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Piogge acide e misurazione precipitazioni – Laboratorio STEM

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Piogge acide e misurazione precipitazioni – Laboratorio STEM
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I ragazzi di terza media una scuola di Torino hanno realizzato una stazione di rilevamento artigianale per misurare il PH delle piogge e valutare lo stato delle precipitazioni attuale. Ecco come hanno fatto

Il clima impazzito sta alterando gli equilibri del pianeta ed eventi come siccità e piogge acide stanno doventano sempre più frequenti. Per questo alcuni ragazzi di terza media di una scuola di Torino hanno provato ad approfondire il tema, cercando informazioni su siti specialistici e realizzano una rudimentale (ma efficace) stazione di rilevamento per capire quanta pioggia cade dal cielo e valutarne il livello di acidità. Ecco un laboratorio STEM da riproporre in classe.

Cosa sono le piogge acide?

La pioggia è formata dalla condensazione del vapore acqueo nell’atmosfera. All’inizio si presenta come acqua distillata e il suo valore di pH è 7. Precipitando, tuttavia, tende ad assorbire altre sostanze (specialmente CO2), così si contamina e diventa leggermente acida.

La pioggia, normalmente, ha un pH compreso tra 5.6 e 6.2 ma nel momento in cui, a causa dell’aria inquinata, assorbe più sostanze inquinanti - come solfati (SO42-) e nitrati (NO3-) - il suo pH diventa inferiore a 5.6. Si crea così la cosiddetta pioggia acida.

La pioggia acida danneggia gli edifici, i monumenti e il suolo; causa la morte di pesci nei laghi e danneggia significativamente gli alberi. Spesso la pioggia acida si viene a creare anche a grande distanza dalla “sorgente” che inquina l’aria, dato che il vento può facilmente spostare ossidi di zolfo e azoto.

Materiali e metodi

Materiali

  • Canna di legno (180 - 200 cm)
  • Contenitore di raccolta (bottiglia di plastica di 2 litri, tagliata a metà)
  • Due fascette da elettricista
  • Sacchetti di plastica puliti per raccogliere la pioggia (uno per ogni giorno)
  • pH-metro digitale
  • H2O distillata
  • Cilindro tarato
  • Becker da 100 ml
  • Tabella di registrazione

Metodi

Per la stazione di rilevamento è stata individuata un’area all’interno del perimetro della scuola, abbastanza lontana dagli edifici e dagli alberi. La canna di legno è stata piantata nel terreno e alla sua estremità è stata fissata la bottiglia di plastica con le fascette da elettricista. All’interno della bottiglia è stato inserito il sacchetto di plastica.

Il mattino del giorno di pioggia si procede alla rimozione del sacchetto, che viene sostituito con uno pulito. Una volta in classe, gli studenti procedono alla misurazione del pH:

  • In un becker (50 ml) vengono versati 30 ml di H2O distillata;
  • Il pH-metro viene acceso e immerso nell’acqua (lavaggio iniziale);
  • Il ph-metro viene inserito nel sacchetto di plastica e viene fatto girare finoa quando sul display il numero (che indica il pH) non rimane stabile;
  • Il valore di pH viene riportato nella tabella;
  • Il un altro becker (50 ml) vengono versati 30 ml di H2O distillata;
  • Il ph-metro viene immerso nell’acqua (lavaggio finale);
  • La pioggia contenuta nel sacchetto viene versata in un cilindro tarato per
    misurare la quantità;
  • Gli ml vengono riportati nella tabella.

Risultati

In considerazione del clima di Torino, abbiamo scelto di cominciare le nostre misurazioni nel mese di gennaio (in modo particolare dal 10, primo giorno di scuola dopo le vacanze di Natale) per proseguire fino a fine maggio.
Purtroppo nell’anno 2022 le precipitazioni nella zona di Torino e in Piemonte sono state piuttosto scarse e poco abbondanti. Di conseguenza, ci siamo ritrovati in possesso di dati limitati che non hanno consentito un’adeguata elaborazione finale.

Va considerato, inoltre, che quando la quantità di acqua non è arrivata ad almeno 6/7 ml, la misurazione del pH non è stata possibile, dato che il pH-metro in dotazione non prevede un volume inferiore ai 10 ml per il rilevamento.

I risultati verranno comunque commentati nelle conclusioni.

Grafico piogge acide 1
Grafico con la quantità di acqua caduta durante il periodo preso in esame (asse X: data; asse Y: quantità di acqua espressa in ml)

Grafico piogge acide 2
Grafico con la misurazione del pH, effettuata dove possibile (asse X: data; asse Y: valore del pH)

Conclusioni

Come si evince dai risultati ottenuti, in questi mesi la quantità di pioggia rilevata, da inizio gennaio a fine maggio (2022), è stata molto ridotta. Dai dati dell’ARPA (agenzia regionale per la protezione ambientale), durante l’inverno sono caduti, fra pioggia e neve, circa 90 mm medi di precipitazioni, contro i 270 mm degli ultimi 30 anni, cioè circa il 67% in meno. Durante il periodo marzo – aprile si sono osservate solo 12 giornate piovose, mentre, durante il trentennio precedente il numero medio era di 22 giornate.

Probabilmente questo fenomeno è dovuto al cambiamento climatico che stiamo osservando in questi ultimi anni. In Italia, più precisamente in Sardegna, è stato rilevato un principio di “desertificazione” (processo climatico-ambientale, causato da eventi naturali o attività umane, che coinvolge la superficie terrestre portando alla degradazione dei suoli, alla scomparsa della biosfera - flora e fauna- ed alla trasformazione dell'ambiente naturale in deserto). Questi dati effettivamente portano a pensare che tale processo potrebbe essere davvero cominciato anche in Piemonte.

Per quanto riguarda il fenomeno “piogge acide”, il pH misurato in classe non è risultato essere così basso come ci si sarebbe aspettato; rientrava infatti nel range delle piogge “naturalmente” acide (pH=5,6/6,2).
Riteniamo che tale risultato sia dovuto all’uso di uno strumento non molto preciso per questo tipo di misurazioni (sarebbe stato necessario un pH-metro professionale) e quindi non del tutto affidabile.

Si ringraziano tutti gli studenti della classe 3C, il prof. Ronca per il contributo linguistico e la DS, Maria Rosa Curello, per aver autorizzato lo studio.

Bibliografia

 

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