Min syn på Vattenkemi

[Lasse]

Tänkte starta en ny tråd omfattande baskunskaper om kemi och biokemi i akvarier och saltvattensakvarier i första hand. Jag har haft de här tankarna en längre tid men det gäller att försöka starta i rätt ända för att det skall bli begripligt. Jag säger inte att jag begriper det jag kommer att skriva om helt och hållet så det vore bra med kommentarer, samt givetvis frågor om det är någon som mot förmodan inte hänger med i mina svängar. Ni kan också räkna med långa inlägg och på grund av det så kommer de nog inte varje timme:ler:

Jag vill börja med pH-begreppet. Det är en beteckning och ett begrepp som är grundläggande i nästan all diskussion om vattenkvalité. Den normala förklaringen innefattar enligt Nationalencyklopedin följande:

pH[pe:´ho: eller pe:ho:´] (eng., av potential of Hydrogen 'vätepotential'), pH-värde, mått i form av ett tal på hur sur eller hur basisk (alkalisk) en lösning är. Det används ofta inom bl.a. kemi, biologi, miljövetenskap och agronomi. Vid rumstemperatur svarar pH=7,0 mot en helt neutral lösning (inget överskott på vare sig vätejoner eller hydroxidjoner). Ett lägre värde innebär att lösningen är sur (överskott på vätejoner) och ett högre att lösningen är basisk (överskott på hydroxidjoner).

Vad som sägs här är helt enkelt att pH talar om balansen mellan vätejoner (H+) och hydroxidjoner (OH-). Har vi mer vätejoner än hydroxidjoner blir det ett lägre pH och vid tvärtom ett högre pH. När dessa joner är i jämvikt så är pH enligt definition 7. Nu skall vi se: vätejonen har en positiv laddning (+), hydroxid jonen en negativ (-). Detta innebär att om man kan mäta potentialskillnaden (spänningsskillnaden) mellan dessa skulle 0 i potentialskillnad vara pH 7 eller hur? Det här är precis vad en pH-elektrod gör – den får fram potentialskillnaden mellan dessa båda joner. Är den 0 så är pH 7. Är pH:t 6 så är potentialskillnaden positiv och (för de allra flesta elektroder) är den 56 mV (millivolt), pH 5 är potentialskillnaden 112 mV, pH 4 = 168 mV. Motsvarande på basiska sidan är –56 mV för pH 8, -112 mV för pH 9 och –168 mV för pH 10.

För er som är lite mattematiskt bevandrade så blir det här en rak kurva med en negativ lutning. En elektronisk pH mätare fungerar helt enkelt på så sätt att elektroden mäter potentialskillnaden mellan H och OH jonerna och mätare plottrar detta mot kurvan och ni kan läsa av pH direkt i pH-enheter. Eftersom kurvan bygger på en idealisk elektrod och att dessa knappast finns i verkligheten måste kurvan kalibreras med jämna mellanrum. Dessutom åldras elektroderna. När man kalibrerar elektroden börjar man med 0 punkten, alltså pH 7. Man talar om för mätaren att oavsett vad elektroden säger så är detta 0 mV. Skillnaden mellan vad elektroden visar och vad kalibreringslösningen säger är 0 mV brukar gå att läsa ut på de bättre mätarna och då som ”set point”, ”set off point”, offset eller något liknande. Den anges i mV. Är offset 10 mV så är det ingen större fara, elektroderna brukar vara slut vid en offset kring 25-35 mV.

Om man bara har en punkt så kan ju kurvan luta precis hur som helst och man behöver därför göra en till kalibrering. När man mäter över 7 bör den göras mot en buffert på 10 eller 12. Om man mäter under 7 bör andra kalibreringspunkten vara kring 4. Efter den andra fixpunkten kan man på de bättre mätarna kontroller något som kallas ”slope”. Detta är lutningen per pH steg och brukar röra sig om mellan 56 och 58 mV per pH. (aktuell slope står oftast i elektrodens manual)

De vanligaste elektroderna brukar ha en liten glasbubbla längs ner och ovanför den brukar det synas en liten prick (som brukar vara vit på nya elektroder). Denna prick (som är ett litet membran) brukar sättas igen. Min erfarenhet är att om man har en elektrod i kontinuerlig mätning så bör man torka av glasbubblan och membranet med Kleenex varje dag. Var försiktig med glasbubblan så den inte repas. Om membranet är igensatt kan man, mycket försiktigt, skrapa med nageln på det (försiktigt) Det brukar också finnas, i elektrodens manual, en beskrivning hur man genom bad med syra kan ”rekonstruera” en elektrod. Oavsett vad som säg i manualer så är min erfarenhet att elektroden mår bäst av att vara fuktig vid förvaring och att buffring pH 7 är perfekt.

En förbrukad elektrod brukar man känna igen på att offseten blir för stor, slopen avviker för mycket eller att man får en ostadig avläsning, värdet fladdrar då fram och tillbaka (och då menar jag inte andra decimalen eller ens om den varierar mellan ex 8,1 och 8,2). Om man inte riktigt vet om det är elektroden eller mätaren som bråkar så finns det ett felsökningsknep man kan använda på en del mätare. Om man kopplar ur elektroden och kortsluter elektrodutgången (med ett gem exempelvis) så skall man läsa 0 mV om mätaren är ok.

Det här blev inte bara kemi men eftersom jag förstått att flera kör med pH mätare till kalkreaktorer så tänkte jag att något av ovanstående kanske kan komma någon till nytta.

Tillbaks till den kemiska delen. Om man tar RO vatten och mäter pH där så är det ideella värdet kring 7. Nu är RO vatten så rent och jonsvagt att det är omöjligt att få ett stabilt värde. Men ett intressant experiment kan man göra om man vill. Det är att mäta pH på RO – vatten. Droppa i en droppe saltsyra – mäta och sedan droppa i en droppe natriumhydroxid. PH: kommer gå ner ordentligt när syran kommer i och upp igen när hydroxiden droppas i. Lyckas man ta exakt samma mängd så skall andra värdet bli samma som innan syran sattes in. Det blir det aldrig. Sen tar man lite bikarbonat i vattnet. Gör om experimentet. Det lustiga är att pH kommer inte att sjunka eller åtminstone väldigt lite till och börja med. Sen droppar man i mer syra och vid en given punkt kommer pH rasa i botten igen. Detta är vad vi brukar kalla buffringsförmåga – att ta emot sura ämnen utan att pH ändras. Denna del som brukar kallas karbonatbuffringssystemet (och som vi akvarister mäter i enheten KH) skall jag försöka beskriva i nästa inlägg i denna tråd.

MVH Lasse

[MattiasN]

Bra initiativ! Jag känner verkligen att jag behöver lära mig mer vattenkemi, men det känns så j...la tradigt att dra genom de långa avancerade artiklarna på engelska på t.ex. reefkeeping

Ser fram emot fler!

[BAminoff]

tack

mvh ba

[Ingvar Hellmalm]

Lite kommentarer. Buffertar bör väljas av bra kvalität ( t.ex. Hamilton Christian Berner AB 031-3366900). Moderna elektroder har nästan en linjär kurva.

Välj därför pH 4 (=177 mVolt) och pH 7 ( 0 mVolt). Från buffert 10 avrådes då den mycket snabbt tar upp koldioxid från luften och förstörs. pH elektroder kan rengöras i 10% saltsyra och därefter regeneraras genam att ett dygn stå i 3 Molar KCl.

Bra mätare kan utföra en automat kallibrering och brukar då även ange status, men som Lasse säger så är de en förbrukningsvara.

[stigigemla]

Förklaringen i de två första styckena är helt fel. Den har ingenting att göra med hur en pH elektrod fungerar.

Sedan blev det mycket bättre.

Jag kan det inte tillräckligt bra för att skriva en korrekt förklaring men så mycket vet jag att pH är halten av H+ joner och att pH 1 betyder att halten är 10 upphöjt till -1 (0,1) mängd vätejoner i en lösning (hydrolyserade eller inte). PH2 är 10 halten 10 upphöjt till -2 (0,01) och för pH7 är halten 10 upphöjt till -7 (0,0000001). Vad man relaterar halten till kommer jag inte ihåg men kan det vara en mol?

En modern pH elektrod består av två delar. En referenselektrod och ett semipermeabelt membran (kulan) som har så små porer att den släpper igenom vätejoner men inget annat till insidan av kulan där vi har 4M kaliumkloridlösning som är elektriskt ledande. Sedan mäter vi spänningen (ursprungligen med en silvertråd ) i lösningen och referenselektroden (också ursprungligen av silver) och får fram en spänning precis som Lasse beskrivit.

Genom att membranet släppt igenom vätejoner (H+) till insidan av membranet blir den silvertråden mer positiv.

Spänningens storlek beror på den absoluta temperaturen och därför har många pHmetrar temperaturkompensering. Annars visar de ungefär 0,3% mer för varje grad varmare som den mätta lösningen är.

[stigigemla]

Jag glömde skriva att vid pH7 är halten av OH- (och hydrolyserade OH-) precis lika stor som H+ joner och då får vi balans på utsidan mellan H+ och OH- så då passerar lika många vätejoner åt både utåt och inåt genom membranet

Vi får lika stor halt på in- och utsidan av membranet. Lika mycket + och minus på båda sidar ger spänningen noll.

[Lasse]

Förklaringen i de två första styckena är helt fel. Den har ingenting att göra med hur en pH elektrod fungerar.

Vad är fel? Vilka stycken. Är citatet fel. Står det fel i NE?

[Ingvar Hellmalm]

Du har rätt Stig,

men lösningen är 3 molär KCl som jag använder dagligen. (se mitt inlägg om renovering).

pH = negativa logaritmen av vätejonkoncentationen. (man mäter fria H+ joner)

Jag begriper inte varför ni blandar in OH det finns andra negativa joner.

Med en bra mätare så kan man även mäta redoxen.

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

Beräkning vid 25 C 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 25 C 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)

[Lasse]

Stig och Ingvar

Den klassiska definitionen av pH innefattar det som Stig skrev, dvs pH=-log10[H+] H+ anger koncentrationen av H+-joner, i enheten mol/dm3 vilket vanligen skrivs M (molar). Men i den grundläggande teorin (från början av 1900 talet) finns också hydroxidanalogen till pH med och skrivs pOH. pOH är den är den negativa logaritmen av hydroxidjonkoncentrationen, [OH-]. Följaktligen gäller att pOH=-log10[OH-]. pH och pOH har ett samband och det är pKw=pH+pOH, pKw är en konstant som för vatten är 14 vid 25 grader.

Kw är vid den temperaturen alltså 10 upphöjt till -14.

Alltså vid 25 grader om pH är 8 så är pOH 6 så kan vi skriva om detta till 10 upphöjt till -14 är lika med 10 upphöjt till -8 positiva vätejoner + 10 upphöjt till -6 negativa hydroxidjoner. Det är detta som ligger till grund för hela teorin om den elektroniska mätningen av pH. Man mäter faktiskt en potentialskillnad mellan den positiva vätejonen och den negativa hydroxidjonen (inga andra negativa joner är inblandade i pH-begreppet Ingvar).

Istället för att ta upp ovanstående så valde jag ett citat från vår Nationalencyklopedi. Jag valde att ta NE:s förklaring som faktiskt ger en bild som vem som helst fattar och förstår. Alltså att vårt pH begrepp egentligen avser balansen mellan vätejoner och hydroxidjoner. Hur män än vrider in så kvarstår fakta - en pH elektrod redovisar en potenialskillnad mellan vätejoner och hydroxidjoner. pH 8 är -56 mV (om slopen på elektroden är 56 mV) pH 6 är 56 mV. NE:s bild av pH gör det begripligt varför pH stiger när du lägger i ex natriumhydroxid. Det påverkar ju inte vätejonskoncentrationen eller hur. Iställer ökar det antalet hydoxidjoner och potentialskillnaden mellan vätejoner och hydroxidjoner ändras.

Jag har medvetet valt "balansmodellen" bara för att med hjälp av den så är det lättare att förstå de delar som kommer senare om buffringssystem och annat.

För övrigt, om man vill förvärra allting så anser vetenskapen idag att det inte överhuvudtaget finns några fria vätejoner i vattnet utan att det i stället rör sig om oxoniumjoner H3O+ dvs en vattenmolekyl med en extra vätejon på. Jag valde bort detta också för att inte försvåra ännu mer.

MVH Lasse

Ps

Ingvar, jag såg din redogörelse för Redoxpotentialen när jag skrivit ovanstående, men det påverkar inte mitt resonemang om just pH. Vad jag tyckte var väldigt bra i den redogörelsen var att du underströk att det är meningslöst att jämföra två olika akvarier om pH varierar. Redox är en "frukt" parameter, den talar inte om hur mycket äpple eller päron vi har. Redox vill jag dock inte gå in på närmare just nu. DS

[morphriz]

Hej Lasse,

bra initiativ! jag ser fram mot fler inlägg och fler diskutioner runt dem!

Med "Frukt parameter" menar du att det är en samlings parameter med många delar då? Ex TDS skulle då oxå vara en fruktparameter.

mvh Mattias

[stigigemla]

Det är ju helt otroligt att det kan stå sånt blaj i Nationalencyklopedin.

Du kan ju inte mäta en spänning mellan olika joner som är i EN lösning!

Dessutom om en jon skulle ha en spänning skulle den ju bero på jonens sammansättning och den ändras ju inte om jonen är mer eller mindre vanlig i lösningen!

Det finns en jämvikt mellan vätejoner och hydrolyserade vätejoner i lösningar men den slutar knappast vid H3O+.

Jag har sett på TV om Tyska "Hälsokostare" som har mätutrustning som kan skilja på olika bindningar mellan vattenmolekyler i vattenledningsvatten ,källvatten, regnvatten, mineralvattentyper och så vidare.

OH- jonen hydrolyseras också för övrigt.(I ett eller flera steg).

Men all heder i övrigt till dig Lasse. Det du skrivit själv var ju som tidigare sagt mycket bättre.

Och Ingvar jag tackar dig för formeln RH2 DÄr har jag lösningen på hur man utvärderar Redoxvärdet på bästa sätt. Den måste ju vara enkel att programmera in i en akvariedator så man får resulatet direkt.

[Lasse]

Stig

Först om "blajet" i NE. Vad de skriver är

pH[pe:´ho: eller pe:ho:´] (eng., av potential of Hydrogen 'vätepotential'), pH-värde, mått i form av ett tal på hur sur eller hur basisk (alkalisk) en lösning är. Det används ofta inom bl.a. kemi, biologi, miljövetenskap och agronomi. Vid rumstemperatur svarar pH=7,0 mot en helt neutral lösning (inget överskott på vare sig vätejoner eller hydroxidjoner). Ett lägre värde innebär att lösningen är sur (överskott på vätejoner) och ett högre att lösningen är basisk (överskott på hydroxidjoner).

Detta stämmer väl överens med den ursprungliga formeln jag skrev

pKw=pH+pOH

, dvs ökar vätejonerna så minskar hydroxidjonerna och tvärtom. Alltså man förklarar pH som ett mått på balansen mellan väte och hydroxidjoner. Detta är ett föklaringsätt som har stöd i den ursprungliga teorin och ger en bättre bild för "vanligt" folk att förstå vad pH är.

Blajet sedan om att man med en elektronisk pH mätare i verkligheten mäter potentialskillnaden mellan väte och hydroxidjoner står jag ensam för. Jag är väl medveten om att själva mätmetodiken innefattar att man mäter potentialskillnaden mellan en vätska med känt pH som finns inuti glasproben samt vätskan utanför (provet) Man har också en referenselektrod i förbindelse med provet. Hela systemet är balanserat så att vid pH 7 är potentialen mellan vätskan inuti glasproben och provvätskan 0 mV. Detta är också den situation som antalet vätejoner med positiv laddning och hydroxidjoner med negativ laddning är lika många. Vid pH över 7 överväger de negativt laddade hydroxidjonerna och vid pH under 7 överväger de positivt laddade vätejonerna. Man kan säga att under sju är har komplexet väte- och hydroxidjon en positiv laddning och över 7 har det en negativ laddning. Detta kan ju också läsas av på kurvan för förhållandet mellan pH och det mV-värdet elektroden läser. pH över sju ger en negativ potential, pH under sju ger en positiv potential. Mättekniskt är denna potential skillnaden mellan insidan och utsidan på glasproben. För att förenkla lite och ge en bättre förståelse använder jag begreppet potentialskillnaderna mellan väte och hydroxidjoner. Vid pH mätning är vi bara intresserade av förhållandet mellan dessa två joner. Vid ph över 7 överväger de negativt laddade hydroxidjonerna och vid pH under sju överväger de positiva vätejonerna. Stig som är svagströmselektriker i grunden kanske tycker att jag använder ordet potential fel men det jag vill visa är att pH kan ses som förhållandet mellan dessa två joner. Den gamla förklaringen som vi lärde i skolan om koncentrationen av vätejonerna var också en förenkling eftersom den överhuvudtaget inte tog upp vätejonens parhäst hydroxidjonen. Den ursprungliga pH definitionen gjorde detta och visade också på sambandet

pKw=pH+pOH

Jag tycker det är viktigt att man förstår att pH begreppet även innefattar förhållandet mellan väte och hydroxidjoner och inte bara koncentrationen av vätejoner för den ursprungliga teorin säger att om koncentrationen vätejoner ökar så kommer konc hydroxidjoner minska och vise versa. Detta har betydelse om man skall kunna förstå exempelvis karbonatbuffringssystemet.

MVH Lasse

[Sillen]

Bra initiativ. Kommer försöka följa tråden och dess innehåll. Skulle vara kul om tråden sedan sammanfattas någon gång som en artikel.

[Ingvar Hellmalm]

Jag tycker att detta har blivit lite väl teortisk för den vanlige akvaristen. Vad jag tycker är att alla skall ha klart för sig är att pH anger balansen mellan sura och alkaliska föreningar i en lösning. Ju mera sura desto lägre pH och ju mer basiska dessto högre.

Lasse även florvätesyra har ett pH även om det saknas OH joner ( den negativa jonen fluor är komplexbunden till vattnet och svarar för potentialen)

Jag har bra kurvor men jag lyckas inte bifoga dessa. Varför?

pH ( negativa logaritmen för vätejonkoncentrationen)

är den allra viktigaste parameter i saltvatten och alla bör ha tillgång till en bra pH- mätare, helst elektrisk.

Saltvatten har en basisk reaktion d.v.s. pH är större än 7. Denna reaktion beror framför allt på de karbonater (salter av koldioxid CO2 ) som är lösta däri och på det överskott av OH joner som finns. Normalt är det ungefär 80% bikarbonat(HCO3-) och 20% karbonat(CO2-) och pH värdet håller sig runt 8,2 . Man har en s.k. buffertlösning där pH inte ändrar sig innan karbonaterna är förbrukade. Tillförsel av karbonater sker i havet genom att koldioxid (CO2) från atmosfären, ung. 4%, löser sig i vattnet. Detta kan åskådliggöras med följande schema och är direkt pH- beroende.(varför går det inta att bifoga schemat???)

Ju mer basiskt desto mer koldioxid löser sig och omvandlas till karbonater!

[Draedon]

intressant, men som invgar sade.. lite väl teoretiskt för den vanliga akvaristen (speciellt eftersom den här akvaristen med nöd och näppe klarade sig igenom kemikursen på gymnasiet )

[stigigemla]

Lasse: Nu börjar förklaringen bli riktigt bra.

[DSB]

Jag tycker att detta har blivit lite väl teortisk för den vanlige akvaristen. Vad jag tycker är att alla skall ha klart för sig är att pH anger balansen mellan sura och alkaliska föreningar i en lösning. Ju mera sura desto lägre pH och ju mer basiska dessto högre.

Ja det är helt klart alldeles för teoretiskt, men tråden är superintressant ändå. Dom som inte gillar den behöver ju inte läsa den.

[Xenia83]

Tycker det här är en toppentråd, vill se mer sådant. Den här sidan är väl inte bara till för de vanliga akvaristerna, det är ju mest nördar här.

Kommer följa den här tråden, vi kanske kunna sammanfatta det senare och lägga in under artiklar? Tack Lasse.

[Sillen]

Ja det är helt klart alldeles för teoretiskt, men tråden är superintressant ändå. Dom som inte gillar den behöver ju inte läsa den.

Håller med till fullo. Jag ser detta som en tråd jag kommer behöva läsa massor av gånger för att hinna med att lära mig allt. Men så är det med mycket. Första gången fattar man klanske helheten sen får man gräva ner sig i detaljer om man inte redan kan massor som ett antal på denna tråden bevisligen kan!

Kul att fler vill se detta som artikel sen!

[Lasse]

Lasse: Nu börjar förklaringen bli riktigt bra.

Tack

Det jag vill ha fram var igentligen sista stycken som gick ut på att om man tillsätter vätejoner så går pH ner och om man tillsätter hydroxidjoner så går pH upp. Enklast och se detta är i RO vatten för nästan allt annat vatten (utom extrema mjukvattensystem) maskeras detta av någon typ av buffringssystem. Speciellt i saltvatten där karbonatbuffringssystemet som Ingvar beskriver i sitt inlägg är förhärskande.

Denna reaktion beror framför allt på de karbonater (salter av koldioxid CO2 ) som är lösta däri och på det överskott av OH joner som finns. Normalt är det ungefär 80% bikarbonat(HCO3-) och 20% karbonat(CO2-) och pH värdet håller sig runt 8,2 . Man har en s.k. buffertlösning där pH inte ändrar sig innan karbonaterna är förbrukade. Tillförsel av karbonater sker i havet genom att koldioxid (CO2) från atmosfären, ung. 4%, löser sig i vattnet. Detta kan åskådliggöras med följande schema och är direkt pH- beroende.(varför går det inta att bifoga schemat???)

Ju mer basiskt desto mer koldioxid löser sig och omvandlas till karbonater!

Min avsikt är att i nästa större inlägg försöka förklara detta så att även Draedon begriper:ler: . Ibland när man försöker att förklara (och vad det anbelangar försöker förstå själv) måste man göra generaliseringar och måla bilder och allt blir inte 100 % vetenskapligt men förståelsen för processen blir större.

Om vi kan enas om att den vetenskapliga definitionen av termen pH är -10log [H+] men hur man bäst förstår begreppet pH som det används idag är som Ingvar säger

Vad jag tycker är att alla skall ha klart för sig är att pH anger balansen mellan sura och alkaliska föreningar i en lösning.

Jag hade tänkt inleda på ungefär detta sätt men sedan läste jag hur NE förklarade pH som begreppet pH och valde att då att inte ta med den gamla definitionen för att få bort en del av det vetenskapliga språket utan utgå från deras som jag tycker är bäst om man verkligen skall förstå vad det handlar om. Det är samma slutledning som Ingvar har ovan. Nu blev det bra ändå och jag tror att det är på detta sätt som det går att förmedla även sånt som anses svårt.

MVH Lasse

[Draedon]

haha, nog vet jag att ph anger balasen mellan sura och alkaliska föreningar precis som Ingvar skriver. (fick faktiskt godkänt i kemikursen, men det var på håret)

Men när ni börjar sväva ut bland formler till höger och vänster tror jag att det är fler än jag som inte hänger med.

Nu för tiden (till skillnad från tiden i skolan) så är jag intresserad av att lära mig mer om vattenkemi, och intresse föder kunskap så den här gången kanske något fastnar mellan öronen

Så ös på med mer om vattenkemi, men ta ner det på en nivå så gemene man kan förstå vad ni pratar om och inte bara blir förvirrad av alla formler

Imorgon på förmiddagen kommer jag lägga upp ett verk singerat Ingvar Hellmalm som behandlar vattenkemi för just saltvattensakvarier. Hoppas man lär sig ett och annat på kuppen!

[Lasse]

Så ös på med mer om vattenkemi, men ta ner det på en nivå så gemene man kan förstå vad ni pratar om och inte bara blir förvirrad av alla formler

Jo jag försöker men så finns ju en viss smålänning:ler: (Vi har käftat många gånger förut långt innan saltvattensguiden ens var en glimt i Wrangs ögonvrå)

MVH Lasse

Edit: Missade Morphitz inlägg tidigare

Med "Frukt parameter" menar du att det är en samlings parameter med många delar då? Ex TDS skulle då oxå vara en fruktparameter.

Ja och man vet inte vad de enskilda delarna är för det mesta. TDS är en förkortning jag inte känner till - vad avses?

MVH Lasse

[morphriz]

Ja och man vet inte vad de enskilda delarna är för det mesta. TDS är en förkortning jag inte känner till - vad avses?

TDS - Total Dissolved Solids

Ett korrigerat, hur vet jag inte riktigt, konduktivitets värde. Ska visa totala mängder joner i vatten.

mvh Mattias

[GustavF]

Lite om relationen mellan TDS och konduktivitet: http://www.stevenswater.com/water_quality_sensors/conductivity_info.html

[uffe2]

Om en PH-probe's utspänning är propotionell mot PH-värdet, så är det ju bus-enkelt att göra en PH-mätare.

Detta kan man göra med en OP-AMP med justerbar offset-spänning (a) och justerbar återkoppling/förstärkning (k-kofficenten dvs lutningen på linjen y = a - k*x ) och

som display kan man ta en vanlig digital voltmeter som ansluts direkt till op-ampens utgång (y).

Om man bestämmer att voltmätaren skall visa PH-värdet i volt dvs 7 volt= 7 PH,

så sätter man a=7 volt och k = 1/0,056 = 18 gånger förstärkning på OP-ampen.

(baserat på Lasses värden)

För att göra en PH-regulator för kalkreaktorn, så behövs två komparatorer (OP-AMP) och två vridpottar för inställning av "till" (när PH är för högt) resp "från"-slag (när PH är för lågt) av CO2-ventilen, en logik-vippa och ett relä.

Om man vill så kan man kombinera dessa båda.

Komponentkostnaden för detta är minmalt typ < 100 kr + ~ 100:- för en digital voltmetern.

Om man vill, så kan man temperaturkompensera det hela genom ett (eller flera) temperaturkänsligt motstånd ex PTC eller NTC.

När jag får lite tid över, så ska jag rita ett enkelt kopplingsschema och testa detta.

Jag såg att det finns att köpa billiga PH-probar 320:- på http://www.alega.se/Katalogenpdf/Kemi.pdf !

Kan detta vara något som man kan använda för styrning av kalkreaktorn ?

Tänkte starta en ny tråd omfattande baskunskaper om kemi och biokemi i akvarier och saltvattensakvarier i första hand. Jag har haft de här tankarna en längre tid men det gäller att försöka starta i rätt ända för att det skall bli begripligt. Jag säger inte att jag begriper det jag kommer att skriva om helt och hållet så det vore bra med kommentarer, samt givetvis frågor om det är någon som mot förmodan inte hänger med i mina svängar. Ni kan också räkna med långa inlägg och på grund av det så kommer de nog inte varje timme:ler:

Jag vill börja med pH-begreppet. Det är en beteckning och ett begrepp som är grundläggande i nästan all diskussion om vattenkvalité. Den normala förklaringen innefattar enligt Nationalencyklopedin följande:

Vad som sägs här är helt enkelt att pH talar om balansen mellan vätejoner (H+) och hydroxidjoner (OH-). Har vi mer vätejoner än hydroxidjoner blir det ett lägre pH och vid tvärtom ett högre pH. När dessa joner är i jämvikt så är pH enligt definition 7. Nu skall vi se: vätejonen har en positiv laddning (+), hydroxid jonen en negativ (-). Detta innebär att om man kan mäta potentialskillnaden (spänningsskillnaden) mellan dessa skulle 0 i potentialskillnad vara pH 7 eller hur? Det här är precis vad en pH-elektrod gör – den får fram potentialskillnaden mellan dessa båda joner. Är den 0 så är pH 7. Är pH:t 6 så är potentialskillnaden positiv och (för de allra flesta elektroder) är den 56 mV (millivolt), pH 5 är potentialskillnaden 112 mV, pH 4 = 168 mV. Motsvarande på basiska sidan är –56 mV för pH 8, -112 mV för pH 9 och –168 mV för pH 10.

För er som är lite mattematiskt bevandrade så blir det här en rak kurva med en negativ lutning. En elektronisk pH mätare fungerar helt enkelt på så sätt att elektroden mäter potentialskillnaden mellan H och OH jonerna och mätare plottrar detta mot kurvan och ni kan läsa av pH direkt i pH-enheter. Eftersom kurvan bygger på en idealisk elektrod och att dessa knappast finns i verkligheten måste kurvan kalibreras med jämna mellanrum. Dessutom åldras elektroderna. När man kalibrerar elektroden börjar man med 0 punkten, alltså pH 7. Man talar om för mätaren att oavsett vad elektroden säger så är detta 0 mV. Skillnaden mellan vad elektroden visar och vad kalibreringslösningen säger är 0 mV brukar gå att läsa ut på de bättre mätarna och då som ”set point”, ”set off point”, offset eller något liknande. Den anges i mV. Är offset 10 mV så är det ingen större fara, elektroderna brukar vara slut vid en offset kring 25-35 mV.

Om man bara har en punkt så kan ju kurvan luta precis hur som helst och man behöver därför göra en till kalibrering. När man mäter över 7 bör den göras mot en buffert på 10 eller 12. Om man mäter under 7 bör andra kalibreringspunkten vara kring 4. Efter den andra fixpunkten kan man på de bättre mätarna kontroller något som kallas ”slope”. Detta är lutningen per pH steg och brukar röra sig om mellan 56 och 58 mV per pH. (aktuell slope står oftast i elektrodens manual)

De vanligaste elektroderna brukar ha en liten glasbubbla längs ner och ovanför den brukar det synas en liten prick (som brukar vara vit på nya elektroder). Denna prick (som är ett litet membran) brukar sättas igen. Min erfarenhet är att om man har en elektrod i kontinuerlig mätning så bör man torka av glasbubblan och membranet med Kleenex varje dag. Var försiktig med glasbubblan så den inte repas. Om membranet är igensatt kan man, mycket försiktigt, skrapa med nageln på det (försiktigt) Det brukar också finnas, i elektrodens manual, en beskrivning hur man genom bad med syra kan ”rekonstruera” en elektrod. Oavsett vad som säg i manualer så är min erfarenhet att elektroden mår bäst av att vara fuktig vid förvaring och att buffring pH 7 är perfekt.

En förbrukad elektrod brukar man känna igen på att offseten blir för stor, slopen avviker för mycket eller att man får en ostadig avläsning, värdet fladdrar då fram och tillbaka (och då menar jag inte andra decimalen eller ens om den varierar mellan ex 8,1 och 8,2). Om man inte riktigt vet om det är elektroden eller mätaren som bråkar så finns det ett felsökningsknep man kan använda på en del mätare. Om man kopplar ur elektroden och kortsluter elektrodutgången (med ett gem exempelvis) så skall man läsa 0 mV om mätaren är ok.

Det här blev inte bara kemi men eftersom jag förstått att flera kör med pH mätare till kalkreaktorer så tänkte jag att något av ovanstående kanske kan komma någon till nytta.

Tillbaks till den kemiska delen. Om man tar RO vatten och mäter pH där så är det ideella värdet kring 7. Nu är RO vatten så rent och jonsvagt att det är omöjligt att få ett stabilt värde. Men ett intressant experiment kan man göra om man vill. Det är att mäta pH på RO – vatten. Droppa i en droppe saltsyra – mäta och sedan droppa i en droppe natriumhydroxid. PH: kommer gå ner ordentligt när syran kommer i och upp igen när hydroxiden droppas i. Lyckas man ta exakt samma mängd så skall andra värdet bli samma som innan syran sattes in. Det blir det aldrig. Sen tar man lite bikarbonat i vattnet. Gör om experimentet. Det lustiga är att pH kommer inte att sjunka eller åtminstone väldigt lite till och börja med. Sen droppar man i mer syra och vid en given punkt kommer pH rasa i botten igen. Detta är vad vi brukar kalla buffringsförmåga – att ta emot sura ämnen utan att pH ändras. Denna del som brukar kallas karbonatbuffringssystemet (och som vi akvarister mäter i enheten KH) skall jag försöka beskriva i nästa inlägg i denna tråd.

MVH Lasse