1/24

Vzkemnysg belltsa az akvriumban

2015-01-03 1. verzi (htha kszl mg jabb is )

Szerz: dexkill

Krdssel fordulj btran: dexkill / www.akvaforum.hu dexkill / www.akvakertesz.hu

2/24

I. rsz Elmleti alapok

A termszetes vizek kemnysgt a vzben oldott sk mennyisge hatrozza meg. Megllapods szerint a vzben oldott kalcium- s magnziumsk adjk a vizek sszeskemnysgt (ebben az alklifmsk nem szerepelnek), a hidrogn-karbontok pedig a vltoz vagy karbontkemnysge

Megklnbztetjk az sszes, a vltoz s az lland kemnysget.

Az sszes kemnysg a vzben oldott kalcium s magnzium ionok sszessgbl addik (teht kloridok, szulftok, nitrtok, karbontok, hidrognkarbontok, minden, amit csak el tudunk kpzelni). Az alklifmskat nem vesszk figyelembe a vzkemnysg meghatrozsakor.

A vltoz kemnysg a vzben oldott kalcium s magnzium-hidrognkarbontok sszessge.

A tbbi (nitrt, szulft, klorid) kalcium s magnzium vegylet sszessgt nevezzk lland kemnysgnek.

Eltekintve az akvarisztikai clokra kszlt csk- s csepptesztek mkdstl, a kmiai laboratriumi gyakorlatot elvve az sszes kemnysget a Ca s Mg-ion tartalom EDTA-oldattal trtn titrlsval hatrozzuk meg. A mdszer nem tesz klnbsget attl, hogy milyen formban kerlt be a vzbe a Ca s/vagy a Mg-ion.

A vltoz kemnysget az un. lgossg (=alkalinits) mrsvel hatrozzuk meg. Definciszeren a lgossg a vz savakra vonatkoztatott pufferkapacitsa. A gyakorlatban ezt ssavas titrlssal hatrozzuk meg, ami viszont nem tesz klnbget a hidrognkarbontok, a karbontok, de mg elz kett forrsa kztt sem (ntrium, klium, kalcium, magnzium, VAS, LOM-hidrognkarbont utbbi kettt szlssges pldnak szntam).

Figyelembe vve, hogy a hal, nvny, garnla, talaj, alga, stb. sem foglalkozik azzal, hogy a mellette elsz kalcium, magnzium, vagy ppen hidrognkarbont-ion milyen formban kerlt be a vzbe, neknk sem kell ezzel foglalkoznunk.

A vzkemnysget kemnysgi fokban adjuk meg. Mivel a nmet kemnysgi fok (Gh, GH, gH, dGh, dGH, dgH, stb.) a legelterjedtebb, n is ezt hasznlom. A tbbire ott a google

1 nk annak a vznek az sszes kemnysge, amiben literenknt 10 mg kalcium-oxiddal (CaO) egyenrtk oldott kalcium- (Ca) s magnzium-ion (Mg) van.

1 nk annak a vznek a vltoz kemnysge, amiben literenknt 10 mg kalcium-oxiddal (CaO) egyenrtk oldott hidrognkarbont-ion (HCO3-) van.

Az sszes s vltoz kemnysg klnbsge az lland kemnysg, de ennek gyakorlati jelentsge nincs, illetve nem is hatrozhat meg pontosan.

3/24

Szmoljunk!

Mg valami elljrban: a szmtsok sorn a nvnyek szempontjbl idelis Ca-ion/Mg-ion arnyt hasznlom, ami 3,0, illetve az idelisnak kikiltott Gh/Kh = 2,0 arnnyal szmolok.

Adott a vz, amely 1 liter trfogat (V), az sszes kemnysge (Gh) 1 nk, a vltoz kemnysge (Kh) 1 nk, s 3/1 tmegarnyban (r) tartalmazza a kalcium s magnzium-ionokat. Teht Ca/Mg = r = 3.

Az sszes kemnysg

A) Szmoljuk ki, hogy mennyi kalcium-oxiddal egyenrtk kalcium s magnzium-iont tartalmaz a viznk 1 literje (mg/l)

1 nk => 10 mg/l CaO

d nk => x mg/l CaO

x = d nk / 1 nk 10 mg/l CaO = 1 / 1 10 = 10

A viznk 10 mg/l CaO-dal egyenrtk Ca s Mg-iont tartalmaz.

B) Szmoljuk ki, hogy a 10 mg/l kalcium-oxiddal egyenrtk kalcium s magnzium-iont tartalmaz viznk teljes mennyisge mennyi kalcium-oxiddal egyenrtk az kalcium s magnzium -iont tartalmaz sszesen (mg)

1 liter vz => 10 mg CaO

V liter => x mg CaO

x = V liter / 1 liter 10 mg CaO = 1 / 1 10 = 10

A viznk 10 mg CaO-dal egyenrtk Ca s Mg-iont tartalmaz sszesen.

C) Szmoljuk ki, hogy mennyi kalcium-ion lenne a viznkben, ha csak kalcium-ion adn az sszes kemnysget magnzium-ionok nlkl

mCa = 10 mg / 56,0774 g/mol 40,0780 g/mol = 7,1469 mg Ca-ion

56,0774 g/mol = CaO molris tmege 40,0780 g/mol = Ca-ion molris tmege

1 liter Gh = 1 nk vzben 7,1469 mg Ca-ion van oldva (Mg-ion nincs benne).

D) Szmoljuk ki, hogy mennyi magnzium-ion lenne a viznkben, ha csak magnzium -ion adn az sszes kemnysget kalcium-ionok nlkl

mMg = 10 mg / 56,0774 g/mol 24,3050 g/mol = 4,3342 mg Mg-ion

24,3050 g/mol = Mg-ion molris tmege

1 liter Gh = 1 nk vzben 4,3342 mg Mg-ion van oldva (Ca-ion nincs benne).

4/24

E) Szmoljuk ki, hogy mennyi kalcium-ion s magnzium-ion van benne, hogy az albbi felttelek mindegyike teljesljn

a) az sszes kemnysg 1 nk b) a Ca/Mg tmegarny 3

Szmoljuk ki a Ca-ionok mennyisgt a Mg-ionokhoz kpest a D pont alapjn r rtkt figyelembe vve

m (Ca-ion) = r mCa = 3 4,3342 mg = 13,0026 mg Ca

E/1.) Szmoljuk ki a Mg mennyisgt a viznkben

m (Mg-ion) = Gh (7,1469 4,3342) / (7,1469 + 13,0026) = 1 30,9761 / 20,1495 = 1,537 mg

E/2.) Szmoljuk ki a Ca mennyisgt a viznkben

m (Ca-ion) = r m (Mg-ion) = 3 1,537 mg = 4,61 mg

Teht 1 liter Gh = 1 nk sszes kemnysg vzben, ahol a Ca/Mg arny = 3, van

4,61 mg Ca-ion s 1,537 mg Mg-ion.

Ellenrzs

Ca-ion okozta sszes kemnysg

4,61 mg / 40,0780 g/mol 56,0774 g/mol = 6,45 mg CaO => 0,645 nk

Mg-ion okozta sszes kemnysg

1,537 mg / 24,3050 g/mol 56,0774 g/mol = 3,546 mg CaO => 0,355 nk

0,645 nk + 0,355 nk = 1 nk

Ca/Mg arny

4,61 mg / 1,537 mg = 3

Vltoz kemnysg

A) Szmoljuk ki, hogy mennyi kalcium-oxiddal egyenrtk hidrognkarbont-iont tartalmaz a viznk 1 literje (mg/l) (Emlkeztetl 1 liter vz, Gh = 1 nk, Kh = 1 nk, Ca/Mg = 3.)

1 nk => 10 mg/l CaO

d nk => x mg/l CaO

x = d nk / 1 nk 10 mg/l CaO = 1 / 1 10 = 10

A viznk 10 mg/l CaO-dal egyenrtk HCO3--iont tartalmaz.

5/24

B) Szmoljuk ki, hogy az 10 mg/l kalcium-oxiddal egyenrtk az hidrognkarbont-iont tartalmaz viznk teljes mennyisge mennyi kalcium-oxiddal egyenrtk az hidrognkarbont-iont tartalmaz sszesen (mg)

1 liter vz => 10 mg CaO

V liter => x mg CaO

x = V liter / 1 liter 10 mg CaO = 1 / 1 10 = 10

A viznk 10 mg CaO-dal egyenrtk HCO3--iont tartalmaz sszesen.

C) Szmoljuk ki, hogy mennyi hidrognkarbont-ion van sszesen a viznkben

10 mg / 56,0774 g/mol 61,0168 g/mol 2 = 21,76 mg

56,0774 g/mol = CaO molris tmege 61,0168 g/mol = HCO3-ion molris tmege

Megjegyzs: a ktszeres szorz abbl addik, hogy 1 mol Ca-ionnal 2 mol HCO3--ion egyenrtk (sztchiometria) [Ca(HCO3)2]

Teht 1 liter Kh = 1 nk vltoz kemnysg vzben van

21,76 mg HCO3--ion.

Ellenrzs

1 nk vltoz kemnysg vzben 21,76 mg HCO3--ion van oldva.

Tegyk fel, hogy ez a 21,76 mg HCO3--ion kizrlag kalcium-hidrognkarbontbl [Ca(HCO3)2] szrmazik.

Teht a vzben 21,76 mg / 61,0168 g/mol 162,1117 g/mol = 28,90 mg kalcium-hidrognkarbontot oldottunk fel.

Megjegyzs: az idzjel azrt van, mert a Ca(HCO3)2 nem kristlyosthat ki, kizrlag vizes oldatban ltezik, gy nem tudjuk feloldani, de most hanyagoljuk el ezt az aprsgot.

162,1117 g/mol = kalcium-hidrognkarbont molris tmege

28,90 mg kalcium-hidrognkarbont egyenrtk 28,90 mg / 162,1117 g/mol 56,0774 g/ mol = 10 mg CaO-dal, s tartalmaz:

7,1448 mg Ca-iont (0,1783 mol) 21,76 mg hidrognkarbont-iont (0,3566 mol)

0,3566 / 0,1783 = 2

Megfordtva az egyenlsget teht 10 mg CaO egyenrtk 7,1448 mg Ca-ionnal, s 21,76 mg hidrognkarbont-ionnal.

6/24

Teht 1 liter, Gh = 1 nk, Kh = 1 nk vz, amelyben a Ca/Mg arny 3, tartalmaz:

4,61 mg kalcium-iont 1,537 mg magnzium-iont 21,76 mg hidrognkarbont-iont

Ok, de mit kezdjnk ezzel? Mutatom.

7/24

II. rsz. - Gyakorlat

A fenti elmleti fejtegetsek sorn kiszmolt oldott anyag mennyisgeket kell bevinnnk szilrd anyagok oldsval, hogy a kvnt vizet ellltsuk.

A gyri GH/KH/TDS emelk is gy mkdnek, csak nagyon-nagyon vaskos sszegekrt

Miket hasznlhatunk?

Kalcium-ion bevitel

Kalcium-klorid Kalcium-karbont Mszk Kalcium-szulft-hemihidrt

Kalcium-klorid (CaCl2)

Kereskedelmi forma kalcium-klorid-dihidrt, CaCl2.2H2O. Trivilis nevt nem ismerem, taln nincs is. Rgta hasznlt anyag tszsra, szrtsra (pl. egyes hztartsi pramegkt eszkzkben is ez van), lelmiszeripari adalkanyag (E 509), s jabban megjelent a gazdaboltokban savanysgok, befttek kezelsre. Beszerezhet a jobb akvarista boltokban, s a vegyszerkereskedelemben.

Az tszs minsget nem ajnlom felhasznlsra, mert lehet, hogy hgtott (szennyezett?), illetve vltoz - 70-80%-os -, CaCl2 tartalm, s nem lehet tudni, hogy mennyi a vztartalma. Tovbb ltalban 2-5-10 kg-s kiszerelsben lehet kapni. Pontatlanul lehet csak vele dolgozni.

Az lelmiszeripari minsget nagyon jl lehet hasznlni, ajnlom is, amennyiben(!) a termkrl kiderl, hogy kristlyvizes (dihidrt), vagy vzmentes (anhidrt). Nagy esllyel dihidrtot lehet venni, de ha nem, az sem baj, csak szmold t a bemrseket

A kalcium-klorid beszerzsre az akvarista boltot, s a vegyszerkereskedelmet ajnlom.

Kalcium-karbont (CaCO3)

Trivilis nevt nem hasznljuk. A kereskedelemben kalcium-karbont nven ismert. mszkvek f alkoteleme, a termszetben meglehetsen gyakori. A tojshj kb. 95%-a kalcium-karbont. Hasznljuk mg savmegktknt is. Megtallhat a gygynvny/bioboltokban, egyes patikkban, ahogy a vegyszerkereskedelemben is. Akvarista boltban mg nem lttam.

A kalcium-karbont beszerzsre a bioboltokat, s a vegyszerkereskedelmet ajnlom.

Mszk (CaCO3)

svnyai: kalcit, aragonit, vaterit. A fehr, vagy a vztiszta! Nem a szrke. A szrke az dolomit, CaCO3 s MgCO3 keverke. Szintn hasznlhat, de ott azrt mr illik mrni is, mert a Ca/Mg tartalma terletenknt bnynknt vltozik. Egyszer majd taln szakmai elhivatottsgbl mrek nhny dolomitot, mert amgy nagyon izgalmas lenne szinte teljesen INGYEN megcsinlni a visszaszst

8/24

A mszk beszerzsre a legjobb, ha elmsz egy kkereskedsbe s szp fehr mszkvet kutatsz, 1 kg taln 50-100 Ft, de lehet, hogy ingyen megkapod . Persze nem tilos m trzni mszkhegysgekben, s ott gyjteni a letrt darabokat.

Kalcium-szulft-hemihidrt (CaSO4.0,5H2O)

Kznapi tves nevn gipsz. Az igazi gipsz (CaSO4.2H2O) egyik jellemz s szmunkra fontos tulajdonsga, hogy hevtskor vztartalmt kt lpcsben veszti el. Elsknt viznek 3/4-e tvozik el. Az gy keletkez kalcium-szulft-hemihidrt (CaSO4.0,5H2O, svnyneve bassanit) vz hozzadsval percek alatt vissza tud alakulni gipssz. Valjban ez az a fehr por, amit gipsz nven rulnak a boltokban. Br tvesen nevezzk gipsznek a gipszet, mgis maradjunk ennl a megnevezsnl.

Akvarisztikai hasznlatra az un. modellgipszet javaslom. Az egyb ipari gipszek nem biztos, hogy megfelel minsgek.

Tovbb javaslom a megvsrolt gipszet finom szvs manyag szitn (szzforintos manyag szita tkletes erre a clra) tszitlni, s a zacsk helyett jl zr manyag ednyben, nedvessgtl, illetve prtl vdett helyen trolni.

Magnzium-ion bevitel

Magnzium-szulft

Magnzium-szulft

Kereskedelmi forma magnzium-szulft-heptahidrt, MgSO4.7H2O. Epsom-s, illetve kesers nven ismert. Gyomorbntalmakra, hashajtknt, emszts segtknt hasznljuk. Beszerezhet a bioboltokban, patikban, akvarista boltokban, s termszetesen a vegyszerkereskedemben is.

A magnzium-szulft-heptahidrt beszerzsre a patikt s az akvarista boltot javaslom.

Hidrognkarbont-ion

Ntrium-hidrognkarbontot Kalcium-karbont Kalcit (mszk)

Ntrium-hidrognkarbont

Kereskedelmi forma ntrium-hidrognkarbont. Trivilis neve szdabikarbna. Beszerzsi helye: lelmiszerzlet, patika, biobolt, drogria, vegyszerkereskedem. Az lemiszeripari minsgnl egy dologra kell figyelni, nevezetesen arra, hogy ne legyen benne adalk, pl. csomsodsgtl, vagy egyb anyag. A bioboltban, drogriban ltalban gygyszerknyvi minsget adnak.

9/24

A megvsrolt anyagok trolsa, illetve felhasznlhatsgi idejk akvarisztikai clra

Az albbiak kizrlag javaslatok, hogy a beszerzett anyagok minl hosszabb ideig, s minl biztonsgosabban felhasznlhatak legyenek.

Clszer a boltban, patikban, stb., zacskban megvsrolt anyagokat tnteni jl zr manyag vagy veg ednybe. Kerljk a fm-, fadobozok hasznlatt!

A trolednyeket cmkzzk fel pontosan, egyrtelmek. rjuk r az edny tartalmt, s a betlts dtumt. Higgytek el, vek mlva Ti sem fogtok emlkezni arra, hogy mit tettetek anno a kalciums felirat ednyben

A beszerzett anyagokat troljuk 20-25C krl (szobahmrskleten).

vjuk ket sugrz htl (fttest, napfny, stb.).

Kerljk a magas pratartalm, vagy ppen nagyon szraz helyeket (pl. az akvrium feletti polc, frdszobai szekrny, intenzven lgkondicionlt terem, stb.).

A trolednyekbe mindig tiszta, szraz kanllal nyljuk.

Clszer a manyag (pl. polipropiln) kanalak hasznlata (beszerzsi hely: szzforintos bolt), a fm-, fakanalakat kerljk. (Kivve persze a savll laboratriumi vegyszeres kanl )

A trolednyeket kzvetlenl akkor nyissuk ki, amikor ki akarunk bellk venni, majd a bemrs utn kzvetlenl zrjuk is vissza ket.

Vgl, de nem utols sorban, ezek az anyagok VEGYSZEREK! Akkor is azok, ha kzvetlenl nem krosak az egszsgre. Akkor is azok, ha ppen lelmiszerzletben, vagy patikban, esetleg egy knai termszetgygysztl vettk ket!

Troljuk gy, hogy illetktelenek, kisgyerekek, hzillatok ne frjenek hozzjuk!

Ha a fentieket megfogadjtok, betartjtok, a beszerzett alapanyagokat korltlan ideig (a gyrt, keresked ltal megadott lejrati idn tl is!) tkletes biztonsggal hasznlhatjtok

hobbiclokra.

10/24

A. Vzkemnysg belltsa a legegyszerbb mdon

Tiszta (Gh = 0 nk Kh = 0 nk) viznkbl ksztsnk olyan vizet, amire a kvetkez sajtsgok jellemzek:

Trfogat = 1 l Gh = 1 nk Kh = 1 nk Ca/Mg = 3

Korbbiak alapjn a fenti vz tartalmaz:

4,61 mg kalcium-iont 1,537 mg magnzium-iont 21,76 mg hidrognkarbont-iont

Hasznljunk

kalcium-klorid-dihidrtot, magnzium-szulft-heptahidrtot, ntrium-hidrognkarbontot.

1 liter vzben oldjunk fel ehhez

4,61 mg / 40,0780 g/ mol 147,0146 g/mol = 16,91 mg kalcium-klorid-dihidrtot,

1,537 mg / 24,3050 g/ mol 246,4756 g/mol = 15,59 mg magnzium-szulft-heptahidrtot,

21,76 mg / 61,0168 g/ mol 84,0070 g/mol = 29,96 mg ntrium-hidrognkarbontot.

147,0146 g/mol = kalcium-klorid-dihidrt molris tmege 246,4756 g/mol = magnzium-szulft-heptahidrt molris tmege

84,0070 g/mol = ntrium-hidrognkarbont molris tmege

A vzben lesz Ca-, Mg-, Na-, klorid-, szulft-, hidrognkarbont-ion. Nincs benne klcium-hidrognkarbont [Ca(HCO3)2], sem magnzium-hidrognkarbont [Mg(HCO3)2], de a vltoz kemnysge mgis 1,0 nk. Az sszes kemnysg pedig 1,0 nk. A Ca/Mg arny pedig 3.

Mi van akkor, ha nem 0 nk a vz brmelyik kemnysge, s nem 1 litert akarunk csinlni? (Pl. Thaifldn lakunk, ahol a monszun idejn a csapbl is lgyvz folyik, de mi sgrezni szeretnnk)

Tegyk fel, hogy van 80 liter (Gh = 4 nk, Kh = 1 nk) viznk, amibl Gh = 10 nk, Kh = 5 nk vizet szeretnnk csinlni, akkor a fenti bemrseket meg kell szorozni (10-4)80-nal, illetve (5-1)80-nal.

Kvnt sszes kemnysg: A nk Kvnt vltoz kemnysg: B nk Rendelkezsre ll vz sszes kemnysge: x nk Rendelkezsre ll vz vltoz kemnysge: y nk A kezelend vz mennyisge: V liter

11/24

Bemrend kalcium-klorid-dihidrt (g)

(A x) V 16,91 / 1000

(10 4) 80 16,91 / 1000 = 8,12 g

Ha ~ 0 nk vzbl indulunk ki, a kplet nagyon egyszerv vlik:

Gh V 16,91 / 1000

Bemrend magnzium-szulft-heprahidrt (g)

(A x) V 15,59 / 1000

(10 4) 80 15,59 / 1000 = 7,48 g

Ha ~ 0 nk vzbl indulunk ki, a kplet egyszerstve:

Gh V 15,59 / 1000

Bemrend ntrium-hidrognkarbont (g)

(B y) V 29,96 / 1000

(5 1) 80 29,96 / 1000 = 9,59 g

Ha ~ 0 nk vzbl indulunk ki

Kh V 29,96 / 1000

Ellenrzs

Van 120 liter Gh = 4, Kh = 1 viznk. Szeretnnk belle csinlni Gh = 10, Kh = 5 vizet.

Kalcium

(10-4) 120 16,91 / 1000 = 12,18 g kalcium-klorid-dihidrt

12,18 g kalcium-klorid-dihidrt tartalmaz 12,18 g / 147,0146 g/mol 40,0780 g/mol = 3,3204 g Ca-iont, ami egyenrtk 4645,95 mg CaO-dal (120 literben!).

4645,95 mg CaO / 120 l = 38,72 mg/l CaO => Gh nvels 3,872 nk

12/24

Magnzium

(10-4) 120 15,59 / 1000 = 11,23 g magnzium-szulft-heprahidrt 11,23 g magnzium-szulft-heprahidrt tartalmaz 11,23 g / 246,4756 g/mol 24,3050 g/mol = 1,1074 g Mg-iont, ami egyenrtk 2555 mg CaO-dal (120 literben!).

2555 mg CaO / 120 l = 21,29 mg/l CaO => Gh nvels 2,129 nk

A Gh = 4 nk viznkben feloldjuk a kiszmolt mennyisg anyagokat, a vz sszes kemnysge:

Gh = 4 + 3,872 + 2,129 = 10,0 nk

Hidrognkarbont

(10-4) 120 29,96 / 1000 = 14,38 g ntrium-hidrognkarbont

14,38 g ntrium-hidrognkarbont tartalmaz 14,38 g / 84,0070 g/mol 61,0168 g/mol = 10,44 g hidrognkarbont-iont, ami egyenrtk 4799,56 mg CaO-dal (120 literben!).

4799,56 mg CaO / 120 l = 40,00 mg/l CaO => Kh nvels 4,0 nk

A Kh = 1 nk viznkben feloldjuk a kiszmolt mennyisg anyagot, a vz vltoz kemnysge:

Kh = 1 + 4,0 = 5,0 nk

Termszetesen, ha a kiindulsi vz Ca/Mg arnya nem az idelis rtk (3), akkor Gh, s Kh mrs alapjn szmolva mg a kalcium-klorid-dihidrt s magnzium-szulft-heptahidrt feloldsa utn sem lesz az, ezrt clszer minl lgyabb, st tiszta vzbl (esvz, RO-vz, ioncserlt vz) kiindulni.

Kiegszts: ha lehetsged van oldott kalcium, s magnzium-tartalmat meghatrozni az sszes kemnysg helyett, akkor az idelis Ca/Mg arnyt mr be tudod lltani. Ennek szmtst nem rom le, mert egyrszt nagyon kevesen tudnak kzvetlenl kalciumot s magnziumot mrni, msrszt gy is nagyon hosszra nylt az rsom, harmadrszt Magyarorszgon mindenhol kemnyebb a vz, mint amire szksgnk van az akvarisztikai gyakorlatban, negyedrszt pedig a mltkor kzztett excel tblzatom (amit nmi kiegszts utn jra fel fogok tenni a netre) tartalmaz minden szmtst, minden anyagra, minden lehetsgre, arnyra vonatkozan.

Gyakorlati megvalsts

A mdostand vzbl kivesznk 1-2 litert egy ednybe, kicsit megmelegtjk (pl. tzhelyen, de nem kell forrnia), beleszrjuk a mrlegen kimrt anyagokat, addig kevergetjk, ameddig felolddik a teljes mennyisg, majd az gy ksztett oldatot hozzntjk a teljes mennyisghez, s alaposan sszekeverjk. Az oldshoz hasznljunk veg, vagy manyag edny, a fm -, fa, stb. ednyeket ne hasznljuk.

13/24

B. Vzkemnysg belltsa a termszettel azonos mdon, avagy kalcium-karbont, illetve mszk (kalcit) hasznlata

Mivel a kalcium-karbonttal (vagy a kalcittal) visznk be kalcium-iont s hidrognkarbont-iont is, a szmts kicsit sszetettebb, de nem kezelhetetlen.

A szmtsokat nem vezetem le, csak egy hatrrtket kzlk.

A kalcium-ion bevitelt akkor fedezhetjk tisztn kalcium-karbontbl (kalcitbl), ha a Gh/Kh arny kisebb, mint 1,55 (teht pl. Gh = 5,0 nk, Kh > 3,22). Ekkor mg ntrium-hidrognkarbontot is kell adagolnunk.

Ha a Gh/Kh arny 1,55 felett van (teht pl. Gh = 5,0, Kh < 3,22), kalcium-ion bevitelt nem tudjuk fedezni tisztn kalcium-karbontbl, adagolnunk kell kalcium-klorid-dihidrtot is.

A Gh/Kh = 2,0 arny esetn (pl. Gh = 5,0, Kh = 2,5) a kalcium bevitel legfeljebb 77,5%-t fedezhetjk kalcium-karbontbl, 22,5%-t kalcium-klorid-dihidrtbl kell fedeznnk.

Mivel tudom, hogy ezt a mdszert csak mkedvelk fogjk kiprblni, nem nvelem a karakterek szmt a szmols hossz s sszetett lpseivel gy az egyszersg kedvrt ksztek egy tblzatot a kalcium-karbont s a kalcium-klorid-dihidrt arnyrl a Gh/Kh arny fggvnyben.

1. tblzat - Kalcium-karbont/kalcium-klorid-dihidrt bemrsi arny a Gh/Kh arny fggvnyben

A magnzium bevitel termszetesen fggetlen ettl, annak szmtst mr megtrgyaltuk.

Gyakorlati megvalsts

Ez a legizgalmasabb rsz!

A kalcium-karbont nagyon rosszul olddik tiszta vzben (0,014 g/l 20C-on), teht megint a kmit kell segtsgnk hvnunk. Modellezzk le a termszetet! A levegben lv szn-dioxid a csapadkvzben olddik, leszivrog a talajba, s feloldja a mszkvet.

A reakciegyenlet:

CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2

14/24

Ezt a gyakorlatban gy hajthatjuk vgre, hogy fogunk egy szdsszifont, tltnk bele minl lgyabb (RO/es/ioncserlt/desztilllt) vizet, majd nyomunk a szifonba 1-2 szndioxid patront, ahogy a szifon mrete ignyli.

Mrjk be mrlegen a szmtott mennyisg kalcium-karbontot (kalcitot), tegyk egy lombikba / fzpohrba / befttes vegbe / manyag dobozba / vegtlba, majd a szifonbl ntsnk r 0,3 liter sznsav-oldatot, s vatosan, de alaposan gyelve arra, hogy minl kevesebb oldott szn-dioxidot zznk ki a vzbl keverjk ssze az elegyet.

A tovbbiakban kb. 10 percenknt keverjk meg vatosan, addig ameddig felolddik. Ha 1 ra mlva is van benne feloldatlan szilrd anyag, akkor ntsnk hozz tovbbi 0,2 l sznsav-oldatot, majd vatosan keverjk meg jra.

Miutn az sszes szilrd anyag felolddott, intenzv keverssel zzk ki a vzbl az sszes felesleges szn-dioxidot. Kevers helyett tehetnk bele egy porlasztkvet s levegt porlaszthatunk a vzbe. Arra gyeljnk, hogy ha kicsi az akvrium trfogata, s mr vannak benne halak/garnlk, a szn-dioxidot alaposan zzk ki, nehogy szn-dioxid sokkot kapjanak, s elpusztuljanak. A sznsav-oldat 3000-5000 ppm koncentrcij nzz meg egy svnyvizet minimum 3 g/l CO2 a felirat rajta! Az indul akvriumoknl, vagy a hal/garnla nlkli nvnyes medenckben a szn-dioxid kizst akr el is hagyhatjuk, a nvnyek hlsak lesznek rte.

Az gy ellltott kalcium-hidrognkarbont oldatban oldjuk fel az egyb szksges anyagokat, mint pl. a kalcium-klorid-dihidrtot, magnzium-szulft-heptahidrtot, ntrium-hidrognkarbontot. Szksg esetn az oldatot tovbb hgthatjuk vzzel.

Megtehetjk azt is, hogy a kalcium-klorid-dihidrtot, magnzium-szulft-heptahidrtot, ntrium-hidrognkarbontot kln-kln feloldjuk vzben, majd az oldatokat elegytjk, gondosan sszekeverjk, s ebbe az elegytett oldatba ntjk a kalcium-hidrognkarbont-oldatot.

Tiszta (Gh = 0 nk, Kh = 0 nk) viznkbl ksztsnk olyan vizet, amire a kvetkez sajtsgok jellemzek:

Trfogat = 1 l Gh = 1 nk Kh = 0,5 nk Ca/Mg = 3

Korbban kiszmoltuk, hogy a fenti vz tartalmaz:

4,61 mg kalcium-iont 1,537 mg magnzium-iont 10,88 mg hidrognkarbont-iont

Mivel a Gh/Kh = 1/0,5 = 2, a tblzat alapjn a kalcium bevitel 77,5%-t fedezzk a kalcium-karbont, s 22,5%-t a kalcium-klorid-dihidrt hasznlatval, s ntrium-hidrognkarbont hasznlatra nincs szksg.

15/24

Kalcium

0,2 l sznsav-oldatban oldjunk fel

77,5/100 4,61 mg / 40,0780 g/ mol 100,0869 g/mol = 8,92 mg kalcium-karbontot vagy kalcitot

0,8 l vzben oldjunk fel

22,5/100 4,61 mg / 40,0780 g/ mol 147,0146 g/mol = 3,80 mg kalcium-klorid-dihidrtot

Magnzium

A 0,8 l kalcium-klorid-oldatban oldjunk fel

1,537 mg / 24,3050 g/ mol 246,4756 g/mol = 15,59 mg magnzium-szulft-heptahidrtot

Hidrognkarbont

A 8,94 mg kalcium-karbonttal bevittnk 8,92 mg / 100,0869 g/mol 61,0168 g/mol 2 = 10,88 mg hidrognkarbont-iont is az oldatba, ami fedezi a Kh = 0,5 nk belltshoz szksges 10,88 mg hidrognkarbont-ion mennyisget, teht nincs szksgnk szdabikarbna hasznlatra.

A 0,8 l kalcium-klorid-oldatba ntsk bele a 0,2 l sznsavas kalcium-karbont-oldatot, keverjk ssze az elegyet gondosan, s mris ksz az 1 liternyi szinte termszetazonos sszettel Gh = 1 nk, Kh = 0,5 nk viznk.

Abban az esetben, ha olyan Gh/Kh arnyt kellene belltanunk, aminl a kalcium-karbont adagolson fell ntrium-hidrognkarbontot is kell adnunk, a szksges hidrognkarbont-ion mennyisgbl kivonjuk a kalcium-karbonttal bevitt hidrognkarbont-ion mennyisget, s a hinyz mennyisget visznk be ntrium-hidrognkarbontbl.

Tiszta (Gh = 0 nk, Kh = 0 nk) viznkbl ksztsnk olyan vizet, amire a kvetkez sajtsgok jellemzek:

Trfogat = 80 l Gh = 7,5 nk Kh = 6,0 nk Ca/Mg = 3

Korbbiak alapjn kiszmolhatjuk, hogy a fenti vz tartalmaz:

7,5 80 4,61 mg = 2766 mg kalcium-iont 7,5 80 1,537 mg = 922 mg magnzium-iont 6,0 80 21,76 mg = 10445 mg hidrognkarbont-iont

Kalcium

Mivel a Gh/Kh arny 7,5/6,0=1,25, a tblzat alapjn lthat, hogy a Ca-ion teljes mennyisgt fedezhetjk a kalcium-karbont bevitellel kalcium-klorid-dihidrt nlkl , s tovbbi ntrium-hidrognkarbontot is kell adagolnunk.

16/24

Ksztsk el a szds szifonba a sznsav-oldatot, majd 1 liternyi sznsav-oldatban oldjunk fel

2766 mg / 40,0780 g/ mol 100,0869 g/mol = 6,91 g kalcium-karbontot vagy kalcitot

Magnzium

1 l vzben oldjunk fel

922 mg / 24,3050 g/ mol 246,4756 g/mol = 9,35 g magnzium-szulft-heptahidrtot Hidrognkarbont

A 6,91 g kalcium-karbonttal bevittnk 6910 mg / 100,0869 g/mol 61,0168 g/mol 2 = 8425 mg hidrognkarbont-iont is az oldatba, ami 10445 mg 8425 mg = 2020 mg-mal kevesebb, mint amennyire szksgnk van a Kh = 6,0 nk elrshez.

2020 mg / 61,0168 g/mol 84,0070 g/mol = 2,78 g ntrium-hidrognkarbontot

Ellenrzs

Gh

6,91 g / 100,0869 g/mol 40,0780 g/mol = 2767 mg Ca-ion => 3872 mg CaO => 3872 mg / 80 l = 48,40 mg/l CaO => Gh = 4,84 nk a kalcium-karbont adagolsbl

9,35 g / 246,4756 g/mol 24,3050 g/ mol = 922 mg Mg-ion => 2127 mg CaO => 2127 mg / 80 l = 26,59 mg/l CaO => Gh = 2,66 nk a magnzium-szulft-heptahidrt adagolsbl

Gh = 4,84 + 2,66 = 7,5 nk

Ca/Mg arny = 2767 mg / 922 mg = 3

Kh

6,91 g / 100,0869 g/mol 61,0168 g/ mol 2 = 8425 mg hidrognkarbont-ion => 3871 mg CaO => 3871 mg / 80 l = 48,39 mg/l CaO => Kh = 4,84 nk a kalcium-karbont adagolsbl

2,78 g / 84,0070 g/mol 61,0168 g/ mol = 2020 mg hidrognkarbont-ion => 1856 mg CaO => 1856 mg / 80 l = 11,60 mg/l CaO => Kh = 1,16 nk a ntrium-hidrognkarbont adagolsbl.

Kh = 4,84 + 1,16 = 6,0 nk

17/24

C. Gipsz hasznlata a kalcium bevitelre

A boltban megvsrolhat gipsz (CaSO4.0,5H2O) hasznlatval kalciumot tudunk bevinni az akvriumvzbe.

A korbbi pldkhoz hasonlan tiszta (Gh = 0 nk, Kh = 0 nk) viznkbl ksztsnk olyan vizet, amire a kvetkez sajtsgok jellemzek:

Trfogat = 1 l Gh = 1 nk Ca/Mg = 3

Korbban kiszmoltuk, hogy a fenti vz tartalmaz:

4,61 mg kalcium-iont 1,537 mg magnzium-iont

Kalcium

1 l vzben oldjunk fel

4,61 mg / 40,0780 g/ mol 145,1493 g/mol = 16,7 mg gipszet

Magnzium

Az 1 l gipsz-oldatban oldjunk fel

1,537 mg / 24,3050 g/ mol 246,4756 g/mol = 15,59 mg magnzium-szulft-heptahidrtot

Ellenrzs

Gh

16,7 mg / 145,1493 g/mol 40,0780 g/ mol = 4,61 mg Ca-ion => 6,45 mg CaO => 6,45 mg / 1 l = 6,45 mg/l CaO => Gh = 0,645 nk a gipsz adagolsbl

15,59 mg / 246,4756 g/mol 24,3050 g/ mol = 1,537 mg Mg-ion => 3,55 mg CaO => 3,55 mg / 1 l = 3,55 mg/l CaO => Gh = 0,355 nk a magnzium-szulft-heptahidrt adagolsbl

Gh = 0,646 + 0,355 = 1 nk

Ca/Mg arny = 4,61 mg / 1,537 mg = 3

A Kh belltst a gipsz alkalmazsa nem befolysolja, ezt mr trgyaltuk az A mdszernl.

Megjegyzs: a gipsz nem tlsgosan jl olddik vzben (2 g/l, 20C-on), gy a szmtott mennyisg feloldsakor bsgesen adjunk a szilrd gipsz porhoz vizet (2-5 litert is akr), amit akr enyhn melegthetnk is (de ne forraljuk!). Elkpzelhet tovbb, hogy a gipsz-oldatban szilrd, nem oldd szemcsket tallunk. Ekkor az oldatot szrjk egy finom szitn, esetleg a szitba tett konyhai paprtrl segtsgvel. Ha nagyon sok szilrd szemcst tallunk amit se keverssel, se melegtssel nem tudunk feloldani -, vlasszuk egy msik gyrt gipsz termkt.

18/24

Plda: 120 liter Gh = 0 nk vzbl ksztsnk Gh = 5 nk vizet.

Ehhez szksgnk van 5 120 16,7 / 1000 = 10,02 g gipszre.

Mivel 2 g gipsz olddik 1 liter vzben 20C-on, gy a 10 g gipsz feloldshoz 8-10 liter vz hasznlatt javaslom, enyhn melegtve s kevergetve.

19/24

D. Vzkemnysg belltsa vzkeverssel

Biztos vagyok benne, hogy ezt a mdszer ismeritek a legtbben, st hasznljtok is. Ennek ellenre lerom, htha valakinek mgis szksge van r.

A lnyege, hogy egy lgyabb s egy kemnyebb vizet sszekeverve lltjuk el a kvnt vzkemnysget. A lgyabb vz lehet esvz, RO-vz, ioncserlt vz. A kemnyebb pedig csapvz, tiszta forrsvz, svnyvz, stb.

Tiszta (Gh = 0 nk, Kh = 0 nk) viznkbl ksztsnk vzkeverssel Gh = 5 nk vizet.

Hasznljunk csapvizet, amirl a vzm tjkoztatja alapjn tudjuk, hogy az sszes kemnysge 215 mg/l CaO egyenrtk. (A vzmvek ltalban gy adjk meg a kemnysget, de mi tudjuk, hogy ezt el kell osztani 10-zel, hogy megkapjuk a kemnysget nk rtkben.)

Teht Ghcsapvz = 21,5 nk.

Mennyi tiszta vizet s mennyi csapvizet kell sszekevernnk, hogy 100 liter Gh = 5 nk vizet kapjunk?

Nem vezetem le, csak az alapokat s a vgeredmnyt mutatom meg:

V1 = Lgyvz mennyisge (l) V2 = Kemnyvz mennyisge (l) Gh1 = Lgyvz kemnysge (nk) Gh2 = Kemnyvz kemnysge (nk) V = A lgy s kemnyvz sszes trfogata (l) Gh = A lgy s kemnyvz keverknek kemnysge (nk)

Kt egyenletbl indulunk ki:

V1 + V2 = V

Gh1 V1 + Gh2 V2 = Gh V

Az egyenletekbl a matematikai szablyai alapjn a kvetkez sszefggsig jutunk el:

V2 = (Gh V Gh1 V) / (Gh2 Gh1)

Felhasznlva az egyik kiindulsi egyenletnket, megkapjuk, hogy:

V1 = V V2

A fenti pldt kiszmolva:

V2 = (5 nk 100 l 0 nk 100 l) / (21,5 nk 0 nk) = 500 / 21,5 = 23,25 l ~ 23 l kemny vz

V1 = 100 23,25 = 76,75 l ~ 77 liter lgy vz

20/24

Ellenrzs

A kevert vz kemnysge a msodik egyenlet alapjn:

Gh = (0 77 + 21,5 23) / (77 + 23) = 494,5 / 100 = 4,945 ~ 5 nk

A keverses mdszerrel nem igazn tudjuk belltani az idelis Gh/Kh arny, illetve a Ca/Mg arnyt sem, tekintve, hogy nagy valsznsggel a csapvz sem az idelis Gh/Kh, illetve Ca/Mg arnnyal rendelkezik. Ez a mdszer jr a legtbb kompromisszummal, de egyben a legegyszerbb s legkltsghatkonyabb is. (Hozzteszem, hogy a rmhrekkel ellenttben mg nvnyezshez is megfelel )

21/24

Mirt hasznljuk a fenti mdszereket?

Ha Te most llandan klt innl, akkor n azt mondanm Neked, hogy igyl traubit. Mert ha traubit iszol, ugyanazt a cukros lttyt csurgatod a beleidbe, mint a tbbiek. De azltal, hogy k klznak, Te meg traubizol, klnbzl a tbbiektl. Na... Ez az, amit j lenne, ha megrtenl.

Azrt Gaben nagysiker monolgjn kvl nzzk meg a dolgok anyagi oldalt egy konkrt pldn keresztl:

Kalcium-klorid-dihidrt(1) 1000 g 2159 Ft 2,159 Ft/g

Kalcium-karbont(2) 1000 g 1040 Ft 1,040 Ft/g

Mszk(3) kalcit 1000 g 100 Ft 0,1 Ft/g

Kalcium-szulft-hemihidrt(4) gipsz 5000 g 1399 Ft 0,280 Ft/g

Magnzium-szulft-heptahidrt(5) kesers 100 g

134 Ft + 20 Ft zsacsk 1,54 Ft/g

Ntrium-hidrognkarbontot(2) szdabikarbna 1000 g 279 Ft 0,279 Ft/g

2. tblzat Vegyszerek beszerzse, kiszerelsek, raik

Az rakat az albbi helyekrl gyjtttem, illetve sajt vsrlsaimat vettem alapul:

(1) vegyszerkereskedelem

(2) biobolt

(3) kkereskeds (fiktv sszeg)

(4) barkcsruhz

(5) patika

Ksztsnk 100 liter akvriumvizet RO-vzbl kiindulva, ami Gh = 5 nk Kh = 2,5 nk, Ca/Mg arny 3.

Trfogat (l) 100 Gh (nk) 5 Kh (nk) 2,5

Mdszer Kalcium-

klorid-dihidrt

Kalcium-karbont Mszk Gipsz Kesers

Szda-bikarbna

Kltsg (Ft)

g g g g g g

A 8,46 7,80 7,49 32 B 1,90 4,46 7,80 21 B 1,90 4,46 7,80 17 C 8,35 7,80 7,49 16

sszehasonltskppen a kereskedelemben kaphat egyik termket vizsgljuk meg:

Kiszerels: 850 g r: 9900 Ft (11,65 Ft/g)

22/24

A gyrt ajnlsa alapjn 10 liter RO-vzhez adjunk 2 g termket, amivel Gh = 6 nk, Kh = 3 nk tulajdonsg vizet tudunk ellltani. A mi 100 liter viznkhz teht kell 100 l / 10 l 5 Gh / 6 Gh 2 g = 16,67 g termk, aminek az ra 16,67 g 11,65 Ft/g = 194 Ft.

A gyrt termkrl radsul az nem derl ki, hogy mennyi kalciumot, illetve magnziumot tartalmaz Tartalmaz egyltaln magnziumot?!

Na, ki az, aki hetente 100 liter visszaszott vizzel cserl?

Annak DIY visszaszssal az ltalam javasolt legdrgbb mdszerrel - a havi kltsge 128 Ft, mg a fenti termk hasznlatval 776 Ft. Tovbb azon kvl, hogy jval olcsbb, biztosan a szmunkra idelis Ca/Mg-arnyt tudjuk belltani.

23/24

Trzsoldatok hasznlata

Nem hasznlok porokat.

Minden vzcsere sorn kln-kln bemrsek, olds, stb. Macers, nem az igazi

Trzsoldatokat csinlok, amikbl a szksges mennyisgeket trfogatmrssel mrem hozz a cserevzhez, alaposan sszekeverem, s mehet is az akvriumba.

Kalcium-klorid-dihidrtbl 91,7 g-ot oldok fel 1000 ml vzben, ebbl az oldatbl 1 ml tartalmaz 25 mg kalcium-iont.

Magnzium-szulft-heptahidrtbl 101,4 g-ot oldok fel 1000 ml vzben, ebbl az oldatbl 1 ml tartalmaz 10 mg magnzium-iont.

Szdabikarbnbl 14,98 g-ot oldok fel 1000 ml vzben, ebbl az oldatbl 1 ml-t 1 liter tiszta vzhez adva, pontosan 0,5 nk-kal tudjuk emelni a vz Kh-jt.

100 liter vz sszes kemnysgnek 1 nk-kal trtn nvelshez a kalcium-trzsoldatbl 18,5 ml-t, a magnzium-trzsoldatbl 15,4 ml oldatot kell adagolnunk. A Ca/Mg-arny a vzben 3 lesz.

100 liter vz vltoz kemnysgnek 1 nk-kal trtn nvelshez a szdabikarbna-trzsoldatbl 200 ml-t kell adagolnunk.

Megjegyzs: a vltoz kemnysg belltsa azrt nem ennyire egyszer. Ha nem RO-vzbl indulunk ki, a vzben lv egyb oldott anyagok a szdabikarbna-oldat adagolsa ellenre s beleszlhatnak a vz Kh rtkbe, teht az adagols utn clszer a Kh-t megmrni, s a mrt rtk fggvnyben adagolni mg szdabikarbna-oldatot.

Az oldatokat felcmkzett PET palackban, stt, szobahmrsklet helyen trolom. Hnapokig elllnak, ha nmi zavarosods, kristlyosods figyelhet meg, alaposan sszerzom, hogy az anyag jra felolddjon, s nyugodtan hasznlom legkzelebb is.

Megjegyzs: a minl pontosabb trfogatmrs fontos! veg(!) mrhenger, laboratriumi pipetta, fecskend hasznlata javasolt.

24/24

TDS nvels

Elljrban hadd hangslyozzam, hogy a vezetkpessg mrsen alapul sszes oldott anyag tartalom (TDS) meghatrozsa mindssze becsls, nem ad pontos rtket. Az ilyen alapon trtn vzkemnysg meghatrozs, pedig mg csak becslsnek sem nevezhet...

A TDS (Total dissolved solids) a vz sszes szilrd oldott anyag tartalmt jelenti. Azrt minsl csak becslsnek, mivel a vzben oldott gzok (fleg a szn-dioxid) a vezetkpessget befolysoljk, de nem szmtanak bele a TDS rtkbe. Hasonlkppen a vzbe nttt savak (pl. ssav, knsav) a vz vezetkpessgt nagymrtkben nvelik, mikzben a TDS rtkben nem vesszk ket figyelembe.

Amikor a lgyvizet vzkemnysg bellts cljbl kezeljk, oldott anyagokat visznk be.

Adjuk ssze a feloldott anyagok tmegt (mg), osszuk el a kezelt vz trfogatval (l) ekkor megkapjuk a vzbe bevitt sszes oldott anyag koncentrcijt (mg/l rtkben). Vonjuk ki a kvnt TDS rtkbl ezt az rtket. Amennyiben az rtk pozitv teht oldott anyag hinyunk van , oldjunk fel a vzben olyan anyagot, ami a Gh-t, a Kh-t, s a pH-t sem befolysolja, de a TDS-t nveli. Ilyenek: ntrium-klorid, ntrium-szulft, klium-klorid, klium-szulft, stb. A legegyszerbb s legjobb mellkhatssal jr ezek kzl a ntrium-klorid. Pusztn TDS nvelsre a ntrium-kloridot (ismertebb nevn: a konyhast ) javaslom.

Egy konkrt pldval szemlltetve:

100 liter RO vzbl ksztnk Gh = 5,0 nk, Kh = 2,5 nk, Ca/Mg = 3, TDS = 180 sajtsgokkal rendelkez akvriumvizet.

A pldt az A mdszerrel ksztett akvriumvzen mutatom meg.

100 liter vzben feloldunk 8,48 g kalcium-klorid-dihidrtot, 7,81 g magnzium-szulft-heptahidrtot, 7,49 g ntrium-hidrognkarbontot.

8,48 g kalcium-klorid-dihidrt kalcium-klorid tartalma 6,40 g

Megjegyzs, a hidrt az anyagok kristlyvz tartalma nem szmt oldott anyagnak.

7,81 g magnzium-szulft-heptahidrt magnzium-szulft tartalma 3,81

(6,40 g + 3,81 g + 7,49 g) 1000 = 17700 mg

17700 mg / 100 l = 177 mg/l oldott anyagot visznk be a vzbe

180 mg/l 177 mg/l = 3 mg/l oldott anyag hinyzik

Teht oldjunk fel a vzben 3 mg/l 100 l = 300 mg inert anyagot, pl 0,3 g konyhast (s mg az sem baj, ha jdozott... )

Azt tegyk hozz, hogy ez a 0,3 g anyag nagyon-nagyon kis mennyisg, a gyakorlatban akr figyelmen kvl is hagyhat.

Tovbb j, ha tisztban vagyunk vele, hogy a TDS rtken a talaj, dekorok, szranyagok, a napi etets, a nvnyek tpozsa, stb., nagyon sokat tud mdostani az akvrium zemeltetse sorn.