Conservanti e fissaggio dei campioni

In breve

• I conservanti e le tecniche di fissaggio bloccano o rallentano le trasformazioni chimiche e biologiche che un campione d’acqua subisce tra il prelievo e l’analisi.
• L’acidificazione (spesso con acido nitrico) mantiene i metalli disciolti in soluzione, evitando che precipitino sulle pareti del contenitore.
• Il tiosolfato di sodio neutralizza il cloro residuo dell’acqua di rete, indispensabile per non falsare i conteggi microbiologici.
• La refrigerazione e il buio rallentano l’attività biologica e le reazioni sensibili alla luce, ma non la bloccano del tutto: i tempi di consegna restano determinanti.
• Alcuni parametri, come i composti organici volatili, richiedono l’assenza totale di aria nel contenitore, non un additivo chimico.
• Ogni parametro ha un proprio tempo massimo di conservazione (holding time): superarlo rende il risultato non rappresentativo, anche con il conservante corretto.
• Il conservante va sempre fornito e dosato dal laboratorio: aggiungerne uno diverso o nella quantità sbagliata può danneggiare il campione più della sua assenza.
• Un pannello di analisi ampio richiede spesso più contenitori dallo stesso punto di prelievo, perché i conservanti per parametri diversi sono spesso incompatibili tra loro.

Questa pagina approfondisce un aspetto specifico dei principi generali del campionamento: le tecniche di conservazione chimica e fisica che stabilizzano il campione tra il momento del prelievo e l’arrivo in laboratorio. Il tema dei materiali e dei contenitori è invece trattato nella guida su contenitori e materiali per il campionamento, a cui questa pagina si affianca concentrandosi sul "cosa succede dentro il flacone" più che sul flacone stesso.

Perché un campione d’acqua cambia nel tempo

Un campione d’acqua non è un oggetto inerte: appena prelevato, comincia a evolvere per effetto di reazioni chimiche, attività biologica e scambi con l’ambiente circostante (aria, luce, temperatura). Senza un intervento di conservazione, il risultato misurato in laboratorio può discostarsi in modo significativo da quello reale al momento del prelievo, in un senso o nell’altro.

Le cause principali di alterazione sono tre. La prima è biologica: i batteri presenti nel campione possono moltiplicarsi o morire, alterando i conteggi microbiologici in poche ore. La seconda è chimica: alcuni ioni metallici precipitano, alcuni composti si ossidano o si riducono, alcuni gas disciolti come il cloro residuo si disperdono rapidamente. La terza è fisica: i composti volatili tendono a passare dalla fase liquida a quella gassosa se il contenitore non è completamente pieno, mentre alcune sostanze sono sensibili alla luce e si degradano se esposte.

Le principali famiglie di conservanti

Non esiste un conservante universale: ogni famiglia di parametri richiede un trattamento specifico, spesso incompatibile con quello di altri parametri. Il laboratorio prepara i contenitori con il conservante già dosato, indicando le istruzioni per l’uso corretto.

Tipo di conservazione	Meccanismo	Parametri tipici
Acidificazione (es. acido nitrico)	Mantiene i metalli disciolti in soluzione, evita precipitazioni	Metalli pesanti (piombo, arsenico, cadmio, nichel, cromo, mercurio)
Agente declorante (es. tiosolfato di sodio)	Neutralizza il cloro residuo, che altrimenti continuerebbe a uccidere microrganismi nel campione	Analisi microbiologiche su acqua di rete clorata
Refrigerazione (4°C circa) e buio	Rallenta l’attività biologica e le reazioni fotosensibili	Microbiologia, molti parametri chimici, composti organici
Assenza di aria nel contenitore (riempimento a raso)	Evita il passaggio del composto dalla fase liquida a quella gassosa	Composti organici volatili
Acidificazione con acido solforico	Blocca l’attività biologica e alcune reazioni di ossidazione	Alcuni parametri legati ai nutrienti e alla domanda di ossigeno
Nessun conservante, solo tempi rapidi	Alcuni parametri vanno misurati il prima possibile, anche sul campo	pH, temperatura, cloro residuo, conducibilità

Il caso del cloro residuo e della microbiologia

L’acqua di acquedotto contiene, per legge, una quota di cloro residuo destinata a proteggere la rete dalla contaminazione microbiologica fino al rubinetto. Questo stesso cloro, però, continua ad agire anche dopo il prelievo: se il campione non viene trattato, il conteggio dei batteri effettuato in laboratorio rischia di risultare artificialmente più basso di quello reale, perché parte della popolazione microbica viene inattivata durante il trasporto invece che misurata al momento del prelievo.

Per questo motivo i contenitori sterili destinati alla microbiologia su acqua clorata contengono già una piccola quantità di un agente declorante, tipicamente il tiosolfato di sodio, dosato per neutralizzare il cloro residuo appena il campione entra nel flacone. Il dosaggio è calcolato dal laboratorio: aggiungerne di più o di meno rispetto a quanto già presente non migliora il risultato e può, anzi, interferire con l’analisi.

Acidificazione per metalli e altri parametri chimici

Per i metalli pesanti l’acidificazione, in genere con acido nitrico in piccola quantità già presente nel contenitore fornito, mantiene gli elementi disciolti in soluzione, impedendo che precipitino come composti insolubili o si depositino sulle pareti del flacone. Senza questo accorgimento, la concentrazione misurata in laboratorio potrebbe risultare inferiore a quella reale, perché una parte del metallo resterebbe "intrappolata" nel contenitore invece che nel campione analizzato. I dettagli specifici di questa procedura sono descritti nella guida sul campionamento per metalli pesanti.

Altri parametri chimici possono richiedere acidificazioni diverse (per esempio con acido solforico) per bloccare l’attività biologica o alcune reazioni di ossidazione, mentre parametri come pH, temperatura e conducibilità non tollerano alcun conservante: vanno misurati il prima possibile, spesso direttamente sul campo, perché variano troppo rapidamente per essere "congelati" chimicamente. Il quadro completo delle differenze tra le famiglie di parametri è approfondito nella guida su analisi chimica, microbiologica e fisica: le differenze.

Un esempio pratico

Un condominio richiede un pannello ampio sull’acqua di un pozzo privato usato anche per uso potabile, includendo microbiologia, metalli pesanti e alcuni parametri chimici generali. Il laboratorio fornisce tre contenitori distinti dallo stesso punto di prelievo: uno sterile con tiosolfato di sodio per la microbiologia, uno in plastica idonea con acido nitrico già dosato per i metalli, e uno pulito senza conservante per i parametri chimico-fisici da misurare rapidamente. I tre campioni vengono prelevati in sequenza, etichettati con lo stesso punto e la stessa ora, e conservati insieme in una borsa termica fino alla consegna lo stesso giorno. Se uno dei tre flaconi venisse scambiato con un altro, o se il conservante non fosse aggiunto correttamente, solo quel singolo parametro risulterebbe compromesso: gli altri due resterebbero validi, a conferma dell’importanza di gestire ogni contenitore in modo indipendente.

Tempi di conservazione (holding time): quanto si può aspettare

Ogni parametro ha un proprio tempo massimo tra prelievo e analisi, chiamato tempo di conservazione o holding time: superarlo, anche con il conservante corretto, rende il risultato non più rappresentativo dell’acqua originale. Il laboratorio indica sempre il tempo massimo accettabile insieme alle istruzioni di conservazione per ogni parametro richiesto.

Categoria di parametro	Sensibilità al tempo	Nota
Microbiologia	Molto alta	Consegna entro poche ore, sempre al fresco
Cloro residuo, pH, temperatura	Estremamente alta	Da misurare quasi in tempo reale, spesso sul campo
Composti organici volatili	Alta	Contenitore senza aria, tempi brevi
Metalli pesanti (con acidificazione)	Bassa	Il conservante estende molto la stabilità del campione
Parametri chimici generali	Variabile	Dipende dal singolo parametro, indicato dal laboratorio

Errori frequenti nella conservazione dei campioni

Gli errori più comuni non riguardano quasi mai la scelta del conservante, che è già definita dal laboratorio, ma la sua gestione durante il prelievo e il trasporto: aprire in anticipo un contenitore già preparato, disperdendo parte del conservante; travasare il campione in un altro flacone; lasciare il campione esposto al sole o al calore; superare i tempi di consegna indicati, confidando eccessivamente nel conservante.

• Aprire i contenitori con conservante molto prima del prelievo previsto.
• Travasare il campione in un recipiente diverso da quello fornito.
• Aggiungere conservanti "fatti in casa" o non indicati dal laboratorio.
• Esporre il campione a calore o luce diretta durante il trasporto.
• Confondere il conservante come sostituto, e non come complemento, della catena del freddo e della rapidità di consegna.
• Mescolare campioni destinati a parametri diversi nello stesso contenitore per "risparmiare" un flacone.

Domande frequenti

Cosa significa fissare o conservare un campione d’acqua?

Significa aggiungere una sostanza o applicare una condizione (freddo, buio, assenza di aria) che rallenta o blocca le trasformazioni chimiche e biologiche del campione, in modo che il risultato analizzato in laboratorio rispecchi la composizione dell’acqua al momento del prelievo, non quella modificata durante il trasporto.

Perché per la microbiologia si usa il tiosolfato di sodio?

Perché l’acqua di rete contiene cloro residuo, che continua a uccidere batteri anche dopo il prelievo: senza un agente declorante come il tiosolfato di sodio, il conteggio microbico risulterebbe artificialmente basso, sottostimando la reale presenza microbiologica dell’acqua al rubinetto.

Perché i campioni per i metalli pesanti vengono acidificati?

L’acidificazione, in genere con acido nitrico, mantiene i metalli disciolti in soluzione ed evita che precipitino o si depositino sulle pareti del contenitore, un fenomeno che porterebbe a sottostimare la concentrazione reale al momento dell’analisi.

Cosa succede se un campione microbiologico non viene refrigerato?

La popolazione microbica continua a evolvere: alcuni batteri possono moltiplicarsi, altri morire, in entrambi i casi alterando il conteggio rispetto al momento del prelievo. Per questo la catena del freddo, unita alla rapidità di consegna, è la principale forma di conservazione per la microbiologia.

Posso aggiungere io stesso il conservante al campione?

In genere no: il laboratorio fornisce contenitori già pronti, con il conservante corretto già inserito nella quantità esatta. Aggiungere sostanze non indicate, o nella quantità sbagliata, può alterare il risultato più di un campione non conservato affatto.

Perché alcuni contenitori vanno riempiti senza lasciare aria?

Per i composti organici volatili, la presenza di aria nel contenitore permette al composto di passare parzialmente in fase gassosa, riducendo la concentrazione misurabile nella fase liquida. Il riempimento a raso, senza bolle, è quindi parte integrante del fissaggio per questi parametri.

Il conservante rende il campione pericoloso da maneggiare?

Alcuni conservanti, come gli acidi usati per i metalli, sono sostanze da maneggiare con attenzione secondo le istruzioni del laboratorio, evitando il contatto diretto con pelle e occhi. Il laboratorio fornisce indicazioni chiare quando il conservante richiede precauzioni particolari.

I tempi di conservazione sono uguali per tutti i parametri?

No: variano molto. La microbiologia richiede consegna entro poche ore, alcuni parametri chimici restano stabili per giorni se correttamente fissati, altri come i composti volatili o il cloro residuo vanno misurati quasi in tempo reale. Il laboratorio indica il tempo massimo per ogni parametro richiesto.

Perché per uno stesso prelievo servono più contenitori con conservanti diversi?

Perché parametri diversi richiedono trattamenti diversi e a volte incompatibili tra loro: un campione acidificato per i metalli non può essere usato per la microbiologia, e viceversa. Un pannello di analisi ampio comporta quindi più flaconi dallo stesso punto di prelievo, ciascuno con il proprio conservante.

Cosa devo fare se il laboratorio non mi ha ancora consegnato i contenitori con conservante?

È opportuno non procedere al prelievo con contenitori generici: conviene contattare il laboratorio per ricevere i flaconi corretti, già preparati con l’eventuale conservante, insieme alle istruzioni specifiche per il parametro richiesto.

In sintesi

I conservanti e le tecniche di fissaggio non sono un dettaglio tecnico riservato agli addetti ai lavori: sono ciò che garantisce che il risultato analizzato in laboratorio rappresenti davvero l’acqua prelevata, e non una sua versione alterata dal tempo trascorso durante il trasporto. Acidificazione, agenti declorificanti, refrigerazione e assenza di aria vanno scelti in base al parametro, sempre secondo le indicazioni del laboratorio, e mai improvvisati.

Se stai per organizzare un prelievo con più parametri, il modo più semplice per partire con i conservanti corretti è chiarire con il laboratorio fonte dell’acqua e parametri di interesse: puoi farlo richiedendo l’analisi, oppure orientarti prima leggendo quale analisi dell’acqua scegliere in base al caso. Per il quadro d’insieme sul percorso di analisi resta un riferimento utile la guida analisi dell’acqua: guida completa, mentre il contesto normativo è descritto nella normativa acqua potabile in Italia (D.Lgs. 18/2023).