KH-mätning, på förekommen anledning

[jonasroman]

Med anledning av dels att pacific sun också visat upp en bild på en prototyp som mäter KH(vi är ju ngr stycken nu som jobbar på en kommersiell lansering..men det finns rum för fler spelare då marknaden är hungrig och extremt omättad så bara kul med konkurrens o fler alternativ), samt överhuvudtaget frågor om KH-mätning, samt i synnerhet en del återkommande frågor om det finns sk KH-elektroder (där det korta svaret är i princip nej), så vill jag ge er min syn på saken:

 

 

KH är inte en enskild jon utan summan av massor av olika joner, med olika storlekar o egenskaper. Därför går det inte att tillverka en elektrod som är selektiv för "KH"-joner. Den enda elektrod jag vet finns(på forskningsstadiet) är en sorts stav med två olika rum, där man i ena rummet surgör vattnet så att CO2 frisätts, o därefter mäter  CO2-ökningen i den ena halvan på "elektroden". Alltså, ingen ny princip, utan en av de kända sätten att mäta alkalinitet på: Att surgöra vattnet förbi pH 4.2 o sen mäta hur mkt CO2 ökade i det vattnet. Denna princip(eller den variant jag skriver nedan att mäta både pH o CO2)  tillämpas enligt sekundäruppgift i den prototyp vi nyligen sett från pacific sun(jag går inte i god för uppgiftens validitet men det lär vi ju snart bli varse).  Metoden är mkt känslig för felmätningar, då det är mkt dyrt att mäta CO2 i vattnet. Det krävs en noggrannhet på helst 5 ppm, och då kostar de flesta CO2 elektroder ämnade för vatten minst 10000kr eller mer(googla så får ni se). Och då får vi ändå inte en högre noggrannhet än i bästa fall 0.1dKH, samt CO2-probar måste kalibreras nästan  dagligen mot luft med känd halt (krångligt). Den andra metoden är att mäta CO2 utan surgörning och samtidigt mäta pH och sen använda sig av en andragradsekvation o "lösa ut" KH halten. Dvs om känner man till pH och CO2 går det räkna ut äkta dKH värdet. MEN, även här har vi samma problem, du skall då mäta CO2 med en noggrannhet på minst 5 ppm, men också mäta pH med en noggrannhet på 0.02! Det sistnämnda kräver en elektrod på minst 3-5000kr, samt ett ph kort i motsvarande prisklass, samt frekvent rekalibrering. Barar ett fel i pH mätning på 0.02 enheter ger ett fel i KH på 0.1! dvs även i bästa av världar om du bygger en sådan maskin för kanske 20000kr, kommer den bara mäta med en noggrannhet i bästa fall på 0.1dKH den med. ...Jag har pratat om detta med en kemist som jobbat i 10 år med att mäta CO2 i vatten. 

 

Ja summa summarum: Om man vill bygga en maskin som ej kostar 50000kr, och samtidigt mäta dKH med acceptabel noggrannhet samt ej tvingas till daglig kalibrering, så är det med sedvanlig syra-titrering som man lyckas med det. Det räknas som en referensmetod för att räkna ut KH på. Det gör förvisso också metoden att mäta CO2 efter surgörning, men kostnaden blir en nolla till och som sagt behov av daglig kalibrering av CO2 proben. Så nej, det finns inga KH-prober;-)...och jag skriver som Lasse, upp till bevis rörande de alternativa sätten att mäta KH på, samt de sk jonselektiva elektroderna för att mäta Kalcium med mera. 

 

Mvh

Jonas Roman

Ändrat 19 mars 2017 av jonasroman

[stigigemla]

Jag håller med om matematiken men inte kraven på maskinen. Tar man ICP-OES som exempel har mätningen nästan ingen noggrannhet. Att man ändå får så bra resultat  beror på noggrann kalibrering och hög upplösning.

Gör man en noggrann kalibrering borde en repeterbarhet enligt dina uträkningar räcka. Frågan är väl mer hur snabb CO2 mätningen är vid kalibrering och hur länge kalibreringen håller. 

Kalibreringen blir inte lätt då omgivningsluften påverkar mätvärdet avsevärt.

[jonasroman]

23 minuter sedan, stigigemla sa:

Jag håller med om matematiken men inte kraven på maskinen. Tar man ICP-OES som exempel har mätningen nästan ingen noggrannhet. Att man ändå får så bra resultat  beror på noggrann kalibrering och hög upplösning.

Gör man en noggrann kalibrering borde en repeterbarhet enligt dina uträkningar räcka. Frågan är väl mer hur snabb CO2 mätningen är vid kalibrering och hur länge kalibreringen håller. 

Kalibreringen blir inte lätt då omgivningsluften påverkar mätvärdet avsevärt.

Håller med dig Stig att 0.1 dKH räcker i både accuracy o kanske precision med(gränsfall rörande precision, helst 0.05 där kanske...)...

 

Men enligt den kemist som jag pratat med som försökt själv bygga en KH maskin via just CO2 mätning krävs daglig kalibrering om resultaten skall bli meningsfulla. O då mot utomhusluft som ju är det enda sättet att kalibrera mot känd halt. 

Så det blir intressant att se hur/om verkligen pacific suns maskin kommer fungera. CO2 mätningen kommer enligt de uppgifter jag fått,  drifta redan efter ett dygn o blott en drift på 5 ppm CO2 ger ett felutslag på 0.1 dKH. (Ta den siffran med en nypa salt, har inte formeln framför mig nu ). 

Dvs en accuracy på 0.1 tycker jag också är helt tillräcklig men precisionen får ju inte avvika mer än 0.1 annars blir ju hela mätserien meningslös. 

 

Jag tror detta är orsaken till att det i princip hittills inte finns/funnits sådana här maskiner på marknaden för akvariebruk utan bara för proffslab, o då ej helt automatiska. 

 

Även tittering har ju sina sidor att bemästra för att erhålla goda resultat men det ligger mer inom räckhåll för en överkomlig budget o framför allt användarvänlighet. 

Men givetvis kommer även de kH maskiner som bygger på titrering (som min egen tex) kräva kalibrering. 

 

Jag har ganska nyligen fintrimmat koden lite i min maskin så den på ett sätt tvättar bort en eventuell felmätning, samt har riktigt lovande resultat rörande behov av kalibrering där pumparna jag valt ger överraskande stabila resultat med alltså inte behov av så frekvent kalibrering som jag först trodde:-)

 

pH proben har jag valt med omsorg o nog haft lite tur också att hitta rätt nästan direkt. Efter 4 monaders drift har den pH probe vi kommer använda i den kommersiella versionen inte driftat ett dugg! Med andra ord tydlgt bättre än de pH probar jag tidigare provat från apex, Aqua medic, osv. Proben vi valt till min maskin är dessutom mkt prisvärd så jag tror vi kommer kunna åstadkomma ett riktigt konkurrenskraftigt pris. Det är i alla fall min målsättning. 

 

Sorry för att jag spårade in på min maskin....det är ju så lätt hänt;-). Om det ej passar sig respekterar jag det o flyttar det till min egna tråd om min maskin:-)

 

Jonas