Borats bidrag till total alkalinitet

[jonasroman]

Under interzoo fick vi frågan om Borat-alkaliniteten ingår i manuella KH mätningar(inkl vår Alkatronic). Ja det gör den! Vi mäter nämligen alltid Total alkalinitet.

 

Så hur mycket bidrar då Borat till den totala alkaliniteten, vilket kan va bra o veta om någon skulle komma över ett testresultat som bara ger dig karbonatalkaliteten(tex ifrån ett lab)? Det kan vara bra att veta, för att kunna jämföra dessa värden.

 

Om du har naturligt havsvatten med Bor på omkring 4,2 mg / l och ett pH på 8,2, så står Borate för 0,2 dKH av den totala alkaliniteten!

Ingenting du behöver tänka på normalt, men som sagt, om du får en analys från ett lab eller liknande som kan mäta endast sann karbonatalkalitet, får du räkna med att detta kommer att ligga cirka 0,2 dKH lägre än "ditt".

 

Jonas Roman

 

Jag inkluderar skiss där jag gör beräkningen för att få detta "0.2dKH" -värde för dem som vill ha siffrorna bakom kulissen;_)(skissen är förenklad, jag gör en del molberäkningar som jag ej visat, blir för kladdigt). 

[nike83]

spännande!

 

vad ingår mer i den totala alkaniteten?

 

 

[Bygert]

Och det var absolut nödvändigt att skriva rubriken så man får såna här bilder i skallen? 

 

https://www.filmonpaper.com/posters/borat-quad-teaser-beachstyle-uk/

 

 

 

 

[Bygert]

Och lite seriösare, total alkalinitet är ju alla baser som går att titrera med en stark syra. Så det kan ju vara mer än bor och karbonater även om det kanske inte blir så spännande att titta på. Däremot blir det ju förvirrande med enheter. Bor har ju egentligen inget med dKH att göra men däremot med alkalinitet som mäts (vanligen) i mekv/l . Men det som beskrivs som karbonathårdhet är ju med få undantag en mätning av alkalinitet. Går det att få nån rätsida på det där eller är det för etablerat för att rätta till?

[stigigemla]

DkH är Tyska och en förkortning av Deutsche Karbonat Härtegrade. Alltså karbonathårdhet och inget annat.

I sötvatten är det normalt sett allt som ingår i alkaliniteten så man brukar sätta likhetstecken mellan dem.

Det är bara vi med saltvatten som krånglar till det.

Boratalkaliniteten är liten och fosfatalkaliniteten ännu betydligt mindre. Jag tycker man skall försumma dem i saltakvariesammnhang.

[Bygert]

Nu är ju frågan vad man lägger i ordet normalt men jag vill ändå mena att det leder fel att sätta likhetstecken mellan karbonathårdhet och alkalinitet i sötvatten. Ofta är det inte så fel att göra det men kommer man under pH 6 - och det finns absolut både sjöar och akvarier som ligger där - så tackar karbonatsystemet för sig och gör lite eller inget åt saken. I stället är det organiska syror som får stå för stabiliteten och buffrar vattnet. Vill man köra hårt med vildfångad diskus med alkottar, torv och annat i den stilen är det inte karbonater som stabiliserar och står för alkalinitet och aciditet utan i stället t ex tanniner.

 

För all del är karbonater ofta men definitivt inte alltid det helt dominerande i alkaliniteten. Men när det nu är alkalinitet vi mäter och egentligen är intresserade av, varför då använda en annan term och annan mätskala? Vattenödla, kopparorm, tornsvala är ju exempel på benämningar som leder fel och efterhand försvinner, varför inte då karbonathårdheten?

[stigigemla]

Alkalilinitet. Ordet betyder hur alkaliskt vattnet är.

Är pH under 7 bör man nog i stället använda begreppet buffertkapacitet.

[Bygert]

Alkalinitet betyder definitivt absolut inte hur alkaliskt vatten är. Blanda inte ihop de begreppen, det är helt olika saker. Alkalisk är samma som basisk, pH över 7. Alkalinitet är förmåga att stå emot syra utan att pH sjunker nåt nämnvärt. Vatten kan vara alkaliskt utan att ha mycket till alkalinitet. Och det kan också vara surt med mycket alkalinitet. Praktiskt brukar man prova alkalinitet med titrering ned till pH 4,5 där det mesta som har betydelse i vanlig tillvaro har gjort sitt. Man kan alltså starta med ett surt vatten och mäta vad det har för alkalinitet, inget konstigt med det. Buffertkapacitet är sak samma som alkalinitet, även om det iofs kan gå åt andra hållet också, aciditet. 

[jonasroman]

On 2018-07-02 at 12:58, Bygert sa:

Och det var absolut nödvändigt att skriva rubriken så man får såna här bilder i skallen? 

 

https://www.filmonpaper.com/posters/borat-quad-teaser-beachstyle-uk/

 

 

 

 

haha

 

[jonasroman]

On 2018-07-02 at 13:14, Bygert sa:

Och lite seriösare, total alkalinitet är ju alla baser som går att titrera med en stark syra. Så det kan ju vara mer än bor och karbonater även om det kanske inte blir så spännande att titta på. Däremot blir det ju förvirrande med enheter. Bor har ju egentligen inget med dKH att göra men däremot med alkalinitet som mäts (vanligen) i mekv/l . Men det som beskrivs som karbonathårdhet är ju med få undantag en mätning av alkalinitet. Går det att få nån rätsida på det där eller är det för etablerat för att rätta till?

Du kan redan detta:-), men ett svar mer för alla:

 

Titrerar man ner till pH 4.2, så har du titrerat ut cirka 99% av alla joner som bidrager till vattnets alkalinitet, så därför kallar vi det total alkalinitet. Utav denna totala alkalinitet utgör karbonaterna cirka 95%, och Borat  resten. Rent teoretiskt kan fosfat, silikat osv också bidra men bidraget är försvinnande litet,. och för att få med fosfats bidrag till total alkalnitet får man gå lägre än till pH 4.2. Inga tester går lägre, så en sådan titrering skulle leda till falskt höga värden o ej möjlig eller meningsfull  att jämföra med andra värden. 

 

Eftersom alkalinitet består av flera olika joner, är enheten en mängdenhet, ja helt enkelt antalet millimol/liter. Om en alkalininitetsbidragande jon bara kan ta upp en vätejon, blir dess bidag till den totala alkaliniteten just 1 millimol/l. OM jonen kan ta upp 2 vätejoner, som tex CO3, blir den jonens bidrag 2 mmol/l. När den totala alkalniteten räknas ut, summerar man alla dessa joner, och får en siffra i milimol/l, MEN eftersom en del joner viktas dubbelt så går det inte använda enheten MOL, utan man kallar det Eqivalent. 

Så enheten är, oavsett vilka joner det handlar om, alltid meq/l. 

I dagligt tal talar vi om Karbonathårdhet också. Det är egentligen enbart karbonaternas bidrag till den totala alkaliniteten, men eftersom den ligger mkt nära den totala (95%) så förenklar vi och sätter likhetstecken mellan KH/karbonathårdhet, och total alkalinitet. 

 

Sen att dKH har en annan "siffra" är bara en omräkningsfaktor: meq/l*2.8=dKH

 

Mvh

Jonas Roman

 

Ändrat 4 juli 2018 av jonasroman

[jonasroman]

On 2018-07-03 at 12:35, stigigemla sa:

Alkalilinitet. Ordet betyder hur alkaliskt vattnet är.

Är pH under 7 bör man nog i stället använda begreppet buffertkapacitet.

Det är  fel @stigigemla. Och buffertkapacitet är också nåt helt annat. Låt mig reda ut begreppen:

 

1) alkaliskt (neutralt o surt). Är enbart en benämning på om pH värdet är över eller under 7 o inget annat. Det kan det vara OAVSETT alkaliniteten. Du kan ha ett vatten med hög alkalinitet och lågt ph(surt) , och du kan ha ett vatten med låg alkalinitet med högt(alkaliskt) ph. 

 

2) Alkalinitet: Vattnets innehåll rent numerärt (mol) av joner som kan ta upp vätejoner, där jonens förmåga att ta upp en eller flera viktas. Bara för att vattnet tex har hög alkalinitet, behöver det INTE betyda att vattnet har ett pH över si eller så, då CO2 spelar mkt större roll i det. Du kan tex ha ett vatten med 6 i pH men ändå skyhög alkalinitet. Bara för att en jon bidrar till alkalintiet, betyder inte det att den vid ett visst pH agerar i form av vätejonsupptagare. Det beror på jonen och dess omkringliggande pH. 

 

3) Buffertkapacitet: Vattnets förmåga att motstå en pH förändring. Buffertkap stiger med ökad alkalintet, MEN vattnets buffertkapacitet vid ett visst tillfälle beror på 1) vilka joner som utgör vattnets alkalinitet 2) ph värdet.

Saken är nämligen den att vissa joner som ingår i alkaliniteten arbetar som buffert olika bra vid olika pH värden. Borat tex jobbar perfekt som buffert, dvs tar upp eller avger H joner, runt pH 8. Medans karbonater, som vi har mest av, arbetar bäst runt pH 5-6. Detta är alltså orsaken till att ett saltvatten har, TROTS hög alkalinitet, ganska LÅG buffertkapacitet vid pH runt 8, men en mkt hög buffertkapacitet vid pH 5.5-6.5 

 

Mvh

Jonas R

 

Ändrat 4 juli 2018 av jonasroman

[jonasroman]

On 2018-07-02 at 23:46, stigigemla sa:

DkH är Tyska och en förkortning av Deutsche Karbonat Härtegrade. Alltså karbonathårdhet och inget annat.

I sötvatten är det normalt sett allt som ingår i alkaliniteten så man brukar sätta likhetstecken mellan dem.

Det är bara vi med saltvatten som krånglar till det.

Boratalkaliniteten är liten och fosfatalkaliniteten ännu betydligt mindre. Jag tycker man skall försumma dem i saltakvariesammnhang.

Du kan inte försumma den(Boratalka). Den är inkluderad vare sig du vill eller inte i alla alkalinitetstester, då den med marginal är helt uttitrerad vid vårat ändtitreringsvärden 4.2 (eller 4.5 som också förekommer) . Alla våra sedvanliga tester mäter total alkalinitet. Sen att vi kallar det dKH är bara en språkfråga. 

 

Jonas

 

[jonasroman]

On 2018-07-03 at 16:16, Bygert sa:

Alkalinitet betyder definitivt absolut inte hur alkaliskt vatten är. Blanda inte ihop de begreppen, det är helt olika saker. Alkalisk är samma som basisk, pH över 7. Alkalinitet är förmåga att stå emot syra utan att pH sjunker nåt nämnvärt. Vatten kan vara alkaliskt utan att ha mycket till alkalinitet. Och det kan också vara surt med mycket alkalinitet. Praktiskt brukar man prova alkalinitet med titrering ned till pH 4,5 där det mesta som har betydelse i vanlig tillvaro har gjort sitt. Man kan alltså starta med ett surt vatten och mäta vad det har för alkalinitet, inget konstigt med det. Buffertkapacitet är sak samma som alkalinitet, även om det iofs kan gå åt andra hållet också, aciditet. 

precis men jag skulle ändå vilja ha en invändning;-): Buffertkapacitet är inte lika med alkalinitet...dom följs åt, förstås, men buffertkapaciteten avgörs också av vilken jon som arbetar vid vilket pH. Om vi tex har ett vatten med bara Boratalkalinitet, men ganska låg sådan, kan det vattnet vid pH 8 ändå ha en högre buffertkapacitet, än ett vatten som har högre alkalinitet men bara bestående av karbonatalkalinitet.

 

/Jonas

 

[jonasroman]

On 2018-07-03 at 10:47, Bygert sa:

Nu är ju frågan vad man lägger i ordet normalt men jag vill ändå mena att det leder fel att sätta likhetstecken mellan karbonathårdhet och alkalinitet i sötvatten. Ofta är det inte så fel att göra det men kommer man under pH 6 - och det finns absolut både sjöar och akvarier som ligger där - så tackar karbonatsystemet för sig och gör lite eller inget åt saken. I stället är det organiska syror som får stå för stabiliteten och buffrar vattnet. Vill man köra hårt med vildfångad diskus med alkottar, torv och annat i den stilen är det inte karbonater som stabiliserar och står för alkalinitet och aciditet utan i stället t ex tanniner.

 

För all del är karbonater ofta men definitivt inte alltid det helt dominerande i alkaliniteten. Men när det nu är alkalinitet vi mäter och egentligen är intresserade av, varför då använda en annan term och annan mätskala? Vattenödla, kopparorm, tornsvala är ju exempel på benämningar som leder fel och efterhand försvinner, varför inte då karbonathårdheten?

en del tester har börjat mer korrekt kalla det för just alkalinity, och ej KH

[stigigemla]

Naturligtvis har Boratbufferten en roll i våra saltvattensakvarier. Men våra kH tester ser den inte med mer än några hundradelar av totalt kH vilket är oväsentligt.

Men precis som Jonas skriver spelar boratbufferten en förhållandevis mycket större roll runt pH 8 som vi har i våra akvarier.

Men nu är det så att Salifert har ett borattest som fungerar hyggligt förutom att vi har Triton med fler som levererar ett mer noggrant värde.

För de som tycker att pHsvängningarna under dygnet är för stora rekommenderar jag att testa borat förutom kH.

Borat står för ungefär 20% av buffertkapaciteten i saltvatten och en liten del förbrukas till korallernas kalkskelett så för akvarier som drivs utan vattenbyten tycker jag att man bör kolla borvärdet. Se här: https://www.advancedaquarist.com/2002/12/chemistry

Ändrat 5 juli 2018 av stigigemla

[Bygert]

Jonas, vi verkar överens om nästan allt och det är ok. När det gäller det vi ser lite olika, tja, om man då mäter alkalinitet till ett slutvärde på tex pH 7, skulle då inte det bli sak samma som det du kallar buffertkapacitet?

[jonasroman]

On 2018-07-05 at 14:46, Bygert sa:

Jonas, vi verkar överens om nästan allt och det är ok. När det gäller det vi ser lite olika, tja, om man då mäter alkalinitet till ett slutvärde på tex pH 7, skulle då inte det bli sak samma som det du kallar buffertkapacitet?

Du menar om vi titrerar ner till visst ph o stannar där?

Hmm...Vi kan stanna vid olika pH vid titrering för att på det sättet selektera ut vissa joners bidrag till den totala alkaliniteten. Eller hur?

 

Om vi tex vill veta vad just bara karbonaterna ger för bidrag, dvs få fram den sanna karbonatalkaliniteten,  kan man faktisk titrerar ner o stanna vid pH 7.7(7.9 kanske). Vid ph 7.7 har i det närmaste 100% av alla CO3 joner titrerats ut, MEN inte så många andra joner ännu, så mängden vätejoner som krävs för att nå ner till ph 7.7 blir ett mått på CO3 halten i vattnet. Och vet man CO3 halten som man får fram vid denna titrering, så går det ju sen räkna ut HCO3, däremellan är det ju en kontant.  Man summerar nu dessa två och får den sanna karbonatalkaliniteten. Vad man nu skall med den till, men den kommer förstås vara ngt lägre än total alkalinitet.

 

Själva titreringskurvan har ju två flacka partier(3 om vi räknar in kurvan under ph 4 också)  o två branter (svarta pister). Den första flacka  partiet börjar ju vid pH över 9, och första branten är ju vid cirka ph 7.7, där störtdyker kurvan för där är CO3 helt uttitrerad  dvs dess buffertkap är slut samtidigt som  HCO3 fortfarande är usel som buffert, så kurvan går brant ner. Sen efter pH 7.5 cirka, så blir kurvan rakare o rakare för att vara mkt plan mellan ph 7.0-5.0...dvs nu börjar HCO3 jonerna jobba riktigt bra med att fånga upp vätejoner. Men så vid pH 4.5 är dessa HCO3 joner också slut o kurvan störtar brant igen. 

Så vid den första branten (ph 7.9) har vi ganska selektivt CO3 alkalintieten, o vid den andra (4.5) har vi den totala.

 

 

 

Mvh

Jonas

  

Ändrat 8 juli 2018 av jonasroman

[jonasroman]

On 2018-07-05 at 11:26, stigigemla sa:

Naturligtvis har Boratbufferten en roll i våra saltvattensakvarier. Men våra kH tester ser den inte med mer än några hundradelar av totalt kH vilket är oväsentligt.

Men precis som Jonas skriver spelar boratbufferten en förhållandevis mycket större roll runt pH 8 som vi har i våra akvarier.

Men nu är det så att Salifert har ett borattest som fungerar hyggligt förutom att vi har Triton med fler som levererar ett mer noggrant värde.

För de som tycker att pHsvängningarna under dygnet är för stora rekommenderar jag att testa borat förutom kH.

Borat står för ungefär 20% av buffertkapaciteten i saltvatten och en liten del förbrukas till korallernas kalkskelett så för akvarier som drivs utan vattenbyten tycker jag att man bör kolla borvärdet. Se här: https://www.advancedaquarist.com/2002/12/chemistry

Ja, som jag räknade ut så bidrar borat med cirka 0.2dKH, om vi har en Boronhalt på 4 ppm, och börjar mätningen med ett vatten som har ett utgångspH på cirka 8-8.2.  Det är samma resultat som randy får fram i sin artikel i AA. Det stämmer bra med det du skriver Stig, att boratalkaliniteten utgör numerärt ngr procent av den totala.

 

Detta att med titrering (som salifert tror sig kunna) kunna få fram borathalten, eller boratalkaliniteten är inte möjligt enligt min uppfattning i ett saltvatten. Kanske i ett sötvatten där CO3 halten kan försummas. Men i ett saltvatten blir det så här:

För att titrera ut all boratalkaliniten måste du ner till pH 6.5 kanske. Men hit ner så har du fått med dig alla CO3 joner med, samt lite av HCO3 också, . Det är alltså inte möjligt att selektivt titrera ut Borat på detta sättet. Testet kommer  visa ett falskt högt värde där vi får CO3 + borat+ lite HCO3  med. 

 

Mvh

Jonas

  

[jonasroman]

Sen vill jag upplysa om en sak till: 

 

Om man får ett KH värde med i ett ICP test så är det ALDRIG mätt med ICP. Det går inte för alkalinitet är inte EN jon utan summan av flera olika med samma egenskaper, att kunna ta upp vätejoner. Att tex ATI har den tjänsten är bara en tjänst. Dom titrerar fram era KH värden precis som vi gör med salifert, red sea, hanna, alkatronic etc etc. 

SÅ: Jämför aldrig en titeringsmetod med en annan! Dom kan ju ha en helt annan ändtitreringspunkt och därmed få ett annat värde. "KH" mätningar skall överhuvudtaget inte jämföras så mkt mellan två olika metoder, utan mer inom sin egen metod eftersom man kan just ha olika ändtitreringspunkter, SAMT att värdet i sig är mindre viktigt, utan det är precisionen. Jag skulles säga att det utan vidare kan diffa 0.3-0.5 dKH mellan olika metoder utan att ngn gör fel. Man väljer hur man vill mäta helt enkelt. Tänk på detta:-)

 

Jag vet av erfarenhet, och det kan va till hjälp för er, att ATI´s KH värden ligger generellt sett lägre än om du mäter själv. Både du o ATI mäter rätt, ni har bara olika ändtitreringspunkter. Så så länge värdena är inom 0.5 diff, så är troligen båda helt rätt. Så återigen, man jämfört bäst med sig själv. 

 

/Jonas 

Ändrat 8 juli 2018 av jonasroman

[stigigemla]

Normal Bortitrering i saltvatten går till så här: Man titrerar först ned till 4,3 för att ta bort karbonathårdheten. Skaka om testet eller låt det stå ett tag för att vädra ut CO2.

Sedan titrerar man upp i pH och mäter där hur mycket som går åt. Det är Borattitrering (åt andra hållet). 

[Bygert]

Vad man brukar göra är att man titrerar ner till pH 4,5 eller nånstans i den trakten och så kallar man det man får fram för karbonathårdhet och det har man nån slags vana att dra nån slutsats av. Fast... är det säkert att det är det man vill veta? En sak man vill veta är ju hur stabilt vattnet är mot svängningar i pH. Då är det ju inte jätteintressant hur det beter sig neråt 4, svänger det dit så är det kört med marginal. Det kanske vore mer intressant att se hur stabilt det är mot mindre svängningar, säg 0,5 enhet pH eller nåt sånt?

 

En annan sak man kan vilja veta är om det finns nog av ämnen som vissa organismer behöver. Karbonat och bor är väl vad som ligger närmast till här, möjligen fosfor och silikat även om det nog blir svårt att urskilja. Kanske man skulle styra titreringen mer specifikt till just precis det man behöver veta?

[jonasroman]

23 timmar sedan, stigigemla sa:

Normal Bortitrering i saltvatten går till så här: Man titrerar först ned till 4,3 för att ta bort karbonathårdheten. Skaka om testet eller låt det stå ett tag för att vädra ut CO2.

Sedan titrerar man upp i pH och mäter där hur mycket som går åt. Det är Borattitrering (åt andra hållet). 

ja det var smart, det borde ju funka:-)

[jonasroman]

18 timmar sedan, Bygert sa:

Vad man brukar göra är att man titrerar ner till pH 4,5 eller nånstans i den trakten och så kallar man det man får fram för karbonathårdhet och det har man nån slags vana att dra nån slutsats av. Fast... är det säkert att det är det man vill veta? En sak man vill veta är ju hur stabilt vattnet är mot svängningar i pH. Då är det ju inte jätteintressant hur det beter sig neråt 4, svänger det dit så är det kört med marginal. Det kanske vore mer intressant att se hur stabilt det är mot mindre svängningar, säg 0,5 enhet pH eller nåt sånt?

 

En annan sak man kan vilja veta är om det finns nog av ämnen som vissa organismer behöver. Karbonat och bor är väl vad som ligger närmast till här, möjligen fosfor och silikat även om det nog blir svårt att urskilja. Kanske man skulle styra titreringen mer specifikt till just precis det man behöver veta?

@Bygert, vi vet ju redan det, eftersom vi har ett någorlunda likt vatten som NSV, dvs att vår totala alkalinitet, precis som i naturen, utgörs till 95% av karbonatalkaliniteten. Och vi vet alltså att ungefär 3-5% av den totala alkaliniteten består av boratalkalinitet,och vi vet att det är ju därför som ett saltvatten står emot ph svängningar rätt dåligt kring pH 8, för att vår dominerande alkalinitetsbidragare, alltså vätekarbonat, jobbar dåligt som buffert just där. Det är ju inget problem, naturen är ju sån. 

 

Det där med ner till 4...vi är inte intresserade av hur det svänger där nere, vi går ju dit ner för att få med all alkalinitet för att få ett korrekt värde. Vi måste ju mäta på samma sätt. Att tex stanna på ph 5 ger ingen värdefull info, för du har där en del kvar av karbonatalkaliniteten, så ett värde där säger ingenting om nånting. Antingen ända fram till ändtitreringspunkten eller inget alls så att säga. 

 

Ser heller ingen anledning att selektivt ta fram boratalkaliniteten. Den vet vi genom ett  ICP  test. Man får dess halt, o med hjälp av pka o aktuellt ph kan man räkna ut dess bidrag om man nu vill det. Det var egentligen det mitt inlägg handlade om, och borat står då alltså för ungefär 0.2-0.3dKh av den totala, och karbonaterna för resten. 

 

Sen då, varför just 4.2 som ändtitreringspunkt? Jo, i sötvatten ligger den på 4.9-5.0 tror jag. Den är alltså mkt lägre i saltvatten, och det beror på att syrakonstanten, pka,  för HCO3, är lägre i saltvatten, dvs i saltvattnet ligger hela bufertkedjan o trycker lite mer åt höger, och vi behöver alltså därför mer vätejoner för att få bort all karbonater till CO2. Stannar man tidigare kommer man få ett för lågt värde som inte är lika med total alkalinitet. 

 

Du kan inte styra titreringen till att få fram halten av bara ett ämne för andra åker med på köpet. Där får vi istället anlita ICP:-)

 

Jonas

 

 

Ändrat 9 juli 2018 av jonasroman