Utilizzo di composti mineralo-argillosi nell’acquario marino

Oggigiorno i composti mineralo-argillosi trovano largo impiego in molti campi, a partire dall’agronomo, chimico, medico, trattamento reflui e perché no anche nei nostri moderni acquari di barriera. Vediamo di seguito quali sono le caratteristiche che rendono cosi usufruibili questo genere di composti. In natura esistono numerose tipologie di minerali argillosi anche molto diversi tra loro, ma hanno tutti in comune una elevata area superficiale a discapito di una ridotta dimensione ed è propria questa loro caratteristica a renderli cosi speciali. Infatti, il segreto della loro funzionalità è racchiuso nella struttura cristallina del loro reticolo generalmente formata da ponti Si-O-Al (silico-alluminati), il susseguirsi di questi legami porta la struttura del composto a formare dei veri e propri “cluster” molecolari che si organizzano, in base alle forze repulsive/attrattive, in motivi strutturali sia tetraedici che ottoedrici:

fig.1 struttura cristallina argille

la combinazione di questi due reticoli dà vita ad una vera e propria impalcatura ricca di spazi interstiziali in grado di intrappolare nel loro interno numerosi altri elementi a seconda delle loro affinità e per il principio dell’adsorbimento, ma cos’è l’adsorbimento? Con il termine adsorbimento si intende la capacità di assorbire molecole liquide o gassose (adsorbato) sulle superfici di un solido (adsorbente), questo fenomeno può avvenire sia per fenomeni fisici che chimici:

fig.2 adsorbimento

Vedendo quanto sopra, molti utenti troveranno familiare quando descritto, infatti, il fenomeno dell’adsorbimento è già molto spesso utilizzato tramite l’uso dei carboni attivi e la struttura cristallina è comune alle zeoliti, ma allora qual è il vero vantaggio dell’uso dei mineralo-argillosi? La risposta e l’arma in più di questi composti è racchiusa nella loro dimensione, infatti questi prodotti sono composti da argille di dimensioni molto piccole e impalpabili. Durante la preparazione del composto, solitamente 1 cucchiaino da tè ogni 200 litri, da sciogliere preventivamente in una tazza di acqua della vasca), quello che si viene a creare non è una soluzione completamente solubilizzata ma, bensì, una dispersione di argilla il più uniforme e senza grumi possibile, questo tipo di composti vengono definiti in chimica come composti colloidali. La soluzione colloidale è formata da particelle solide in sospensione di minime dimensioni e dalla carica elettrostatica che queste particelle mantengono.
Queste caratteristiche nel layer liquido-solido, provoca una modifica nella struttura cristallina esterna del solido argilloso, andando a modificare la superfice del frammento minerale creando cavità, irregolarità di ogni sorta, comprese quelle dovute alla parziale dissoluzione.

fig.3 soluzione colloidale

La conseguenza diretta del fenomeno sopradescritto è quello di non avere superfici neutre delle particelle minerali, ma portatrici di cariche elettriche che saranno cosi in grado di interagire con legami/interazioni con gli elementi presenti in acqua e specialmente con i metalli a carica positiva come possono essere i metalli pesanti nelle nostre vasche. Quando poi il composto preparato, viene versato sopra una pompa di movimento, questo si disperderà immediatamente in tutta la vasca raggiungendo tutti gli anfratti possibili, evitando l’uso di reattori o passaggi forzati di acqua e rimando sospeso in acqua per qualche ora grazie all’ infinitesime dimensioni. L’azione detossificante è legata a questo stato e una volta terminata (nell’arco di 1-2 ore) l’eccesso e i composti aggregati flocculeranno venendo schiumati e/o filtrati mediante filtri di ogni sorta. Ricapitolando possiamo affermare che questo genere di prodotti accomunano gli effetti di adsorbimento come per i carboni attivi (anche se questi restano più affini per composti organici ad alto peso molecolare) come per esempio nella chiarificazione dell’acqua, nella diminuzione del carico di ammonio riducendo quindi i futuri nitrati e aiutando i batteri nel loro compito (affinità dei silico-alluminati allo ione ammonio come per le zeoliti) e all’azione detossificante delle argille possono avere efficacia sulla rimozione di cloro, metalli pesanti, rame, zinco, cadmio e residui di tossine/medicinali e altro. Se a tutto questo uniamo che non ci sono rischi di sovradosaggio (o almeno nei limiti ragionevoli, infatti un larghissimo eccesso potrebbe soffocare i coralli), che la reattività del composto rimane solo a breve nell’acqua e che può essere dosato anche in caso di dubbio o sporadicamente, come surplus, per diminuire i nutrienti in vasca, unito al basso costo della materia prima è chiaro che i vantaggi per l’acquariofilo non sono indifferenti. Unica pecca (ma se la conosciamo non è dannosa) risiede nella sua stessa natura chimica, infatti questi silico-alluminati potrebbero restituire alti valori di questi elementi in caso di analisi ICP se il campione di acqua da inviare ad analisi, viene prelevato a breve distanza dal dosaggio delle argille. Ovviamente, questo non significa che abbiamo metalli dannosi in vasca poiché come già ampiamente spiegato sono composti stabili già legati e in forma non ionica. 

Autore: M. Paci