Colori dell'acqua

 

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Quali e quanti sono i colori dell’acqua? Forse, dovremmo partire col piede giusto chiedendoci perché l’acqua, di per sé incolore e inodore, si colora ed in quali occasioni. Intendiamo parlare dell’acqua del mare, di lago, quella che scorre libera sulla Terra fino all’acqua potabile che viene depurata da sostanze nocive.

Nella sua essenza, dunque, l’acqua è incolore. Perché ed in che modo l’acqua del mare assume i più svariati colori?

Risulta limpida e pulita, trasparente (tanto da mostrare il colore del fondo) soprattutto quando il fondale è basso e vicino, ma può assumere anche un colore rossastro o marrone se sotto la superficie ospita animali e piccole piante.

Che si tratti di mare o torrente, fiume o stagno, l’acqua presente in natura diventa una tavolozza di colori, dal blu scuro al turchese, dal verde smeraldo all’azzurro. Diventa d’argento quando la Luna la illumina, nera o grigia quando si scatena un temporale, rossa al tramonto.

 

 

I colori dell’acqua e l’arcobaleno

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I colori dell’acqua altro non sono che uno spettro di colori generato dal riflesso del cielo e dall’azione dei raggi del sole. Anche l’arcobaleno è un gioco di acqua e luce, un fenomeno ottico.

In che modo si forma questo arco multicolore dalla precisa sequenza di tonalità che inizia col rosso e l’arancione per poi sfumare in giallo, verde azzurro, indaco e violetto?

Succede grazie all’effetto della luce del sole che si incontra con le goccioline di pioggia rimaste sospese in aria dopo un temporale oppure a contatto con una fonte d'acqua.

Quale legge fisica consente all’acqua di catturare i colori?

 

I colori dell’acqua e la penetrazione selettiva dei raggi luminosi

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L’acqua pura è inodore e incolore. L’abbiamo già detto.

L’acqua del mare diventa blu o grigia perché riflette, rispettivamente il cielo azzurro o il grigio di un tempo nuvoloso. L’acqua riflette il cielo, la luce del sole ed è per questo che possiamo ammirare i colori dell’acqua. Abbiamo detto anche questo.

In che modo i raggi luminosi penetrano nell’acqua fino a modificarne il colore?

Concentriamoci sulle grandi masse d’acqua: grandi laghi, mari, oceani. I raggi luminosi penetrano la loro superficie in maniera selettiva: sono le onde corte (dal blu all’ultravioletto) a penetrare maggiormente, mentre quelle lunghe (dall’arancione all’infrarosso) penetrano negli strati più superficiali. Tutto questo influisce, per esempio, sulle alghe e sulla loro distribuzione sott’acqua in termini di profondità: sulla superficie ci sono quelle verdi e, scendendo sempre più in profondità, troviamo quelle brune e rosse.

Le  onde luminose di colore diverso, che insieme formano la luce bianca e che compongono la luce del sole, quando attraversano l’acqua del mare vengono da questa assorbite: alcune onde vengono assorbite più rapidamente, altre meno. Durante questo processo, i colori sfumano, si perdono un po’ per volta: inizialmente, spariscono il rosso ed il giallo (onde lunghe con minore energia), poi verde e viola.

E’ la luce blu a resistere più a lungo, quella che ha maggiore capacità di penetrazione ed è per questo che il mare è blu seppure sia influenzato in parte anche dal colore del cielo riflesso nell’acqua.

 

 

Acqua trasparente e torbida: perché?

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Per descrivere la trasparenza dell’acqua possiamo spiegarne la sua torbidità.

L’acqua è torbida (non trasparente) quando sono presenti in essa sostanze in sospensione, che impediscono alla luce di penetrare.

Esiste uno strumento per misurare la trasparenza dell’acqua: si chiama disco di Petri, un disco bianco del diametro di un metro. L’osservatore immerge il disco nell’acqua assicurandolo ad una corda: appena il disco non si vede più, si misura la lunghezza della corda per stabilire la profondità di immersione e, di conseguenza, di trasparenza. Ad una maggiore lunghezza della corda corrisponde, ovviamente, la trasparenza dell’acqua.

L'acqua di mare contenente una piccola quantità di materiale in sospensione si presenta di colore blu-verde (come il mare aperto), mentre l'acqua di mare con un’elevata quantità di materiale in sospensione appare di colore giallo-verde (come il Mar Baltico).

Molecole e particelle sospese contenute nei laghi sono caratterizzate da differenti proprietà ottiche. In assenza di particelle sospese capaci di disperdere la radiazione luminosa, tutti i corpi idrici verrebbero percepiti neri. Di conseguenza, il colore dell’acqua può darci informazioni sullo stato di salute dell’ecosistema, sulle sue caratteristiche fisiche, biologiche e chimiche.

La misura del colore eseguita con appositi strumenti scientifici è uno dei parametri usati per valutare la qualità delle acque lacustri.

Nel caso dei laghi, vari elementi conferiscono all’acqua colori diversi tra loro. Se l’acqua di un lago ha un’elevata concentrazione di materiale inorganico in sospensione, questa si presenta di colore turchese (come il lago alpino), mentre l’alta concentrazione di molecole organiche conferiscono all’acqua colorazioni che vanno dal giallo all’arancio, dal rosso al verde (alta densità di alghe) o al marrone.

 

Rifrazione e diffrazione dell’acqua

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Insieme ai colori dell’acqua che sono il riflesso di luce emanato dal cielo e dai raggi solari, c’è da considerare anche il fenomeno di rifrazione e diffrazione.

L’immagine di un oggetto posto al di sotto della superficie d’acqua risulta spostata rispetto all’angolo di visuale di chi la osserva (che si trova al di sopra della superficie stessa): questo è il fenomeno della rifrazione.

L’altro fenomeno, che interessa particolarmente i colori dell’acqua, è la diffrazione delle onde luminose: è il fenomeno che contribuisce alla formazione dell’arcobaleno. L’arcobaleno è dovuto al fatto che il raggio solare bianco viene frammentato in raggi di lunghezza d’onda differente (colori dell’iride) dalle goccioline d‘acqua in sospensione nell’aria.

Al contrario, la schiuma delle onde marine è bianca in quanto è composta da piccole bolle di forma sferica che ‘ricevono’ l’intero spettro di tutti i raggi luminosi, quindi la somma di tutti i colori.

 

Il colore dell’acqua potabile

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Trattando dei colori dell’acqua, ci sembra doveroso dedicare un paragrafo al colore dell’acqua potabile (domestica, destinata al consumo ma anche alla preparazione di cibi e bevande).

Essa deve presentare precise caratteristiche dettate da leggi specifiche in materia di salute pubblica, che si basano su determinati parametri fisico-chimici:

  • Colore, odore, sapore e temperatura;

  • pH;

  • Durezza complessiva;

  • Contenuto di cloruri, solfati, nitriti e nitrati.

 

In riferimento al colore, quello dell’acqua potabile deve essere trasparente, privo di corpi sospesi e di residui.

Determinate colorazioni dell’acqua potabile segnalano altrettanti problemi da risolvere come segue: (in questi casi consigliamo di utilizzare depuratori di acqua domestici, maggiori info su acquo.it)

  • Il colore tendente al giallo segnala problemi di manutenzione alla rete domestica;

  • La colorazione rossastra indica la presenza di ferro;

  • Il colore blu indica la presenza di rame o di batteri.