Traduzione, note e considerazioni finali di Paolo Bernardi

Sull’Acqua Marina Artificiale (1854 )

Di Robert Warington, Esq.
(All’attenzione dei Redattori degli Annals of Natural History)

Signori,

Nel numero di luglio degli Annals and Magazine of Natural History avete pubblicato una breve comunicazione del signor Gosse circa la formazione artificiale dell’acqua marina; e, avendo recentemente la mia attenzione particolarmente richiamata su tale scritto da un amico che desiderava mettere in pratica la formula ivi proposta, rimasi sorpreso nel constatare la differenza tra le proporzioni degli ingredienti indicate e quelle che io stesso avevo impiegato nel corso del 1853.

Tale sorpresa nacque ancor più dal fatto che, quando il signor Gosse mi consultò, nel gennaio scorso, sulla fattibilità del suo progetto, gli dissi che non vi sarebbe stata difficoltà alcuna nel preparare l’acqua marina in modo artificiale in piccole quantità, e che tutto ciò che occorreva era adottare come base un’analisi accurata dell’acqua del Canale della Manica, così come quella eseguita dal dottor E. Schweitzer su un campione prelevato presso Brighton, analisi che anch’io avevo seguito nei miei esperimenti.

Poiché molti studiosi hanno domandato chiarimenti sull’argomento, e poiché la formula errata è stata riprodotta in altri giornali, può essere utile correggere l’errore, per evitare dispiaceri e inutili fastidi.
L’errore deriva da due cause: la prima, un calcolo scorretto; la seconda, l’aver supposto che il “solfato di magnesia” indicato nell’analisi rappresentasse il sale cristallizzato ordinario, e non invece quello anidro, come specificato dal dottor Schweitzer, il quale afferma che il residuo secco ottenuto dall’evaporazione di 1000 grani d’acqua marina è pari a 35,25628 grani, contenenti i seguenti ingredienti:

• Cloruro di sodio ………… 27,06948 grani
• Cloruro di magnesio ………. 3,66658 grani
• Cloruro di potassio ………. 0,76556 grani
• Bromuro di magnesio ………. 0,02992 grani
• Solfato di magnesia ………. 2,29876 grani
• Carbonato di calce ……….. 0,03081 grani
• Solfato di calce …………. 1,40662 grani

(N.d.R. il grano è un’antica unità di peso del sistema avoirdupois ed è pari a 0,064 grammi)

Poiché tutti questi valori sono espressi nella stessa unità di misura, i “grani”, possiamo facilmente convertirli in libbre, once o qualsiasi altro peso risulti più conveniente, avvalendoci della notazione decimale per semplificare i rapporti.

Supponendo che un gallone d’acqua pesi 10 libbre, se vogliamo stimare le proporzioni per 100 libbre (N.d.R. 100 libbre corrispondono a 10 galloni pari a 45,4609 litri visto che si tratta del gallone imperiale britannico), basta spostare la virgola di due posizioni e ottenere così:

• Cloruro di sodio ………… 2,706
• Cloruro di magnesio ………. 0,367
• Cloruro di potassio ………. 0,077
• Bromuro di magnesio ………. 0,003
• Solfato di magnesia anidro … 0,230
• Solfato di calce anidro …… 0,140
• Carbonato di calce ……….. 0,003

Se si desidera invece usare il solfato nella forma cristallizzata, la quantità corrispondente sarà di 0,473 e 0,178 rispettivamente.

Riducendo tali valori ai più vicini termini in once avoirdupois, per 100 libbre d’acqua (N.d.R. 100 libbre sono pari a 45,36 Kg visto che si tratta di libbra avoirdupois) otterremo:

Formula di Warington (1854) Conversione in grammi per ≈ 45,36 L d’acqua

Sostanza	Gosse (g)	Valore corretto Warington (g)
Cloruro di sodio (NaCl)	43,5 oz = 1234 g	35 oz = 992 g
Cloruro di magnesio (MgCl₂)	6 oz = 170 g	6 oz = 170 g
Cloruro di potassio (KCl)	1,25 oz = 35 g	0,9 oz = 26 g
Bromuro di magnesio (MgBr₂)	21 gr = 1,36 g	21 gr = 1,36 g
Solfato di magnesia anidro (MgSO₄)	3,5 oz = 99 g	2,25 oz = 64 g
Solfato di calce anidro (CaSO₄)	2,5 oz = 71 g	1,5 oz = 43 g
Carbonato di calce (CaCO₃)	21 gr = 1,36 g	21 gr = 1,36 g

Per mostrare l’entità dell’errore cui ho accennato, ho posto a confronto nella colonna accanto le proporzioni date dal signor Gosse e quelle corrette derivate dalla stessa analisi.
Due ingredienti erano stati del tutto omessi, e due altri erano stati computati in quantità eccessiva.

Poiché l’analisi del dottor Schweitzer si basa su un peso determinato, e tali ingredienti ne costituiscono una parte fissa, è necessario dedurne il peso per le dieci libbre d’acqua impiegate.
Ne risulta che il residuo salino ottenuto equivale a 56½ once per 10 galloni d’acqua, o, in altri termini, a tre pinte di soluzione concentrata.

Riguardo al miglior modo di ottenere i sali per la fabbricazione dell’acqua marina artificiale, osservo che molti di essi non si trovano facilmente in commercio; occorrerebbe dunque prepararli appositamente.
Il mezzo più semplice consisterebbe, senza dubbio, nell’evaporare l’acqua di mare naturale in prossimità della fonte, raccogliendo il sale risultante in recipienti ben chiusi per evitarne l’umidificazione, e vendendolo in tale forma al consumatore.

La proporzione di tale sale secco ammonterebbe, come detto, a 56½ once per 10 galloni d’acqua, ossia per 3 pinte di liquido (N.d.R. La proporzione di tale sale secco ammonterebbe, come detto, a circa 1,6 chilogrammi per 45,5 litri d’acqua, equivalenti a 1,7 litri di soluzione concentrata)
Questo metodo fu suggerito dallo stesso dottor Schweitzer per la preparazione estemporanea di acqua marina destinata a bagni medicinali; e apprendo che una tale preparazione viene oggi fabbricata dai signori Brewd e Schweitzer, n. 71 East Street, Brighton, sotto il nome di Marine Salts for the Instantaneous Production of Sea Water (“Sali marini per la produzione istantanea di acqua marina”).

Il signor Schweitzer scrive che per anni la miscela è stata prodotta secondo l’analisi del proprio cugino, e che la proporzione prescritta è di 5,61 once per gallone d’acqua, da sciogliere accuratamente.

Apothecaries’ Hall, novembre 1854.

Fine articolo originale
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Considerazioni finali

La formula di Warington presenta una salinità abbastanza bassa (≈ 28,6 g/L)
Warington non fece un’analisi diretta dell’acqua del mare: utilizzò quella del Dr. E. Schweitzer (Brighton, Inghilterra meridionale), che nel 1851 aveva pubblicato un’analisi del Canale della Manica.
Le acque costiere del sud dell’Inghilterra sono più diluite per via:

• dell’influsso del Tamigi e di altri fiumi;
• dell’evaporazione moderata;
• delle maree e delle correnti che mescolano acqua oceanica con acqua dolce costiera.

Warington, nel tradurre l’analisi di Schweitzer, semplificò le proporzioni per ottenere pesi interi in once, eliminando le frazioni decimali.
Questo introduceva un deficit di circa il 15–20 % di sali rispetto all’acqua marina reale.
Inoltre, alcuni sali minori (come bicarbonati e microelementi) non erano ancora noti o inclusi.

Il suo intento non era riprodurre la chimica dell’oceano per biologia marina, ma mantenere organismi marini in piccoli acquari domestici.
Una salinità più bassa:

• riduceva la formazione di croste saline e incrostazioni di calcare;
• diminuiva i costi dei sali;
• e, in pratica, molti organismi britannici di marea (alghe, anellidi, piccole meduse) vivevano bene in acque salmastre.

La salinità media a Brighton nel XIX secolo era infatti attorno a 3,0 % – 3,1 %, cioè circa 30 – 31 g/L, inferiore alla media oceanica (3,5 %).

in sintesi

Tipo d’acqua	Salinità tipica (g/L)	Commento
Oceano medio	35 g/L	Moderno valore standard
Canale della Manica (Brighton)	30–31 g/L	Fonte dei dati di Warington
Formula Warington 1854	28,6 g/L	Semplificata e salmastra
Acquari vittoriani tipici	25–30 g/L	Adatta a specie di costa britannica