Hur mycket CO2 kan man ha i vatten

[uffe2]

Hur fungerar kemin när man blandar C02-gas och vatten i en kalkreaktor ?

Om jag minns rätt, så läste jag någonstans att det det finns en mättnadsgrad för hur mycket C02

som man kan lösa upp i vatten vid normalt tryck (1 bar) och 25 grader.

Är det så ?

Hur mycket C02 kan man lösa i en liter vatten ?

Hur lågt kan PH-värdet bli, innan vattnet är mättat ?

Om jag sedan minns rätt så ökar vattnets förmåga att absorvera CO2 dramatiskt med ökat tryck.

Hur mycket ökar det om man ex ökar trycket från 1 bar till 1,1 eller 2 bars tryck ?

[tropfrog]

Gränserna framkommer inte här, men ändå en bra tabell för att se föhållandet mellan co2,ph och kh.

http://www.tropica.com/default.asp

Edit: Välj biologi of aquarium plants, co2 tabell.

Men varför bry sig om maxupplösningen? Den lär ju inte vara av annat än akademiskt intresse. Du lär inte nå den i en kalkreaktor.

MVH

Magnus

[wrang]

Gränserna framkommer inte här, men ändå en bra tabell för att se föhållandet mellan co2,ph och kh.

http://www.tropica.com/default.asp

Edit: Välj biologi of aquarium plants, co2 tabell.

Hittar ej det du beskriver. Komplett länk

Edit. Menar du denna tabell??

CO2 table

[uffe2]

Det jag är ute efter hur lågt PH-värde kan jag nå vid normalt tryck med C02 i vatten

(som man har i en vanlig kalkreaktor) och hur mycket lägre PH-värde som jag kan uppnå

om jag har en kalkreaktor som går med ett övertryck ex 2 bar.

Detta är ingen vanlig kalkreaktor,

utan jag funderar på om man kan konstruera en turbo-variant av kalkreaktor,

som är effektivare (=snabbare) på att skapa calsium, kräver mindre pump (strömsnålare) och att man slipper köra den så många timmar per dygn.

Bara en tanke liksom........

Gränserna framkommer inte här, men ändå en bra tabell för att se föhållandet mellan co2,ph och kh.

http://www.tropica.com/default.asp

Edit: Välj biologi of aquarium plants, co2 tabell.

Men varför bry sig om maxupplösningen? Den lär ju inte vara av annat än akademiskt intresse. Du lär inte nå den i en kalkreaktor.

MVH

Magnus

[tropfrog]

Ja precis. Den pekar på att det är möjligt att lösa minst 562 mg/l co2 i vatten. Troligtvis så ligger maxnivån mycket högre än så.

Dessa värden är dock inte möjliga i en kalkreaktor där co2 hela tiden löser substratet till ca och kh.

Jag försöker att komma på varför maxupplösningen av co2 i vatten är relevant för korallrevsakvaristik, kan någon hjälpa mig?

MVH

Magnus

[uffe2]

Skulle inte substratet lösas upp till Calsium betydligt fortare om man hade ett lägre PH-värde ?

Då skulle man kunna minska cirkulationen och även tiden som man kör cirkulationspumpen i kalkreaktorn.

Ja precis. Den pekar på att det är möjligt att lösa minst 562 mg/l co2 i vatten. Troligtvis så ligger maxnivån mycket högre än så.

Dessa värden är dock inte möjliga i en kalkreaktor där co2 hela tiden löser substratet till ca och kh.

Jag försöker att komma på varför maxupplösningen av co2 i vatten är relevant för korallrevsakvaristik, kan någon hjälpa mig?

MVH

Magnus

[stigigemla]

Det är ju ingen dum idé egentligen. Ett patronfilter som jag har till förfilter för osmosen tål ju tio kilos tryck.

Haken är bara: Vad finns det för pump som lämnar vatten droppvis med flera kilos tryck och hur begränsar vi utloppet utan att göra ett litet hål som direkt kleggar igen där trycket sjunker och löslighetsförhållandena ändrar sig.

[Lasse]

Uffe

Jag vet inte om jag tänker helt rätt nu. Jag förstår vad du är ute efter men det att du trycksätter systemet gör ju bara att du kan ha mer löst CO2 i förhållande till luften men hur påverkas balansen med kolsyra, bikarbonat och karbonat? Jag tror att det finns en risk för att du kan ha mer löst (per gram) koldioxid utan att det händer något med pH och KH. Jag är lite osäker på hur tryck påverkar balansen mellan karbonatsystemets beståndsdelar, jag kan ha fel här. Men se mitt resonemang nedan.

Rent allmänt, vitsen med tillsats av CO2 är att när man har en nivå över löslighet i förhållande till kolsyra tar överskottet upp en vattenmolekyl och bildar ny kolsyra. Denna kolsyra står sedan i en viss balans till bikarbonat och karbonat som bestäms av pH. Får du ett överskott av kolsyra i förhållande till aktuellt pH komer en del kolsyra gå över till att bli bikarbonat. En väte frigörs då vilket gör att pH går neråt. Är sedan bikarbonaten i obalans med karbonaten i aktuellt pH så går en del av bikarbonat över och blir karbonat under lämnandet av en väte som ytterligare försurar. Detta återställer balansen mellan CO2, H2CO3, HCO3 och CO3 vid ett lägre pH. Tillsätts ytterligare CO2 så fortsätter hela tiden denna process med ett lägre pH som följd. Om du låter vatten med pH under ca 7,8 strömma över kalk kommer kalken att stegvis lösas upp i kalcium och CO3. Eftersom det nu också kommer en källa av CO3 till systemet så kommer pH säkningen att dämpas dvs du behöver mer CO2 för att sänka pH till samma nivå än om du inte har någon kalciumkarbonat. Det som nu begränsar hur lågt pH som du kan få i din kalkreaktor är ytterligare ett jämviktsförhållande. Det ovan gäller primärt mellan CO2 och övriga karbonatsystemet. Det andra är jämnvikten mellan vatten och luft. Eftersom man ofta "bubblar" in koldioxiden så hinner inte den första jämnviktsprocessen ställa in sig ordentligt utan man helt enkelt "eldar koldioxid för kråkorna" genom att du förlorar till luft. Ju kraftigare du bubblar desto mer förlorar du. Teoretiskt kan man bygga en väldigt hög kalkreaktor så koldioxiden har tid på sig att gå över. Jag tror att det är denna problematik du vill komma ifrån eller hur. Jag har ett annat förslag. Trycksätt vattenledningen in till kalkreaktorn (gärna upp till 3-4 atmosfärer/bar/Kg). Gör den lite längre och för in koldioxiden direkt efter tryckstegringspumpen. Nu kan du få in mycket löst koldioxid in till den trycklösa reaktorn (ta in det i botten). När den överlösta koldioxiden kommer in i det trycklösa systemet så kommer den omedelbart överföras (utan bubbelbildning om det är rätt inställt) till reaktorkammaren. Det här arbetssättet används inom fiskodling för att syresätta bassänger med maximal verkan och minimala förluster.

Jag hoppas att ovanstående är begripligt

MVH Lasse

[uffe2]

Jag har inte funderat så mycket på en praktisk lösning ännu,

men att ev. använda övertrycket ifrån CO2-tuben (med magnetventil), en backventil på invattnet och en magnetventil (ev. med strypventil) på utvattnet.

Man bygger upp ett övertryck på max några bar i kammaren genom att släppa in en CO2 (med ~50-60kg/cm2),

vattnet snurrr runt ett tag och sedan släpper man ut vattnet med magnetventilen, nytt vatten går inte att fylla på förrän man har normaltryck i kammaren. Om detta går eller inte vet jag inte ännu.....men det tål att fundera på.

Men just nu är det inte detta som är huvudproblemet,

utan om dom kemiska principerna fungerar övver huvud taget !

Det är ju ingen dum idé egentligen. Ett patronfilter som jag har till förfilter för osmosen tål ju tio kilos tryck.

Haken är bara: Vad finns det för pump som lämnar vatten droppvis med flera kilos tryck och hur begränsar vi utloppet utan att göra ett litet hål som direkt kleggar igen där trycket sjunker och löslighetsförhållandena ändrar sig.

[stigigemla]

Ja, jag funderade också på ett pulserande filter men släppte den tanken. Efter Kalkreaktorn har man ju ofta ett filter fyllt med kalksten för att ta upp överflödig CO2. Pulsar man in gasen i detta måste det vara bra stort för att ta bort all rest-CO2. Annars får du en massa alger i karet.

[Lasse]

Uffe

Jag kom på något när jag var på jobbet. Testa din idé genom att med hjälp av en sodastream (läskedryckstillverkare för hemmabruk) trycksätta en flaska med saltvatten och kalk och mät.

MVH Lasse

[uffe2]

I Aqua Care's kalkreaktor, så är CO2-styrningen gjord av en vanlig nivågivare !

Inte med en PH-givare som dom flesta leverantörer brukar använda för sin kalkreaktor.

Detta innebär att när det blir för mycket CO2 gas i reaktorn

så stänger den av tillförseln CO2 med hjälp av en magnetventil.

Jag gissar att när man når PH-värde på strax under 6, så blir vattnet mättat av CO2 och det bildas CO2 gas inne i reaktorn.

När man sedan fäller ut calsium från substratet, så förbrukas C02 i vattnet och då kan man transformera över lite överbliven CO2-gas till vattnet igen.

När man har transformerat tillräckligt mycket CO2, så kommer vattennivån i reaktor att höjas och nivågivaren slår "Till" och man får in mera CO2-gas ifrån CO2-tuben med hjälp av magnetventilen.

Janne och jag funderade lite förut varför AquaCare hade den skumma nivågivaren för att reglera CO2 till reaktorn, men nu tror jag att jag börjar förstå varför dom har gjort så.

En nivågivare (a la ClasOhlsson 199:-) är mycket billigare i både inköp och drift

än en PH-givare med tillhörande styrelektronik (>2000:- + slitage av CO2 givare).

Fast en nivågivare från AquaCare är sanslöst dyra som vanligt !

Uffe

Jag vet inte om jag tänker helt rätt nu. Jag förstår vad du är ute efter men det att du trycksätter systemet gör ju bara att du kan ha mer löst CO2 i förhållande till luften men hur påverkas balansen med kolsyra, bikarbonat och karbonat? Jag tror att det finns en risk för att du kan ha mer löst (per gram) koldioxid utan att det händer något med pH och KH. Jag är lite osäker på hur tryck påverkar balansen mellan karbonatsystemets beståndsdelar, jag kan ha fel här. Men se mitt resonemang nedan.

Rent allmänt, vitsen med tillsats av CO2 är att när man har en nivå över löslighet i förhållande till kolsyra tar överskottet upp en vattenmolekyl och bildar ny kolsyra. Denna kolsyra står sedan i en viss balans till bikarbonat och karbonat som bestäms av pH. Får du ett överskott av kolsyra i förhållande till aktuellt pH komer en del kolsyra gå över till att bli bikarbonat. En väte frigörs då vilket gör att pH går neråt. Är sedan bikarbonaten i obalans med karbonaten i aktuellt pH så går en del av bikarbonat över och blir karbonat under lämnandet av en väte som ytterligare försurar. Detta återställer balansen mellan CO2, H2CO3, HCO3 och CO3 vid ett lägre pH. Tillsätts ytterligare CO2 så fortsätter hela tiden denna process med ett lägre pH som följd. Om du låter vatten med pH under ca 7,8 strömma över kalk kommer kalken att stegvis lösas upp i kalcium och CO3. Eftersom det nu också kommer en källa av CO3 till systemet så kommer pH säkningen att dämpas dvs du behöver mer CO2 för att sänka pH till samma nivå än om du inte har någon kalciumkarbonat. Det som nu begränsar hur lågt pH som du kan få i din kalkreaktor är ytterligare ett jämviktsförhållande. Det ovan gäller primärt mellan CO2 och övriga karbonatsystemet. Det andra är jämnvikten mellan vatten och luft. Eftersom man ofta "bubblar" in koldioxiden så hinner inte den första jämnviktsprocessen ställa in sig ordentligt utan man helt enkelt "eldar koldioxid för kråkorna" genom att du förlorar till luft. Ju kraftigare du bubblar desto mer förlorar du. Teoretiskt kan man bygga en väldigt hög kalkreaktor så koldioxiden har tid på sig att gå över. Jag tror att det är denna problematik du vill komma ifrån eller hur. Jag har ett annat förslag. Trycksätt vattenledningen in till kalkreaktorn (gärna upp till 3-4 atmosfärer/bar/Kg). Gör den lite längre och för in koldioxiden direkt efter tryckstegringspumpen. Nu kan du få in mycket löst koldioxid in till den trycklösa reaktorn (ta in det i botten). När den överlösta koldioxiden kommer in i det trycklösa systemet så kommer den omedelbart överföras (utan bubbelbildning om det är rätt inställt) till reaktorkammaren. Det här arbetssättet används inom fiskodling för att syresätta bassänger med maximal verkan och minimala förluster.

Jag hoppas att ovanstående är begripligt

MVH Lasse

[uffe2]

Hmmm, förstår inte riktigt !

Vad eller hur ska jag testa och mäta ?

När jag öppnar flaskan för att mäta, så försvinner övertrycket.

Är det calsiumhalten eller PH-värdet som jag ska mäta ?

Jag har ingen soda-streamer, men jag har gjort en egen kalkreaktor som jag kan kanske testa på,

genom att stänga av in resp utvattnet och sedan börja vräka på en massa C02, tills jag börjar få ett övertryck.

Man skulle kanske skaffa en tryckmätare först, så jag vet vilket tryck som finns inne i reaktorn.

Man kan kanske reglera detta med tryckregulatorn på CO2-tuben.

Uffe

Jag kom på något när jag var på jobbet. Testa din idé genom att med hjälp av en sodastream (läskedryckstillverkare för hemmabruk) trycksätta en flaska med saltvatten och kalk och mät.

MVH Lasse

[uffe2]

Efter att ha gjort en hel del praktiska tester med CO2 i min kalkreaktor och kollat med PH-mätaren,

så verkar det bli som jag trodde.

Vattnet blir mättat vid ~ Ph 5,8-5,9 i min reaktor.

Är det någon annan som kan få lägre PH-värde i sin reaktor ?

Nu ska jag bara bestämma hur jag ska reglera kalkreaktorn och jag har tre olika alternativ.

- Med PH-mätare (bygger elektroniken själv för ~ 100 kr (+ Ph-givaren), så som jag skrev i Lasse's tråd)

- Med flotör (a la Claes Ohlsson)

- Med två timers som styr magnetventilen och pumpen

Spontant verkar det som att jag ska bygga om reaktorn för reglering med flotör.

Det är både billigare i inköp och drift, då jag slipper köpa nya PH-givare när dom blir för gamla.

På sikt fundera jag på att bygga en supereffetiv högtrycks kalkreaktor.

[Lasse]

Hmmm, förstår inte riktigt !

Vad eller hur ska jag testa och mäta ?

När jag öppnar flaskan för att mäta, så försvinner övertrycket.

Är det calsiumhalten eller PH-värdet som jag ska mäta ?

Jag har ingen soda-streamer, men jag har gjort en egen kalkreaktor som jag kan kanske testa på,

genom att stänga av in resp utvattnet och sedan börja vräka på en massa C02, tills jag börjar få ett övertryck.

Man skulle kanske skaffa en tryckmätare först, så jag vet vilket tryck som finns inne i reaktorn.

Man kan kanske reglera detta med tryckregulatorn på CO2-tuben.

Ursäkta - jag såg inte frågan förrän nu. Jag menade att du skulle mäta hur mycket mer löst kalcium och hur mycket mer alkanitet (KH) du får om du gör den mixen och trycksätter den med koldioxid.

MVH Lasse

Edit

Det är ju i princip en "sodastream" du bygger. Min tanke var att om man tog saltvatten eller osmosvatten + lite kalkgrus och satte det i sodastreamen så får man en lösning som är maximal (om dina teorier stämmer) vad gäller innehåll av löst kalcium och alkanitet (KH). Om man tar osmosvatten kanske man kan använda detta som tillsättningsvatten. Någon som vågar testa? Jag äger ingen sodastream heller!

[uffe2]

Men mängden calsium som blir löst per tidsenhet beror väl på flera faktorer och jag har inte riktigt koll på alla samtidigt.

De faktorer som jag syftar på är:

- PH-värdet

- Mängden substrat (den totala kontaktyta som det sura vattnet har)

- Cirkulationenhastigheten (substratet löses upp snabbare med hög cirkulation än med låg)

- Trycket (vilken förhoppningsvis skulle sänka PH-värdet och därmed öka hastigheten på hur snabbt substratet löses upp)

- Vattenflödet genom reaktorn (eller sodastream flaskan)

Jag har svårt att ser hur kalciumhalten eller KH-värdet säger någonting om hur effektiv reaktorn blir,

genom att köra en test i en soda-stream flaska med lite substrat i.

Att uppnå ett högt tryck i flaskan och med låga PH-värden går nog, men jag begriper inte hur man ska dra några slutsatser hur effektiv en högtrycksreaktor blir bara för att man mäter KH och calsiumvärdet i sodastream flaskans vatten.

Ursäkta - jag såg inte frågan förrän nu. Jag menade att du skulle mäta hur mycket mer löst kalcium och hur mycket mer alkanitet (KH) du får om du gör den mixen och trycksätter den med koldioxid.

MVH Lasse

Edit

Det är ju i princip en "sodastream" du bygger. Min tanke var att om man tog saltvatten eller osmosvatten + lite kalkgrus och satte det i sodastreamen så får man en lösning som är maximal (om dina teorier stämmer) vad gäller innehåll av löst kalcium och alkanitet (KH). Om man tar osmosvatten kanske man kan använda detta som tillsättningsvatten. Någon som vågar testa? Jag äger ingen sodastream heller!

[Lasse]

Jag har svårt att ser hur kalciumhalten eller KH-värdet säger någonting om hur effektiv reaktorn blir,

genom att köra en test i en soda-stream flaska med lite substrat i.

Att uppnå ett högt tryck i flaskan och med låga PH-värden går nog, men jag begriper inte hur man ska dra några slutsatser hur effektiv en högtrycksreaktor blir bara för att man mäter KH och calsiumvärdet i sodastream flaskans vatten.

Om jag har förstått dig rätt Uffe så vill du köra upp ett tryck i reaktorn för att lösa så mycket koldioxid som möjligt - få så lågt pH som möjligt och därmed lösa upp så mycket kalk till kalcium och karbonat som möjligt. Grundtanken är att desto lägre pH - desto mer kalk löses upp. Har jag fattat rätt? Nu kan du göra detta batchmässigt eller kontinuerligt eller hur. Om du nu tar en läskflaska (33 cl tror jag de är) till en sodastream och har kalk i den samt trycker in koldioxid så att du får ett visst tryck så kommer du ha en "högtrycksreaktor" av batchtyp. Om du nu mäter kalcium halten i mg/l så får du hur mycket kalcium som löses ut per liter vid det trycket (dvs vid det pH du uppnår eftersom du får trycket genom att trycka in koldioxid) Förstår du hur jag menar nu.

MVH Lasse