Nastavitev kalcijevega reaktorja  na CO2  


Pričujoči članek opisuje merjenje učinkovitosti in optimalno nastavitev kalcijevih reaktorjev. Poleg tega, članek podaja povsem konkretne meritve za kalcijev reaktor,  ki je opisan v članku Samogradnja: Kalcijev reaktor na CO2.  Graf na desni strani prikazuje najpomembnejši rezultat merjenja učinkovitosti reaktorja obogatitev vode v reaktorju, ki se meri v KH litrih na uro. Rezultati so prikazani v odvisnosti od obeh osnovnih parametrov, ki jih nastavljamo pri kalcijevemu reaktorju: količine CO2, ki ga dovajamo in pretoka vode med akvarijem in reaktorjem.

Seveda je možno kalcijev reaktor nastaviti tudi na bolj enostaven način, brez veliko merjenja in poglabljanja v problematiko. Nastavimo pretok na 20 ml na minuto (kapljanje) in 30 mehurčkov CO2 na minuto. Po enem dnevu, ko se delovanje stabilizira, izmerimo PH vode, ki priteka iz reaktorja. V primeru, da imate enostopenjski Ca reaktor mora biti Ph vode, ki priteka iz reaktorja med 6,5 in 6,7. V kolikor imate dodatno stopnjo za dvig Ph ja, pa naj bo Ph približno 6,8. Če je Ph prenizek zmanjšajte število mehurčkov CO2 in če je PH previsok povečajte število mehurčkov CO2 in po enem dnevu ponovno izmerite Ph in tako naprej dokler ne dobite primerno vrednost Ph. V nadaljevanju je potrebno proizvodnjo Ca in karbonatov (KH) v reaktorju uskladiti s porabo v akvariju.  Nastavljanje po tej metodi običajno traja vsaj 1 teden in tudi ko vam bo končno uspelo nastaviti reaktor, boste vedeli  zelo malo o vašem sistemu. Uporabnike Ca reaktorjev, ki bi želeli svoj reaktor ali medij primerjati z ostalimi ali pa primerjati porabo Ca v vašem akvariju z ostalimi, pa bo omenjeni članek prav gotovo zanimal.

Članek ni namenjen samo tistim akvaristom, ki so izdelali omenjeni Ca reaktor v samogradnji, ampak tudi lastnikom Ca reaktorjev uglednih proizvajalcev, ki jih zanimajo optimalne nastavitve reaktorja. Večina navodil bazira na principu poizkušanja, kot sem opisal v predhodnem odstavku in ne daje nobenih konkretnih podatkov. Po eni strani je seveda to logično, saj učinkovitost reaktorja zavisti od mnogo dejavnikov, kot so: medij (kalcijev karbonat), KH in Ca vode v akvariju, itd. Poleg tega pa se seveda tudi grafi razlikujejo za posamezne tipe Ca reaktorjev. Velikost reaktorja, pretok vode znotraj reaktorja, sistem izrabe odvečnega CO2 vplivajo na omenjeni diagram učinkovitosti.

Diagram učinkovitost reaktorja je izmerjen za reaktor v katerem je  3kg medija grobega  koralnega  peska (Instant Ocean),kar je osnovni podatek za primerjavo z ostalini Ca reaktorji. V kolikor torej uporabljate drugi model Ca reaktorja, podatke ne morete uporabljati, kot neke 100% zanesljive podatke, so pa vsaj po mojem mnenju, dober napotek za nastavitev tudi drugih modelov Ca reaktorjev. Osnovne zakonitosti so pač enake.

Za pravilno razumevanje meritev in grafov Ca reaktorja je potrebno poznati nekaj pojmov, ki so definirani v sledečih odstavkih.

Kalcijev reaktor na CO2 uravnoteženo povečuje alkalnost(KH) in količino kalcija (Ca) v morski vodi. Povečanje alkalnosti za 1 meq / l, kar je enako približno 2,8 KH ustreza povečanju vsebnosti kalcija za 20 ppm (20 mg/ l). O uravnoteženem povečanju Ca in KH govorimo zato, ker je tudi poraba Ca in KH v akvariju v enakem razmerju. Zadeva je pravzaprav razumljiva, saj gre pri Ca reaktorju za topljenje kalcijevega karbonata po drugi strani pa pri porabi za ogrodja koral, školjk, itd za sintezo kalcijevega karbonata.

Topljivost kalcijevega karbonata

Topljivost kalcijevega karbonata je opisana v članku Holmes-Farley Randy, Calcium and Alkalinity in je odvisna od faktorja Ω, ki zavisi od:

- PH (nižji PH pomeni večjo topljivost)

- alkalnosti (KH)   (nižji  KH pomeni večjo topljivost) in

- koncentracije kalcija (manj kalcija pomeni večjo topljivost) (Ca).

Po navedbah v omenjenem članku je tudi uporaba kalcija za rast koral odvisna od faktorja Ω, pravzaprav korale nalagajo karbonat , tako da dvignejo faktor Ω na mestu rasti.

Seveda pa velja obratna logika, čim večji je  Ω , hitrejša je rast koral, kar pomeni več Ca, višji,KH, višji PH.

Poleg faktorja Ω, na topljivost vpliva tudi kristalna oblika kalcijevega karbonata. Aragonit je manj stabilen in torej bolj topljiv od kalcita.

Alkalnost (KH) se v Evropi  najbolj pogosto meri v KH (test TETRA, JBL, SERA). Test Hagen za razliko meri CaCO3 in sicer tako, da ena kapljica pomeni 10 mg/ l. Najbolj uporaben je test KH podjetja Salifert, ki omogoča večjo natančnost (resolucijo) meritev, vsaj po mojih izkušnjah pa je tudi bolj točen od ostalih. Definicija alkalnosti je lepo podana v članku Holmes-Farley Randy, Calcium and Alkalinity.  Sledeča tabela podaja pretvorbo med enotami za alkalnost, obenem pa je na desni prikazana tudi tipična koncentracija Ca pri določeni alkalnosti. V oceanih je KH t 7, Ca pa 415. Potrebno je opozoriti, da so podane  vrednosti za kalcij (Ca) v odvisnosti od alkalnosti le tipične in so v nekaterih primerih lahko tudi povsem drugačne.

Salifert   Salifert
JBL Hagen JBL
Alkalnost CaCO3 Ca
meq / l KH mg/ l mg/ l
2 5.6 94 400
2.5 6.9 118 410
3 8.3 142 420
3.5 9.7 165 430
4 11.1 189 440
4.5 12.5 213 450
5 13.9 236 460
5.5 15.3 260 470
6 16.7 283 480
6.5 18.1 307 490
7 19.4 331 500
7.5 20.8 354 510
8 22.2 378 520
8.5 23.6 401 530
9 25.0 425 540

Kalcij Ca se meri v ppm ali v mg/ l. V oceanih naj bi bilo 415 mg/ l kalcija. Definicija alkalnosti je podana v članku Holmes-Farley Randy, Calcium and Alkalinity. Najbolj uporaben je test Ca podjetja Salifert, ki omogoča večjo natančnost (resolucijo) meritev 5 ppm. Resolucija testa JBL, ki sem ga tudi uporabljal, je 20ppm.

Doziranje CO2 se meri z mehurčki, pri čemer pa je seveda potrebno povedati, da velikost mehurčka zavisi od tipa števca mehurčkov. 2 kg CO2 vsebuje približno 10 milijonov mehurčkov. Predstavlja eno od dveh nastavitev, ki vplivata na delovanje Ca reaktorja, zato je prikazana na grafih in sicer tako da je za vsak primer števila mehurčkov en graf.

Pretok vode med akvarijem in Ca reaktorjem se meri v ml/min ali l/uro. Predstavlja eno od dveh nastavitev, ki vplivata na delovanje Ca reaktorja, zato je prikazana na grafih in sicer običajno na abscisi grafa.

Obogatitev (Upgrade) merjena v KH je razlika med KH v reaktorju in KH v akvariju. V primeru da je KH akvarijske vode 9, KH vode iz reaktorja pa 26 je obogatitev 17 KH.. V slovenski literaturi še nisem zasledil tega pojma, tako da je poimenovanje pač zraslo na mojem zelniku.

Obogatitev (Upgraded liters) merjena v KH litrih na uro Khl/h je razlika med KH v reaktorju in KH v akvariju pomnožena s pretokom. V kolikor je pretok 2 litra na uro je obogatitev v zgornjem primeru 34 KH litrov na uro. To je najpomembnejši podatek Ca reaktorja, saj pove kakšna je proizvodnja reaktorja, Tudi poraba KH v akvariju se lahko izrazi s to mersko enoto.

Podobno kot se meri in računa obogatitev v Khl/h, se lahko meri tudi v mg(Ca)/h. Na podlagi velikega števila meritev sem opazil, da teorija delovanja Ca reaktorja drži kar precej natančno, kar pomeni obogatitev 1 mg(Ca)/h = 0,14 Khl/h.

Meritve

Meritve in izračunani podatki so podani v Excel datoteki. Poleg grafa obogatitve je najbolj zgovoren podatek o PH v reaktorju v odvisnosti od pretoka in dodajanja CO2.

Upam, da bo članek pritegnil še kakega akvarista, ki uporablja Ca reaktor, da bo organiziral meritve po predlaganem konceptu in bomo imeli več podatkov za primerjavo.

Sicer pa sam razmišljam o novem projektu, ki bo namenjen analizi učinkovitost Ca reaktorja v odvisnosti od medija (kalcijevega karbonata).

Literatura

  1. Huntington Simon, A Guide to Using Calcium Reactors

  2. Sanjay Joshi,Calcium Carbonate Reactors

  3. Holmes-Farley Randy, Calcium and Alkalinity

  4. Jerina Bojan, Samogradnja: Kalcijev reaktor na CO2