• Dedine crtice i slike

    Dedine crtice i slike

    .. prošla su tri dana i nekoliko godina dok tebe dočekam... Ja ovo idem krpat..sve ispočetka, sve novo, izgubit ću mjesece da ovo dovedem u red, a ti se izvoli primit posla, pozvat ekipu, posložit članke, riješit SVE što si inače rješavao, jer inače, majkemi, ubit'ću te ko zeca.. Read More
  • Ivan Mikolji - Intervju

    Ivan Mikolji - Intervju

    Jasno se sjećam da me je majka svako jutro vozila u Caracas u školu. Promet je bio očajno spor, auto do auta. Tada sam imao 5 - 6 godina i svaki dan smo se vozili preko mostova, prelazeći puno malih potoka..

    Read More
  • Vodič za početnike

    Vodič za početnike

    Zaronite u čudesan svijet akvaristike uz Akvarij.NET vodič za početnike. Što je proces kruženja duškia, koliko često mijenjati vodu? Odgovore na ta i druga pitanja saznajte u našem vodiču.

    Read More
  • 1
  • 2
  • 3
  • All
  • Aegagropila
  • Akvarij.NET
  • Betta
  • CIklidi
  • Deda
  • Delbi
  • Monty
  • Svertovi
  • Tanganjika
  • Default
  • Title
  • Date
  • Random
  • Xiphophorus montezumae

    Originalno potiče iz Meksika i to iz rijeka Rio Tamasopo, Rio Ojo Caliente i Rio Ojo Frio. Najpoznatija izgledom, pa i veličinom je populacija iz Rio Tamosopo čiji su primjerci
    Read More
    • Monty
  • Deda dosadni

    AkvarijNET ima kod mene uvijek posebno mjesto. Da kazem u srcu...moze, uvijek ima posebno mjesto, nisam rekao imao je, imati ce... Kazem ima uvijek posebno mjesto i tocno je tako.
    Read More
    • Akvarij.NET
    • Deda
    • Delbi
  • Priručnik za određivanje kvalitete betta

    Uvijek vas je zanimalo što sve gledaju suci na akvarističkim izložbama? U ovom ćete priručniku moći naći apsolutno sve detalje vezane uz ocjenjivanje betta.
    Read More
    • Betta
load more / hold SHIFT key to load all load all

 

Simulacija

Matematički model se sastoji od jednadžbi koje opisuju elementarne procesne stupnjeve.

Za slatkovodne akvarije se mogu pretpostaviti sljedeći stupnjevi (slika 1.):



1. Ulijevanjem tvrde zagrebačke vode u akvarij se uspostavlja kemijska ravnoteža disocijacija vode, definirana konstantom produkta topljivosti vode Kw = 10-14. Može se pisati i kao: pH + pOH = 14.

2. Zbog povećane tvrdoće vode (obično je dH = 20) uspostavlja se kemijska ravnoteža između karbonata, koji za posljedicu imaju povećavanje pH, koji je obično pH = 7 - 8.

3. Topljivost plinova (O2, N2 i CO2) u akvarijskoj vodi je definirana ravnotežnim koncentracijama pri sobnoj temperaturi, c(O2) = 8,3 mg L-1.  (www.engineeringtoolbox.com/gases-solubility-water-d_1148.html). Brzina otapanja je definirana konstantom prijenosa tvari, kLa / s-1 koja ovisi o kontaktnoj površini (npr. difuzori povećavaju kontaktnu površinu) i miješanjem (npr. ispust iz filtera, namreškana voda povećava brzinu otapanja). Konstanta kLa se kreće od 0,01 do 1 s-1, pri čemu veći broj znači bolje miješanje.

4. Vrlo često se u akvarijsku vodu upuhuje plinoviti CO2, pri čemu se uspostavlja fizikalna ravnoteža topljivosti CO2 u vodi, definirana konstantom topljivosti, Kpt, ili koncentracijom zasićenja pri sobnoj temperaturi, c(CO2) = 0,8 g L. Brzina otapanja CO2 je definirana konstantom prijenosa tvari, kLa / s-1 koja je definirana kontaktnom površinom (mjehurima) i miješanjem.

5. CO2 reagira s vodom pri čemu tvori karbonatnu kiselinu koja disocira u dva stupnja (pKa1 = 6,367, pKa2 = 10,329). Ovo je kemijski stupanj.

6. U akvariju se nalazi i kamenje koje ima određeni sadržaj kalcijevog karbonata (dodatno se talože karbonati zbog tvrde vode) pa postoji fizikalna ravnoteža između krutog i otopljenog kalcijevog karbonata, definirana koncentracijom zasićenja pri sobnoj temperaturi, c(CaCO3) = 1,5 g L-1. Brzina taloženja/otapanja je definirana konstantom prijenosa tvari, kLa. Ova konstanta prijenosa tvari, kLa je različita od prethodno navedenih jer se odnosi na ravnotežu kruto-kapljevito.

7. U akvariju se može staviti kruti treset koji prirodno omekšava vodu. Topljivost je mala, c(huminske kis.) < 0,01 g L-1, a brzina ispuštanja huminskih kiselina je definirana konstantom prijenosa tvari. Ovo je fizikalni proces.

8.    Otopljene huminske kiseline kemijski reagiraju tako da neutraliziraju OH- ione i povećavaju kiselost akvarijske vode. Brzina neutralizacije je definirana konstantom ravnoteže. U osnovi su sve neutralizacije jako brze reakcije.

Na dinamiku kemijskih ravnoteža jako utječu i biljke koje troše CO2 i ispuštaju O2, te ribe koje disanjem troše O2 i ispuštaju CO2. Kako je to jako nedefiniran proces koji je izrazito nestacionaran, ovisi o količini biljaka i riba a mijenja se i tijekom ciklusa dana i noći, ovim modelom nisu razmatrani ti procesi.
Svi ovi elementarni stupnjevi mogu biti spori stupnjevi, a također i limitirajući faktor, stoga ćemo razmotriti različite slučajeve koji se mogu pojaviti.
Procesni simulator DynoChem označava prvo fazu, a zatim tvar/molekulu/ionsku vrstu (npr. Solid.CaCO3 označava krutu fazu i količinu/masu kalcijevog karbonata u njoj dok Tank.CaCO3 označava količinu otopljenog kalcijevog karbonata u akvarijskoj vodi).

Pretpostavke modela (inicijalne vrijednosti)

 Prikazat ćemo nekoliko najčešćih slučajeva koji se pojavljuju u akvaristici.               
Razumijevanjem procesa u akvariju možemo bolje reagirati u određenim situacijama. U svojim pokušajima da riješe problem akvaristi često učine veću štetu, a ovim člankom ćemo pokušati objasniti i zašto.
 
1. Slučaj – Tvrda voda; treset u filteru

- huminske kiseline se počinju otapati (Tank.humic_acid) a kako se otapaju tako disociraju (Tank.humic_acid) i zatim neutraliziraju OH- ione (Tank.OH)
- posljedica toga je smanjivanje pH ali i otapanje (otpuštanje) huminskih kiselina iz treseta što se vidi na sljedećem prikazu.

- koncentracija kalcijevih iona je nepromijenjena (Tank.Ca_ion) što je u skladu jer kalcijevi ioni ne reagiraju s huminskim kiselinama.
 
2. Slučaj - Tvrda voda, pokušavaj smanjivanja pH s "pH minus" sredstvom

- u 30-oj i 180-oj minuti smo dodali malu količinu "pH minus" sredstva, spustili smo pH sa preko 7,5 na ispod 7 u prvom trenutku, no nakon određenog vremena se pH vratila na vrijednost 7,3 zbog postojanja pufera
- novi dodatak kiseline će uzrokovati smanjenje pH ispod 7, a postojanje pufera će uzrokovati novu ravnotežu i konačni rast pH od 7,2 nakon 360 minuta.

- zbog ravnoteže između karbonata i hidrogenkarbonata, višak vodikovih iona se troši na neutralizaciju karbonatnih iona pa raste količina hidrogenkarbonata (Tank.HCO3_1) tako da se smanjuje količina vodikovih iona (Tank.H_iona) koji bi trebali biti zaslužni za smanjivanje pH. To je glavni razlog zašto se ne može djelotvorno sniziti pH tijekom duljeg vremenskog perioda.

 

3. Slučaj – Meka voda, uvođenje CO2
 


- uvođenje ugljičnog dioksida (CO2) ima za posljedicu njegovo otapanje u mekoj vodi i stvaranje karbonatne kiseline, koja zatim disocira povećavajući koncentraciju vodikovih iona uslijed čega dolazi do sniženja pH (do čak ispod 6).
- istovremeno se povećava sadržaj karbonata te se povećava karbonatna tvrdoća, kH.

Zaključak
Procese koji se događaju u akvariju moguće je predvidjeti. Procesni simulatori i upotreba matematičkih modela mogu omogućiti dobro predviđanje kemijskih i fizikalnih procesa koji se događaju u akvariju.
Na taj način svaki problem može biti prethodno otklonjen jer u slučaju pojavljivanja problema, zbog životne sredine živih bića, često zna biti i fatalan.

Zadnje na forumu

Forum

Tko je online

Imamo 312 gostiju i nema članova online

Facebook

Da bismo poboljšali Vaše iskustvo ova stranica koristi kolačiće (cookies). Nastavkom pristajete na njihovo korištenje.
Pristajem Ne pristajem