costante il pH diminuisce di 0.3 unità se si raddoppia la quantità di CO2.