Vorrei sapere in che condizioni di pressione e temperatura è possibile disciogliere un gas nell’acqua come ad esempio l’anidride carbonica nelle acque minerali comunemente in commercio. Per differenti gas vi sono differenti condizioni?

Vediamo, prima di tutto,
le caratteristiche del solvente in relazione alla
temperatura. A temperature inferiori a 0 (zero) °C
l’acqua e’ solida e quindi in condizioni di non poter
solubilizzare alcunche’.
A temperature superiori a 100 °C l’acqua e’ in forma di
vapore acqueo cioe’ essa stessa in forma gassosa, in
questo caso tutto quello che possiamo ottenere e’ una
miscela di due gas diversi di cui uno e’ l’acqua e
l’altro e’ il gas da solubilizzare.
Nell’intervallo da 0(zero) a 100 °C invece e’ possibile
solubilizzare anidride carbonica in acqua. In modo
particolare, considerando la pressione costante, per
temperature prossime allo zero avremo la massima
solubilita’.
Aumentando via via la temperatura avremo un decremento
della solubilita’ dell’anidride carbonica. Possiamo
verificare questo riscaldando acqua minerale addizionata
di anidride carbonica: dopo il riscaldamento avra’ perso
la maggior parte del gas.

Anche la variazione di
pressione agisce sulla solubilita’ dell’anidride
carbonica in acqua. In dettaglio: aumentando la pressione
sul gas presente sulla superficie dell’acqua la sua
solubilita’ aumenta.

In base a quanto detto
e’ facile prevedere che addizionare anidride carbonica ad
un’acqua, o ad una bevanda in genere, e’ tanto piu’
facile a basse temperature del liquido ed alte pressioni
del gas.

A titolo di esempio
basti pensare che una acqua minerale ad alto contenuto di
anidride carbonica, senza alcuna additivazione, raramente
supera i 2 gr/litro di gas. Quando invece l’anidride
carbonica viene addizionata artificialmente ad una
bevanda si possono raggiungere persino i 12-15 g/litro
che ovviamente diminuiscono molto rapidamente appena
apriamo la bottiglia (cioe’ appena diminuiamo la
pressione all’interno della bottiglia stessa).

Tutti i gas che
solubilizzano in acqua seguono l’andamento visto per
l’anidride carbonica: con l’aumento della temperatura
diminuisce la solubilita’. Ne sia per tutti l’esempio
dell’ossigeno disciolto in acqua: le fredde acque dei
mari artici hanno un tenore di ossigeno superiore a
quello che si trova nelle calde acque tropicali.