Ca, KH förbrukning

[Tedb]

Om man är osäker på att de saltblandningar som produceras av välkända märken inte skulle svara upp till ens saltvattenshobby så bör man först och främst se över om man läst bruksanvisningen som oftast står på saltblandningen. Är inte det tillräckligt så är det vattnets parametrar man blandar lösningen med som oftast spelar in på resultatet. Visst förekommer batchfelaktigheter men slutanvändaren står oftast för resultatet.

[Lasse]

Vet att pH går ner på natten men går KH upp? Mätte nyss 10dkh jämfört med 7.5 igår kväll. Karet har varit släckt sen 23 igår, det enda ljuset det får nu är lite dagsljus.

I ett akvarium produceras det hela tiden koldioxid i karet av fisk, lägre djur och framförallt från den bakteriella nedbrytningen.

När ljuset är på med full kraft så är förbrukningen av koldioxid på grund av fotosyntesen så hög att alger och koraller förbrukar all producerad koldioxid och lite till. Detta gör att halten fri koldioxid blir för liten med tanke på karbonatbuffringssystemet jämvikt och bikarbonat (HCO3) samt karbonat (CO3) börjar då vandra mot vänster och bilda först kolsyra (H2CO3) och sedan koldioxid (CO2) och vatten (H2O). pH stiger och alkaliniteten (KH) minskar . När pH och den faktiska fria kolsyran (CO2) uppnår ny jämnviktstillstånd avstannar processen. Får man in koldioxid vis skummaren så försvagar den hela processen genom tillförsel av koldioxid från luften.

Under natten - utan ljuse blir produktionen av koldioxid det som bestämmer. Plötsligt blir det mer fri koldioxid än vad karbonatsystemets jämviktsekvation tillåter och koldioxiden (CO2) tar upp en vattenmolekyl och bildar kolsyra (H2CO3) som sedan blir bikarbonat (HCO3) och karbonat (CO3). Vätejoner frigörs och pH:t faller men det innebär också att alkaliniteten (KH) kommer att öka. Efter ett tag inställer sig jämnvikten igen men ändras hela tiden som det blir mer och mer koldioxid. En kraftig skummare kommer i detta fall (mörker) avlägsna koldioxid från vattnet till luften och även här dämpa själva processen.

Alltså - teoretiskt precis som du misstänkte. Jag har aldrig mätt just KH variationerna men du rapporterar en skilnad på 2,5 i KH vilket jag faktiskt inte vet om det är rimligt eller inte

MVH Lasse

[Claes_A]

Jag trodde koldioxid var KH-neutralt eftersom för varje vätekarbonat som bildas av koldioxiden så frigörs en vätejon. Och för varje karbonat så frigörs två vätejoner. Dvs vätekarbonater/karbonater må öka när vi löser koldioxid i akvarievattnet men i samma exakt samma utsträckning sjunker pH.

När vi sen mäter KH med en pH-titrering med syra så mäter vi väl summan av pH (hydroxidjoner i vårt basiska saltvatten) och vätekarbonat/karbonatbuffertkapacitet? Dvs det vi vinner på gungorna förlorar vi på karusellerna i KH-perspektiv när vi bubblar i koldioxid.

Ska KH öka måste vi väl tillsätta karbonater/vätekarbonater med en annan katjon än vätejoner. T ex natrium (Balling) eller kalcium (kalkvatten, fast karbonaterna via hydroxidjoner)?

Eller har jag fått det här om bakfoten?

[Lasse]

CO2 <+/-H2O > 2HCO3 <+/-H> HCO3 <+/-H> CO3

(jag hoppas du förstår vad jag menar med formeln HTML är inte ett bra språk för formler )

Koldioxid uppträder vad jag fattar helt olikt alla andra pH sänkande medel i och med att man faktiskt höjer den typ av alkanitet som beror på mängden bikarbonat och karbonat i vattnet. Slå dig till minnes den gamla lektion man fick någongång i 9:an/gymnasiumet när läraren först tog en ml natriumhydroxid i vatten och pH mätaren steg direkt upp mot 12. Sedan tog han en ml saltsyra och ph gick i de flesta fall tillbaka till 7 (samma molaritet hos bägge lösningarna). Här slår jon mot jon vad gäller alkaliniteten som brukar kallas hydroxidalkalinitet. I nästa skede tog läraren samma typ och mängd vatten (på min tid destilerat) och satte till lite bikarbonat - pH steg omedelbart upp mot 8,3. Sedan tillsatte läraren saltsyra igen och i stort sett inget hände, inget hände - bara lite neråt, lite neråt och så rutchbanan ner mot pH 2-3. Jag har själv efteråt testat detta och även höjt pH med 1 ml natriumhydroxid efter bikarbonattilsatsen - samma resultat som innan när pH dest vatten användes men den första ml saltsyra tar ner från 12 till ca 8,3 och sedan börjar det märkliga karbonatbuffringssystemet att verka och det är inte längre jon mot jon.

Du nämnde kalkvatten och hydroxidjoner. Vad som händer med kalkvatten är att i det höga pH som hydroxidjonerna från kalciumhydroxiden så blir jamnvikten mellan luftens koldioxid och vätskans koldioxid störd. Vätskans innehåller mindre koldioxid än vad denna jämnviktekvation säger och koldioxid från luften går ner i vattnet. Koldioxiden kan dock inte stanna kvar i gasform i vattnet för karbonatsystemets jämvikt säger att det inte går. Den kan inte heller gå upp i luften igen för luft/vatten jämnvikten säger ju att det inte går.

Den gasformiga koldioxiden hittar dock lösningen - den tar upp en molekyl vatten och blir kolsyra. Denna kolsyra spaltas direkt upp till bikarbonat och karbonat. Om pH:t är tillräckligt högt i utgångsfasen så går i stort sett allt över till karbonat och två vätejoner frigörs. Dessa sänker pH och karbonatsystemets jämnviktslag säger att lägre pH kan innehålla mer löst koldioxid i gasform. Detta innebär att denna process fortsätter tills bägge jämnviktslagarna är överens om hur mycket löst koldioxid i gasform som skall finnas i just detta vatten med just denna koldioxidinnehåll i luften och i just detta pH.

Jag har själv aldrig gjort följande experiment men det skulle nog vara ganska så pedagogiskt.

Ta en ml natriumhydroxid till en vattenmängd så att ph blir 12 ca. Göra som innan men utöka med att i lösningen med pH 12 sakta blåsa in lite utandningsluft (med hjälp av ett sugrör). Tittar på vad som händer med pH:t. När det har stabiliserats kring sju till åtta tar man fram sin syra igen och ser vad som händer. (fortfarande samma molaritet som med natriumhydroxiden). Jag tror du blir förvånad.

(det går att använda kalciumhydroxid också men pga pulvrets dåliga löslighet blir det svår med molaritetsberäkningen).

Jag vet inte om jag fattat allt fel men jag har, som du förstår, uppfattningen att koldioxiden inte är alkalinitetsneutral och det är just det som är det underbara med karbonatbuffringssystemet

MVH Lasse

[Claes_A]

Med risk att tråden förvandlas till en kemidiskussion:

Jag har resonerat lite med kollegorna om karbonatbuffertsystem här på jobbet och vi inbillar oss att koldioxid löst i vattnet borde vara KH-neutralt. Dvs samma mängd stark syra (HCl) borde krävas för att dra ner pH (till 5,2 är det väl för KH?) på en 100 mM NaOH-lösning som på en NaOH-lösning med samma koncentration som man bubblat kolsyra i så att en karbonatbuffert bildats. Det enda som förändrats är pH-titreringsprofilen - den rena NaOH-lösningen droppar i pH linjärt mot mängden tillsatt HCl medan karbonatlösningen har platåer kring karbonaternas buffertoptimum (pKa).

Mitt mer intuitiva argument mot att koldioxid skulle höja KH är att då skulle det ju räcka med att tillsätta bara kalciumklorid och ren koldioxid för att akvariet skulle försörjas med kalciumjoner respektive karbonater. Och det fungerar ju inte.

[Fiffe]

Ted: Utöver handhavandefel som t.ex. att man inte begriper hur man mäter upp mängden salt som ska blandas i vattnet - vilka vattenparametrar på osmosen kan göra så att t.ex. magnesiumhalten påverkas?

[Lasse]

Med risk att tråden förvandlas till en kemidiskussion:

Jag har resonerat lite med kollegorna om karbonatbuffertsystem här på jobbet och vi inbillar oss att koldioxid löst i vattnet borde vara KH-neutralt. Dvs samma mängd stark syra (HCl) borde krävas för att dra ner pH (till 5,2 är det väl för KH?) på en 100 mM NaOH-lösning som på en NaOH-lösning med samma koncentration som man bubblat kolsyra i så att en karbonatbuffert bildats. Det enda som förändrats är pH-titreringsprofilen - den rena NaOH-lösningen droppar i pH linjärt mot mängden tillsatt HCl medan karbonatlösningen har platåer kring karbonaternas buffertoptimum (pKa).

Mitt mer intuitiva argument mot att koldioxid skulle höja KH är att då skulle det ju räcka med att tillsätta bara kalciumklorid och ren koldioxid för att akvariet skulle försörjas med kalciumjoner respektive karbonater. Och det fungerar ju inte.

I värsta fall får väl moderatorerna flytta över till en egen tråd - det kan vara bra att utreda detta.

Om vi börjar med sista påståendet så är det klart att det inte fungerar eftersom det sänker pH:t samtidigt. Och under ca 7,6 så bildas ingen kalksten - den löses upp i stället. Men teoretiskt under vissa förutsättningar kan kanske en del av kalcifieringen skötas med bara kalciumklorid och koldioxid. Om man har ett akvarium där tillväxten pga fotosyntes är så kraftig att pH tenderar att gå upp och upp under belysningstiden (upp över 8,3 då) så skulle jag kunna tänka mig att hålla pH:t på 8,3 genom att bubbla in koldioxid - som bonus skulle man då få ett litet tillskott av bikarbonat och karbonat

Men faktum kvarstår att om pH sjunker under natten pga att den i akvariet producerade koldioxiden inte tas upp av tillväxt eller luftning så kommer en temporär höjning av framförallt bikarbonaten att ske vilket innebär i sin tur att (bi)karbonatalkaliniteten kommer att öka fast pH sjunker. Samma gäller om du bubblar in koldioxid vid pH 12 - pH sjunker men (bi)karbonatalkaliniteten ökar. Och det var väl så frågan stod - pH sjunker nattetid men jag mäter ökad KH - kan det vara sant? Mitt svar var att visst det kan vara sant men jag är osäker om skillnaden är så stor som han rapporterade.

Det här är ingen akademisk disk eftersom koldioxids förmåga att ge en större (bi)karbonatalkalinitet är väldig viktig i några fall. Inte för oss saltvattensakvarister men väl för de sötvattensakvarister som vill hålla ett lågt pH.

Alla metoder att sänka och bibehålla pH vid en låg nivå som jag känner till minskar karbonatalkaliniteten (innehållet av karbonat och bikarbonat) utom metoden att sänka pH med koldioxid. Den bibehåller (eller till och med ökar) (bi)karbonatalkaliniteten. Varför är det viktigt med en bra karbonatalkalinitet i sötvatten - jo två skäl. Ett - en karbonatalkalinitet på KH mer än 3-4 hindrar de våldsamma pH slag som annars kommer på grund av fotosyntesen (bubblar man i koldioxid så stabilliseras iofs pH ändå men ett bra KH är viktigt i system utan koldioxid) Två - och det viktigaste - oorganisk kolkälla i form av bikarbonat/karbonat är essentiell för nitrifikationen. Finns inte detta så finns heller ingen nitrifikation. Att sänka ph med koldioxid är den enda metoden som gör att nitrifkation fungerar i pH:n under ca 7 och som bibehåller (efter en intial ökning) KH vid det man la vattnet på innan man började med koldioxid.

På frågan om karbonatalkaliniteten kan variera under dygnet är mitt svar - jopp!

I din första frågeställning i det citerade inlägget ovan så är jag lite mer osäker - är det ett nollsummespel eller inte? Dvs ersätter man bara typen av alkalinitet (från hydroxid aklalinitet till karbonatalkalinitet) genom att bubbla in koldioxid i ett vatten med som man innan höjt med hydroxid? På grund av en del svårförklarde erfarenheter så är jag inte hundra på att det är ett nollsummesystem. men experimentet med att höja pH:t i vatten med hjälp av först natriumhydroxid och sedan bubbla in koldioxid till ursprungspH är uppnått kanske du kan göra. Har du rätt så skall du ha samma alkalinitet i bägge fallen (pH 12 och när pH är tillbaka till 7 igen)

MVH Lasse

Ps Min uppfattning att inte koldioxiden är alkalinitetsneutral gäller momentant. Under tid, i ett öppetsystem, så kommer balansen ställa in i förhållande till atmosfärens koldioxidhalt men i ett akvarium som kan ses som "semi"öppet så kan koldioxid producerad i akvariet påverka innehållet av bikarbonat och karbonat.

[Claes_A]

Med risk för att bli repetitiv, men bara så vi förstår varann:

Vi är helt överens om att när pH sjunker på natten så driver det upp koncentrationen vätekarbonater/karbonater (karbonatalkaliniteten). Men jag resonerar så att hydroxidjonsalkaliniteten istället sjunker i motsvarande grad och tänker mig att den totala alkaliniteten i systemet därmed förblir densamma. Denna totala alkalinitet (= OH- + HCO3- + CO3-- + lite andra joner) är väl den jag mäter med ett vanligt HCl-titreringsbaserat KH-test med färgomslag?

[Lasse]

Jag förstår hur du tänker men jag tror inte de är jämförbara. Exempelvis om jag höjer ett neutralt vatten till 8,3 med respektive hydroxid och bikarbonat så kommer det att gå åt olika mängd syra för att få ner det till 7 igen.

Samma är om jag först buffrar upp ett vatten till KH 4 och sedan bubblar in koldioxid så mäter jag ett högre KH värde när pH är sänkt till exempelvis 6,5. Kollade det en gång och kommer ihåg att det var högre men mins inte hur mycket.

Sen har vi ju den besvärliga bikarbonatjonen som kan agera både som svag syra och svag bas. I vatten med pH på under 8,1-8,3 agerar den som en svag bas och i pH över så är det en svag syra. I vårt saltvatten så kan jag i princip lägga i hur mycket bikarbonat som helst - pH blir inte högre än 8,3 - faktum att när jag en gång testade ordentligt så stabiliserades värdet på 8 och då läste jag ett KH på över 40. Det var inte mycket i det KH som berode på hydroxidalkalinitet inbillade jag mig.

Claes jag vet faktiskt inte - jag är ingen utbildad kemist men jag inbillar mig att i de buffrade vatten som vi arbetar med så spelar hydroxidalkaliniteten ingen större roll för vad KH visar.

Bra om du kan motbevisa mig - jag skall se om jag kan göra några KH mätningar på mitt system beroende på om det är släkt eller tänt

MVH Lasse

[Claes_A]

Jag är verkligen inte säker på min sak men jag får inte ihop det om koldioxidens höjande effekt på karbonatalkalinitet inte matchas av dess sänkade effekt på hydroxidalkaliniteten. Men ett enkelt experiment som jag kan göra är att mäta KH på mitt akvarievatten och sedan sänka pH t ex 0,5 enheter med koldioxid och sedan göra en KH-mätning igen. Då får vi ju veta om det blir någon större förändring på KH-mätningen eller inte.

[Fiffe]

Vill inte avbryta er diskussion men:

Igår buffrade jag med mina olika preparat vad som enlig instruktionerna skulle motsvara: Mg +25ppm, KH +1 dkh, Ca +20

Dock blev resultatet bra mkt bättre. Allt fick sig en skjuts uppåt.

Före:

14.9.2010: Mg=1110mg/l; Ca=350mg/l; 7,3dKH ;

Efter:

15.9.2010: Mg=1220mg/l; Ca=410mg/l; 10dKH ;

Jag förstår inte riktigt.. det måste vara jag som mäter fel va? Allt har fått sig en rejäl skjuts uppåt.

Mätte Mg på nyblandat vatten som fått stå i 24h och det visade 1300+ så saltet är det inget fel på.

Har läst i saltvattenskemi för dummies flera gånger om hur denna treeniget (mg, ca, kh) påverkar varandra. Blir det extra effekt när man buffar alla samtidigt? Som jag ahr förstått det så påverkar varken Ca eller KH -> halten Mg.

Nu är mina tester slut så kan inte mäta mer på ett tag då jag snart åker till Spanien med jobbet. Blir att köpa lite salifert- eller Elostester när jag kommer hem. Det är dessa som är rekommenderade för saltvatten va?

[Lasse]

Det är svårt att mäta Fiffe. Du får försöka göra flera mätningar när du kommer hem. Intressant för min och Claes disk är om du kan upprepa mätningarna med olika KH på natt resp dag när du kommer hem - bara för att se om skillnaden repeterar sig eller om det var en felmätning.

MVH Lasse

@ claes - medela resultatet i en egen tråd så kan vi be admins att flytta vårt tjöt till den tråden. Jag skall mäta också men jag måste sluta med mitt kalkvatten först

Ändrat 15 september 2010 av Lasse

[JohanP]

Jag håller med Manne 8 dagar i veckan, börja med Balling, du kommer garanterat tycka att det är värt det

Själv jag definitvit nybörjare inom salt men måste säga att i mitt RSM var det Ballingen som gjorde tillväxt och stabilitet.

Titta lite i min RSM tråd https://www.saltvattensguiden.se/forumet/showthread.php?t=31709&page=7 och framför allt på Hystrixen i inlägg #128, #130 och #146. Där ser du lite vad Balling kan vara med att åstadkomma

Lycka till.

[Fiffe]

Jag håller med Manne 8 dagar i veckan, börja med Balling, du kommer garanterat tycka att det är värt det

Själv jag definitvit nybörjare inom salt men måste säga att i mitt RSM var det Ballingen som gjorde tillväxt och stabilitet.

Titta lite i min RSM tråd https://www.saltvattensguiden.se/forumet/showthread.php?t=31709&page=7 och framför allt på Hystrixen i inlägg #128, #130 och #146. Där ser du lite vad Balling kan vara med att åstadkomma

Lycka till.

Jo jag är lite inne på det, men jag måste ju räkna ut min åtgång för att veta hur mkt som ska doseras. Just nu har jag ingen aning alls. Ska börja om med nya tester.

[Claes_A]

Fasiken det måste vara något sorts mätproblem. Jag blir inte klok på dina vattenvärden och hur de pendlar. Långsamma rörelser är det jag är van vid vad gäller KH i alla fall.

[Fiffe]

Balling light (3 dunkar) med balanserad dosering, dvs dosera lika mkt från varje dunk, verkar ju smidigast.

Vilken utgångspunkt rekommenderar ni:

• Mäta fram förbrukning/underskott och låta aqua calc räkna ut ett recept och dosering?
  
• Köra på ett färdigt recept och dosering. t.ex. Fauna marins eller Datruckas, börja med rekomenderad dosering och sedan korrigera efter behov?
  

[JohanP]

Som sagt.................jag är själv grön inom saltvattenshobbyn men jag valde din punkt nr 2.

Borde fungera väldigt bra för dig och som alltid..............det är små förändringar över tid som blir lyckade och inte skadar djuren i karet.

Balling light (3 dunkar) med balanserad dosering, dvs dosera lika mkt från varje dunk, verkar ju smidigast.

Vilken utgångspunkt rekommenderar ni:

• Mäta fram förbrukning/underskott och låta aqua calc räkna ut ett recept och dosering?
  
• Köra på ett färdigt recept och dosering. t.ex. Fauna marins eller Datruckas, börja med rekomenderad dosering och sedan korrigera efter behov?
  

[DaTrucka]

Det enklaste är att köra med den balanserade metoden med kalciumklorid, bikarbonat och nacl-fritt salt. Bara hälla i lika mycket av varje.

Magnesiumklorid kan man blanda en separat koncentrerad lösning, åtgången på mg är i regel såpas låg att man sällan behöver hälla i. Det finns viss mängd mg i det nacl-fria saltet.

Börja med 20ml/dygn, kör på i några dagar, mät och justera, kör några dagar, mät och justera, osv... Hur mycket du ökar beror på vad mätningarna visar, men 10ml är en bra riktlinje innan man närmar sig värdena man vill ha, sen minskar man justeringarna till man hittat rätt.

Låt kh styra dosen, dom andra kontrollmäter man så det inte skenar iväg för mycket.

Under tiden kan man stödjustera med koncentrerade separata lösningar och/eller veckovisa vattenbyten med ett bra salt så man kommer i någorlunda balans.

Vattenbyten är väl det bästa egentligen.

Doserpump är att föredra, då är det lättare att sprida ut doseringarna över hela dygnet.

Det tar några veckor/månader innan man hittar en riktigt bra balans.

Jag höll Kh 8, ca 400, mg 1300 ungefär med den blandningen. Kunde skifta lite upp och ner ibland.

Senaste tiden var jag uppe i runt 260ml/dygn.