pH-korrigerat redox

[jonasroman]

Redox påverkas av vätejoner/pH. Den påverkan ger en "falsk" redoxförändring som inte är så intressant då den är helt obligat. 

Man vill ju veta redoxen när pH-effekten subtraherats, dvs den egentliga eller biologiskt intressanta redoxen. 

Det finns en kemist som därför "uppfunnit" detta korrigerade redox, och om den formeln stämmer (vilket den inte helt gjorde) skulle redoxkurvan ej vara invers pH kurvan som den ju annars är. 

Vet nån om detta kom på avvägar eller finns någon bättre pH korrigering av redox?

 

tex när man byter vatten så stiger ju ofta pH direkt (mest beroende på att co2 är lägre i nyblandat vatten).  Då sjunker redoxen motsvarande men det är ju en "falsk" sänkning som är en pH-effekt. Sen när pH gått ungefär tillbaka till sitt tidigare (efter ngr timmar när gasutbytet återfått sitt tidigare co2värde, OBS kan landa lite olika beroende på det nya KHvärdet) DÅ är redox oftast lite högre som alltså en sann effekt av vattenbytet. 

Det hade vart bra om det fanns en formel som räknade bort pH-effekten. Jag är inte först med denna fråga, en kemist har som sagt tatt fram nån enhet som heter typ Predox, men man läser eller ser aldrig den. 

Nån som vet?

Ändrat 22 februari 2016 av jonasroman

[Henric]

Kan du vidareutveckla vad du är ute efter? jag har inget svar, men är bara nyfiken

[jonasroman]

Henric: h joner har en höjande effekt på redoxen utan att vattnet för den sakens skull får en högre redoxförmåga. Man kan säga att h jonerna stör den "biologiska" redoxen dvs den redoxpotential som verkligen säger något om förmågan hos systemet att oxidera en tex organisk molekyl är redoxen utan H Jons störningen. 

Det finns en omräkningsformel som alltså inverterar H Jons effekten men jag undrar varför den kommit på avvägar. 

[stigigemla]

Här kan den vara: 

Jag får väl upprepa mig:

Redoxpotential är ett mått på hur det generella tillståndet är i akvariet. Redoxpotentialen är summan av alla oxidativa (syregivande) och reduktiva (syreförbrukande) processer som finns i ett akvarium. Den mätes i millivolt. Redoxen är mycket beroende av det aktuella pH- värdet och det är meningslöst att jämföra två olika akvarier om pH varierar. Obs pH -värdet varierar också mellan morgon och kväll. Redoxen är även beroende på syremättnaden i akvariet samt temperaturen.

Vid mätning så måste det värde som man får på mätaren korrigeras enl. nedstående tabell för att rätt värde skall erhållas :

Spänning mot normalvattenelektroden

KCl 3 mol/l

Ag/AgCl- elektrod (den vanligaste) Temp oC

+ 224 0

221 5

217 10

214 15

211 20

207 25

203 30

200 35

196 40

Beräkning vid 25oC ger då : Uppmätt värde + värde ur tabell ( + 207) = redoxpotential ( _ )

Exempel: + 390 + 207 = 597 mV (= Platina mot normalvattenelektrod )

Vad rekommenderar man då för värden ? Buden är många men det skall absolut ligga över 300 mV och helst någon stans mellan 380 och 450 mV.

Det finns dock ett mycket bättre värde som även tar hänsyn till pH- värdet och det är rH2

Formel: rH2 = 2* + 2* pH

UN mV

Detta ser mycket krångligt ut men det är mycket enkel om vi låser temperaturen till 25 oC.

I praktiken alltså:

rH2 = uppmätt värde redoxpotential + 2* uppmätt pH värd

30 (ungefär )

För tabellbitare : temp UNmV

0 54,20

5 55,19

10 56,18

15 57,17

20 58,16

25 59,16 ( 59,16 / 2 ≈ 30 )

30 60,15

Vatten med helt neutral redoxpotential har vid 25oC ett rH = 28

Vad vi skall eftersträva är värden som ligger runt 30 och eller strax över detta.Det indikerar ett mycket bra vatten!

Om vi skulle få värden över 33 är det risk att vi tillsätter för mycket ozon!

Ex. Vi mäter pH till 8,4 och redoxen till 215 mV

rH = 215+207(ur tabell) + 2*8,4 = 31 ( mitt akvarium kl 15oo 7/12 -92)

29,58 (ur tabell)

Skriv ut och spar mycket användbart

 

[stigigemla]

Lättare att läsa formeln här:  rH = ((ORP + 200) / 30) + (2 * pH)  

Vid 25 grader bör det vara 207 inte 200 i formeln.

[Lasse]

Stig - siffran du dividerar med - är den samma vid 25 grader?

 

MVH Lasse

[stigigemla]

Ja siffran 30 verkar vara fast vad jag kan förstå. Temperaturkompensering är ju i den 200nånting man adderar med redoxpotentialen.

[Lasse]

Ett sätt att räkna som jag aldrig använt och sett förut. Kan nämnas att mätdata jag har inte visar på att negativa värden skulle ha något uppenbart samspel med pH. Däremot har jag ofta sett att pH och Redox (positiv redox) oscillerar omvänt.

MVH Lasse

[stigigemla]

Jag har bara sett det förut i sammanhang med Ingvar Hellmalm. Och nu i jordanalyssammanhang.

[jonasroman]

1 timme sedan, Lasse sa:

Ett sätt att räkna som jag aldrig använt och sett förut. Kan nämnas att mätdata jag har inte visar på att negativa värden skulle ha något uppenbart samspel med pH. Däremot har jag ofta sett att pH och Redox (positiv redox) oscillerar omvänt.

MVH Lasse

Precis, oscilleringen du nämner är det jag menar. Det är ju en ph effekt(H jons effekt), och i sig ointressant.  Man mäter ju för att få ett hum om den verkliga redoxpotentialen. Jag skall rota fram den artikel o formel jag sett.

Ändrat 22 februari 2016 av jonasroman

[jonasroman]

13 minuter sedan, stigigemla sa:

Jag har bara sett det förut i sammanhang med Ingvar Hellmalm. Och nu i jordanalyssammanhang.

Vem e IH?, och i vilket sammanhang har han nämnt detta? ngt för oss? Intressant.

[jonasroman]

11 timmar sedan, stigigemla sa:

Lättare att läsa formeln här:  rH = ((ORP + 200) / 30) + (2 * pH)  

Vid 25 grader bör det vara 207 inte 200 i formeln.

jamen där är den!, precis den är det!. tack, då behöver jag inte leta:-)

Varför använder vi inte denna?, ja det var alltså min fråga

[jonasroman]

Nu läste jag, missade Stig ditt första inlägg. Utmärkt, du fattade precis vad jag var ute efter, och det var den formeln jag har sett tidigare och sökte. Så då upprepar jag min grundfråga: Varför kör vi inte med pH kompenserad redox? Dvs den sanna redoxen. Det blir mkt svårare att tolka en redoxkurva när den oscillerar efter tex ph, som i redoxsammanhang är helt ointressant. 

[jonasroman]

Jag läste ganska mkt om redox i somras inför mitt projekt att skriva klart min bok. Det var då jag i en artikel av...Randy...läste om denna kompensationsformel. MEN, det jag minns från den artikeln var att formeln håller inte hela vägen, den kompenserat inte tillräckligt. Så kanske därför den ej används.

[jonasroman]

Hittade artikeln av Randy och hur han skriver om pH kompenseras redox. 

Således kvarstår min tanke att vi borde väl tillämpa denna eftersom den pH variation vi alla ser med redox( dvs redoxkurvan är invers pH kurvan) är ju en artefakt och helt ointressant och grumlar förmågan att rätt tolka redox!

 

 

"The Theoretical Relationship Between ORP and pH

One of the complications of ORP is that the measured value can sometimes depend on pH. Whether ORP does depend on pH or not, and to what extent, is determined by the exact redox reactions that are involved in controlling the ORP in that solution. There have been equations proposed that purport to "correct" ORP for changes in pH, giving a new parameter, sometimes called rH. This parameter was proposed in the 1920's by W. M. Clark.⁷ One form of this correction is shown below:

rH = mV / 29 + (2 x pH)"

 

 

 

Ändrat 23 februari 2016 av jonasroman

[LN21]

Kan ju tillägga att just det fenomenet har vi i våra simhallar att Ph påverkar Redox i väldigt stor omfattning.

Ja tycker att man kan ställa sig frågan om nyttan att veta redox överhuvudtaget i våra akvarium när det är så väldigt många faktorer som påverkar resultatet (även mätresultatet). Där två parametrar direkt "motverkar" varandra. Högre Ph ger lägre Redox. Vi vill hålla uppe redox och samtidigt hellre ha ett PH på 8,1 än 7,7.

 

[jonasroman]

10 minuter sedan, LN21 sa:

Kan ju tillägga att just det fenomenet har vi i våra simhallar att Ph påverkar Redox i väldigt stor omfattning.

Ja tycker att man kan ställa sig frågan om nyttan att veta redox överhuvudtaget i våra akvarium när det är så väldigt många faktorer som påverkar resultatet (även mätresultatet).

 

Det håller jag med om, och min erfarnehet som är nu ett år av att mäta redox, så ger det ganska lite. Jag brukar, för att eliminera just en sådan sak som pH artefakten, se mer på "basline", om den ändrar sig. Förvisso rör sig den också om pH rör sig över tid, så det är inte heller ett bra mått. det bästa vore om vi kunde dubtrahera sådana faktorer som ger ett redoxvärde som inte har nåt med biologisk intressant redox att göra. Syrgas är till viss del också en sådan faktor, och där finns också en korrigeringsformel för att subtrahera O2 effekten på redox. För frågan blir ju, varöfr vill vi mäta?, vi vill inte mäta för att se O2 nivåer, för då mäter vi O2 o inhet annat. Vi vill inte mäta för att se pH nivåer, för då mäter vi pH osv.

[LN21]

Exakt, det hade varit mycket mera intressant och relevant om vi på ett enkelt (läs billigt) sätt kan mäta o2 över tid. Då får Redox som signalsystem en intressantare betydelse. 

[Lasse]

@jonasromanHar du länken till Randys artikel?

 

MVH Lasse

[jonasroman]

6 minuter sedan, Lasse sa:

@jonasromanHar du länken till Randys artikel?

 

MVH Lasse

@Lasse, Till din din tjänst:http://www.reefkeeping.com/issues/2003-12/rhf/feature/

 

 

Ändrat 23 februari 2016 av jonasroman

[jonasroman]

3 timmar sedan, LN21 sa:

Exakt, det hade varit mycket mera intressant och relevant om vi på ett enkelt (läs billigt) sätt kan mäta o2 över tid. Då får Redox som signalsystem en intressantare betydelse. 

ja dessa O2 prober...dyra som satan:(

[Lasse]

Redoxmätning togs en gång fram för att man skulle kunna avgöra om det var oxidativa eller reducerande processer som ägde rum i sediment. I korthet så ville man veta om det var aerob (syrerik) nedbrytning eller anaerob (utan syre) nedbrytning. Dåvarande sätt att mäta syre vare inte lämplig i sediment. Senare upptäckte man att tillförseln av kraftigt oxiderande ämnen som klorgas/klordioxid samt ozon kunde styras med hjälp av redoxpotentialen. Klorering var länge styrd av redox innan man fick elektroder som klarar att mäta det aktiva kloret direkt med elektrod. Att styra tillsatsen av ett oxiderande ämne i vatten som är relativt rena (få andra processer) med hjälp av redoxpotentialen funkar. I kloreringsfallet speciellt bra eftersom man där också pH styr för att få ut bästa möjliga effekt av det tillsatta kloret. I akvarium har jag använt redox för att styra tillsättningen av ozon och skulle nog inte drömma om att använda ozon utan att mäta redox samtidigt.

En annan aquatisk användning av redoxpotentialen är att styra och övervaka syrefria processer såsom denitrifikation. Det kan ju göras genom tillsättning av organisk kolkälla eller ingående vattens hastighet. I dessa fall har jag märkt att det finns inget uppenbart samband mellan pH och redox. Just nu försöker jag att med både pH mätning och redoxmätning se när denitrifikation inträffar. Är inte helt säker att det fungerar med en pH indikation i en anaerob miljö - koldioxiden kan störa ordentligt. För saltvattensakvarium så har jag planer på att kombinera gamla hederliga metoder som någon typ av bottenfilter och DSB med vattenspalt (Jauber system). Redoxmätning i vattenspalten skulle där kunna styra takten av cirkulation.

 

Rätt använd så är det ett bra verktyg - men för övervakning i fria vattenkolumnen med hopp om att säga något om systemets häsa - där är jag enig med både LN21 och Jonas att det är av föga värde.

På tal om syrgasmätning så är de som finns för akvariebruk baserade på den gamla Clark elektroden - en inte helt lättskött och lätt elektrod. det finns dock en typ av elektrod som är tillförlitlig och enkel men ingen av akvaridatorerna har stöd för dessa. Oxy guard har en den typen av elektrod och som också fungerar för kontinuerlig mätning. Men då räcker inte några tusen.

 

MVH Lasse

 

[jonasroman]

12 minuter sedan, Lasse sa:

Redoxmätning togs en gång fram för att man skulle kunna avgöra om det var oxidativa eller reducerande processer som ägde rum i sediment. I korthet så ville man veta om det var aerob (syrerik) nedbrytning eller anaerob (utan syre) nedbrytning. Dåvarande sätt att mäta syre vare inte lämplig i sediment. Senare upptäckte man att tillförseln av kraftigt oxiderande ämnen som klorgas/klordioxid samt ozon kunde styras med hjälp av redoxpotentialen. Klorering var länge styrd av redox innan man fick elektroder som klarar att mäta det aktiva kloret direkt med elektrod. Att styra tillsatsen av ett oxiderande ämne i vatten som är relativt rena (få andra processer) med hjälp av redoxpotentialen funkar. I kloreringsfallet speciellt bra eftersom man där också pH styr för att få ut bästa möjliga effekt av det tillsatta kloret. I akvarium har jag använt redox för att styra tillsättningen av ozon och skulle nog inte drömma om att använda ozon utan att mäta redox samtidigt.

En annan aquatisk användning av redoxpotentialen är att styra och övervaka syrefria processer såsom denitrifikation. Det kan ju göras genom tillsättning av organisk kolkälla eller ingående vattens hastighet. I dessa fall har jag märkt att det finns inget uppenbart samband mellan pH och redox. Just nu försöker jag att med både pH mätning och redoxmätning se när denitrifikation inträffar. Är inte helt säker att det fungerar med en pH indikation i en anaerob miljö - koldioxiden kan störa ordentligt. För saltvattensakvarium så har jag planer på att kombinera gamla hederliga metoder som någon typ av bottenfilter och DSB med vattenspalt (Jauber system). Redoxmätning i vattenspalten skulle där kunna styra takten av cirkulation.

 

Rätt använd så är det ett bra verktyg - men för övervakning i fria vattenkolumnen med hopp om att säga något om systemets häsa - där är jag enig med både LN21 och Jonas att det är av föga värde.

På tal om syrgasmätning så är de som finns för akvariebruk baserade på den gamla Clark elektroden - en inte helt lättskött och lätt elektrod. det finns dock en typ av elektrod som är tillförlitlig och enkel men ingen av akvaridatorerna har stöd för dessa. Oxy guard har en den typen av elektrod och som också fungerar för kontinuerlig mätning. Men då räcker inte några tusen.

 

MVH Lasse

 

Låter mkt vettigt o intressant att använda redoxen till mer specifika situationer som du beskriver. Spännande:-)