pH-KH-CO2

[kankaanp]

Laitoin tämän viestin myös sfnet.harrastus.lemmikit.akvaario -ryhmään, mutta koska vastaukset siellä eivät ole toistaiseksi osoittautuneet erityisen hyödyllisiksi niin kysynpä täältäkin, jos vaikka joku osaisi vasta...

> Aiheesta:
> http://www.akvaariotieto.info/suomi/ohj ... ivalla.htm

Näin tein, paitsi että liivatteen annostelu oli hiukan arvailujen varassa
kun raaka-aineena olivat vanhat lehdet eikä jauhe. Käyminen lähti käyntiin
aika hitaasti, mutta nyt pullo rupsuttelee iloisesti. Tämä levitin
problematiikka onkin seuraavana. Hyviä ehdotuksia? Onko Tetran tms.
valmistajan levitin paras vaihtoehto tähänkin patenttiin?

Päädyin hiilidioksidi lisään koska Kuopion vesi on aika hankalaa
akvaristille. Hanasta tulee melko emäksistä vettä (en ole testannut mutta
väittävät että jopa pH 8,5). Olen juuri perustanut uuden 400 l altaan ja
nolla-näytteet (vesitestit 12 h täytön ja suodattimen käynnistamisen
jälkeen) osoittavat lukuja pH 7,5, KH 2 ja GH 3,5. Vanhassa 200 l altaassa
samat arvot säännöllisessä kontrollissa pH 7 ja KH 1,5 (GH sama). Vettä
olisi siis tarve saada hiukan happamemmaksi ja alkaliniteettia lisätä.
Hiilidioksidi lienee tässä paras apu?

Yritän tässä samalla opettaa itselleni tätä hiilidioksidin, pH:n ja
alkaliniteetin välistä vuorovaikutusta ja suhdetta. Lähteinä ovat olleet
Varjon Akvaariomaailma, Aquarix 3.0 -ohjelma ja Jukka Järven sivut.
Päädyin kokeilemaan osaamistani vääntämälle Excelille laskukaavaa ja
taulukkoa aiheesta. Vastaavia taulukoitahan on esim. Varjon kirjassa ja
tuossa Aquarixissä. Pääsen keskeisiltä osin hyvin lähelle samoja tuloksia
laskukaavoillani, mutta muutamat asiat jäävät häiritsemään.

Eri lähteistä poimittua tietoa:

Hiilidioksidi on heikko kahdenarvoinen emäs. Liuenneesta hiilidioksidista
vain 1% reagoi veden kanssa muodostaen hiilihappoa. Loput 99% säilyy
molekyylinä. Tässä on ensimmäinen tasapainottuva reaktio.

Hiilihappo on täysin pysymätön yhdiste ja protolysoituu vedessä
vetykarbonaatiksi muodostaen oksonium-ioneja. Tämä on toinen
tasapainottuva reaktio.

Vetykarbonaatti protolysoituu jossain määrin edelleen karbonaatiksi,
muodostaen jälleen oksonium-ioneja. Tämä on kolmas tasapainoreaktio.
Varsin helposti palautuva tosin koska karbonaatti on taas hyvin
reaktiivinen emäs.)

Kaikki edellä mainitut ovat kuitenkin heikkoja happoja tai emäksiä joten
ne protolysoituvat vain osittain. Esimerkiksi hiilihaposta on pH:ssa 6,4
puolet happona puolet muuttuneena vetykarbonaatiksi ja (mahdollisesti
edelleen karbonaatiksi).

Sitten niitä "hyviä" tai "tyhmiä" kysymyksiä:

Onko myös liuennut, mutta veden kanssa reagoimattomana säilyvä
hiilidioksidi sellaisenaan kasvien hyödynnettävissä vai täytyykö sen ensin
reagoida veden kanssa? (Pitääkö se tämä CO2 "varasto" siis huomioda veteen
liuennutta, kasveja lannoittavaa ja kaloja häiritsevää hiilidioksidia
laskettaessa?)

Hiilihapon protolysoituessa syntyvät oksonium-ionit lisäävät veden
happamuutta ja vetykarbonaatti alkaliniteettia. Kun mittaan akvaariosta
KH-arvon, sisältyykö siihen muita tekijöitä kuin
vetykarbonaatti/karbonaattipitoisuus?

Reaktioyhtälöhän kuuluu jota kuinkin näin:

2H20 + CO2 <=> H2CO3 + H2O<=> HCO3- + H3O+ ja edelleen HCO3- + H2O <=>
CO32- + H3O+

Tulkitsenko oikein jos tulkitsen että hiilihapon ainemäärä on yhtäsuuri
kuin hiilidioksidin ainemäärä. (Voiko tätä soveltaa suoraan laskentaan?
Kun KH (ks. edellinen olettama) ja pH tunnetaan (sekä tietysti eräitä
vakioita) voidaan CO2 helposti laskea jos tämä viimeinenkin olettamani
pitää paikkansa.

Tämä pohdiskelu jättää huomioimatta lukemattomia muita akvaariovedessä
vaikuttavia tekijöitä (fosfaattipuskuri, muut hapot ja emäkset,
ammoniakki/ammonium esimerkiksi). Eikä laskemalla varmaankaan koskaan
päästä samaan tulokseen kuin biologinen systeemi tuottaa, mutta se auttaa
ymmärtämään ilmiötä.




---
Tero Kankaanperä

[jarvij]

Laitoin tämän viestin myös sfnet.harrastus.lemmikit.akvaario -ryhmään, mutta koska vastaukset siellä eivät ole toistaiseksi osoittautuneet erityisen hyödyllisiksi niin kysynpä täältäkin, jos vaikka joku osaisi vasta...
---
Tero Kankaanperä

No mutta!
Kopioinko siis vastaukseni sieltä tänne.
Uudelleen en rupea kaikkea selvittämään.
Muuthan eivät tainneet vastata mitään.

www.akvaariotieto.info/suomi/oscari.htm
Akvaarion Oscari No:29

[RPekka]

Olenko siis ymmärtänyt oikein että lisättäessä hiilidioksidia veteen niin ajan kanssa myös alkaliniteetti (KH) nousee?

[aquasol]

Jatkanpa tämän thredin jatkoksi. Ongelmani liippaa läheltä tätä yhtälöä, mutta en vaan jaksa ymmärtää
Vesiarvot altaissani ovat pH 6.4 ja kH <1, kasvien hyvinvointi näyttäisi saavan pontta co2-lisäyksestä. Olenko nyt pahasti metsässä kun luulen hiilidioksiidin alentavan pH arvoa ja näin ollen Kh:kin laskee jo olemattomasta arvostaan?

Siis, jos aloitan hiilidioksidin lisäyksen, joudunko aloittamaan kikkailun pH:n/kH:n nostamiseksi?

Auttakaa nyt blondia kun nämä kemian opinnot tais jäädä lukematta

[sammu]

Minä olen ymmärtänyt niin, että veteen lisättäessä hiilidioksidia sen pitoisuuden noustessa PH laskee ja alkaliteetti (ja karbonaattikovuus) pysyy samana.

Vesiarvot altaissani ovat pH 6.4 ja kH <1, kasvien hyvinvointi näyttäisi saavan pontta co2-lisäyksestä. Olenko nyt pahasti metsässä kun luulen hiilidioksiidin alentavan pH arvoa ja näin ollen Kh:kin laskee jo olemattomasta arvostaan?

Siis, jos aloitan hiilidioksidin lisäyksen, joudunko aloittamaan kikkailun pH:n/kH:n nostamiseksi?

Koska kH on noin alhainen, niin pienikin määrä jotain happoa (jota hiilidioksidikin synnyttää) pystyy laskemaan pH:ta paljon. Eli kH ei ole se muuttuva suure, vaan pH, mutta lisäämällä kH-arvoa ei niin helposti laske liikaa pH:ta.

[RPekka]

(HCO3)2 <=> MCO3 + H2O + CO2
jossa M = tavallisesti Ca tai Mg
...liuenneen hiilidioksidin määrä säätelee karbonaatti-bikarbonaattitasapainoa ja toisaalta metalli-ionin kasvu pienentää vapaan bikarbonaatin määrää. Näin sanotaan oppikirjassa.

Avoimia kysymyksiä minulla on:
1: voiko KH olla korkeampi kuin GH
b: nouseeko KH kun hiilidioksidia lisätään, vettähän on "äärettömästi"

[jarvij]

(HCO3)2 <=> MCO3 + H2O + CO2
jossa M = tavallisesti Ca tai Mg
...liuenneen hiilidioksidin määrä säätelee karbonaatti-bikarbonaattitasapainoa ja toisaalta metalli-ionin kasvu pienentää vapaan bikarbonaatin määrää. Näin sanotaan oppikirjassa.

Avoimia kysymyksiä minulla on:
1: voiko KH olla korkeampi kuin GH
b: nouseeko KH kun hiilidioksidia lisätään, vettähän on "äärettömästi"

Jos lisäät tislattuun veteen natrium- tai kaliumkarbonaattia, niin kokonaiskovuus on 0, mutta karbonaattikovuus on sitten mikä se on. Siis voi hyvinkin olla paljonkin suurempi. Natron- ja soodajärvissä sekä Afrikan suurissa järvissä tuota esiintyy luonnossakin.

Tanganjika GH=9,5 KH=17,6
Malawi GH=4,4 KH=6,6
mutta
Helsinki GH=3,4 KH= 2,8

Ei nouse, koska karbonaattikovuus eli alkaliiteetti mitataan titraamalla hapolla, kunnes pH on 4,4. Edellyttäen että muistan tuon raja-arvon oikein. Hiilihappo ei lisää titrauksessa kuluvan hapon määrää.

[Muho]

No minullakin on tämänkaltaisia ongelmia---
320-litraisen akvaarioni pH on n. 7.3 ja kH 3-4. Kaloina on esim. keisaritetroja, jotka vaatisivat happamempaa vettä. Turpeita en viitsisi lisäillä, koska kaivovedessämme on humusta aika paljon johtuen sen peltohenkisestä sijainnista.

Kasvit näyttävät nuutuneilta eivätkä oikein kasva, ja muutenkin on kaikkea "pikkuvikaa". Miten siis saan tehokkaan co2-levityksen akvaarioon? Olen koittanut rakentaa itse limsapullonpuolikkaasta kaasukelloa, mutta tumpelo kun olen, en ole saanut sitä oikein toimimaan...millä te hoidatte levityksen isommissa akvaarioissa?