Osmosebehälter als Kalkreaktor?

Hallo Andre!

Ich schließe mich Jürgens und Michaels (Mrutzek) Meinung an:
Zu aufwendig, zu teuer.

CO[T]2[/T]-Verbrauch etwa 3 ml/min = 4,3 l/d = 0,2 mol CO[T]2[/T] = 8,8 g CO[T]2[/T]

Das wären pro Monat (30 d) 264 g CO[T]2[/T]. Kosten etwa 1.40 €.

Stromverbrauch der Pumpe: 10 W/h -> 7,2 kWh/Monat á 0,15 € = 1,08 €.

Die Kosten für den Kalkbruch kann ich nicht abschätzen. Arbeitsaufwand wahrscheinlich größer als bei Ballingmethode.

Gesamtkosten somit > 2,50 €/Monat

Effekt:

Bei 6 mol CO[T]2[/T] im Monat (=264 g) könnten sich maximal 3 mol Kalziumhydrogenkarbonat (Ca(HCO[T]3[/T])[T]2[/T]) bilden. Da aber bereits in einem Kalkreaktor sehr guter Qualität CO[T]2[/T] verloren geht und nicht gebunden wird, schätze ich die Effektivität Deines Systems auf bestenfalls 50%. Dies entspräche 1,5 mol Kalziumionen, also 60 g = 60.000 mg.

Die gleiche Menge Kalzium könnte mit 220 g Kalziumdichlorid-Dihydrat und 251 g Natriumhydrogenkarbonat erzielt werden. Kosten 2 € bei weit weniger Aufwand.

Außerdem gibt es noch einen Haken: Da Du das Osmosewasser ja wahrscheinlich nur zum Ausgleich für Verdunstetes Wasser nimmst, wirst Du auch nur eine geringe Menge Kalzium ins Becken kriegen. Bei einer geschätzten Effektivität von etwa 50% gegenüber einem richtigen Kalkreaktor wirst Du auf vielleicht 200 mg/l Kalzium kommen. Wenn Du sagen wir 5 Liter Verdunstungswasser auffüllst, wären das gerade mal 1 g Kalzium pro Tag. Bei halbwegs gutem Wachstum von (Stein)Korallen wird das nicht reichen. Selbst mit gesättigtem Kalkwasser, das immerhin > 800 mg/l Kalzium enthält schaffen es viele nicht, den Kalkbedarf ihrer korallen zu sättigen.

Fazit:

Ich würde lieber mit Balling arbeiten. Aber, laß Dir Deine Methode jetzt nicht miesmachen, probier es aus und berichte später noch ´mal drüber.

Gruß,

Michael

Hi Joe,
stimmt

Hallo zusammen!

Joe
Ich sprach nicht von einem Kalkreaktor. Was Andre hier beschreibt, ist eine sehr vereinfachte Form eines Kalkreaktors, die chemischen Grundlagen sind zweifelsfrei die gleichen. Allerdings dürfte die Effizienz m.E. unter der eines konventionellen Kalkreaktors liegen. Grund dafür ist nach meiner Einschätzung die Tatsache, daß das CO[T]2[/T] wahrscheinlich nicht effizient genug genutzt wird.

So wie ich Andres Beschreibung verstanden habe, fließt das Wasser aus der mit Kalk gefüllten Säule wieder zurück in das Becken mit dem Osmosewasser, von wo dann als Ersatz für das Verdunstungswasser entsprechende Mengen entnommen werden.

1. Dadurch dürfte für eine annähernd gleiche Effektivität, wie ein gängiger Kalkreaktor, eine erheblich größe Zufuhr an CO[T]2[/T] notwendig sein, da in dem 150 l großen Becken (!) das unverbrauchte CO[T]2[/T] im Wasser ausgasen wird, bevor es das nächste Mal die Kalksäule durchströmt. In einem Kalkreaktor wird Wasser in einem kleinen, ständig zirkulierendem Kreislauf geführt, so daß das CO[T]2[/T] fast ständig mit dem Kalkbruch Kontakt hat. Somit dürfte bei Andres System in Relation zur gebildeten Menge Kalziumhydrogenkarbonat der CO[T]2[/T]-Verbrauch erheblich größer und somit teurer sein.

2. Selbst wenn er Kalziumkonzentrationen von 400 mg/l in diesem Becken erzeugt, er ersetzt ja nur kleine Mengen Verdunstungswasser und kommt so auf eine nur geringe Kalziumzufuhr. Oder habe ich da etwas falsch verstanden?

Ich habe ja auch geschrieben, daß ich es ihm nicht mies machen will. Andre soll es ruhig ausprobieren. Kommt er damit hin und findet es gut - wunderbar! Jeder soll die Methoden wählen, mit denen er sich wohl fühlt und Erfolge erzielt.

Als ich mit zunehmendem Besatz von (Stein)Korallen vor der Wahl stand, Kalki oder Balling, tendierte ich zunächst zum Kalkreaktor. Aber die Tatsache, daß doch immer mal wieder Berichte mit Problemen (KH zu hoch, pH zu niedrig, ...) auftauchen und der pH-Wert im Becken sowie am besten auch noch im Kalki kontrolliert werden sollen, war mir dann zuviel Streß. Als ehemaliger Chemie-Leistungskursler hab ich auch keine Abneigung gegen den Umgang mit Chemikalien, so habe ich mich schließlich für Balling entschieden und fahre damit gut, wie ich meine.

Also nochmal: Jedem das seine. Und: Ich habe nichts gegen Kalkreaktoren! Oder deren Benutzer.

Gruß,

Michael

Hi,

wenn man als Alternative das normale UO-Wasser nimmt, dazu ein x-beliebiges Salz, so hätte der Wasserwechsel mit dem Nuyken-Wasser immerhin 70 mg oder mehr zusätzliches Calcium. Schlecht kann das gar nicht sein. Wobei eine Zugabe á la Balling einfacher und billiger käme.

Ich denke mal das diese Methode gar nicht so weit hergeholt ist. Allerdings denke ich nicht, daß durch den eventl. niedrigen PH-Wert etwas ausgelöst wird (hat den mal jemand bei UO-Wasser getestet? sollte eigentlich nicht so sauer sein), sondern schlicht und einfach durch den Bindungsdrang des völlig demineralisiertem Wasser.

Kleines Bsp. aus dem nicht Aquaristischen Leben : Einer der Top Ten Punkte der Reklamationsgründe bei Neubauten sind Ausblühungen an Klinkerfassaden. Diese entstehen dann, wenn das frische Klinkermauerwerk nicht vor Bewitterung, resp. Regen geschützt wird, dann nämlich nimmt das Regewasser (im weitesten Sinne dest. Wasser) den Kalk aus dem noch nicht abgebundenen Mörtel mit und lässt ihn beim verdunsten an der Steinoberfläche zurück, daß ergibt dann diese wunderschön häßlichen weißen Kreise und Flecken auf den Fassaden. Und hier werden Mengen an Salzen und Kalken transportiert, resp. gelöst und wieder abgegeben.

Je demineralisierter Wasser ist, umso lösebegieriger ist es auch. Daher denke ich schon, daß man mit Osmosewasser, oder noch besser mit Vollentsalztem Wasser schon beachtliche Mengen CA binden kann. Der limitiernde Faktor (wir sollten das als Unphrase 2003 bezeichen ) wird dabei allerdings die Menge des verdunstenden Wassers sein.

Andreas!

Hallo Andre!

Zitat

Kann es sein, daß im Süßwasser (oder sollte ich sagen Sauerwasser) Mg vorhanden sein muß, um den Ca- Wert zu halten?

Nein. Die Löslichkeit von Kalziumsalzen in Osmosewasser ist vom jeweiligen Salz abhängig (seinem Löslichkeitsprodukt), nicht von der Anwesenheit von Magnesium.

- Kalziumkarbonat (Kalk) praktisch unlöslich
- Kalziumsulfat (Gips) dito
- Kalziumchlorid-Hexahydrat sehr gut löslich
- Kalziumoxid (Brandkalk) mäßig löslich unter Bildung von Kalziumhydroxid (Kalkwasser)
- Kalziumhydroxid (Löschkalk) mäßig löslich (Kalkwasser)

Was in einem Kalkreaktor und (in erheblich schwächerer Form in Deinem Osmosewasserbecken abläuft ist das Lösen von Kalk in Wasser unter Mithilfe von Kohlensäure, die durch das Einleiten von CO[T]2[/T] in das Wasser entsteht. Dabei entsteht das mittelmäßig gut lösliche Kalziumhydrogenkarbonat nach folgender (vereinfachter) Reaktionsgeichung:

CaCO[T]3[/T] + H[T]2[/T]O + CO[T]2[/T] -> Ca(HCO[T]3[/T])[T]2[/T]

Aus den weiter oben genannten Gründen ist das in Deinem offenen, großvolumigen Becken jedoch bei weitem nicht so effektiv, wie in einem Kalkreaktor.

Gruß,

Michael

Zitat

Original von Michael Riediger
Nein. Die Löslichkeit von Kalziumsalzen in Osmosewasser ist vom jeweiligen Salz abhängig (seinem Löslichkeitsprodukt), nicht von der Anwesenheit von Magnesium.

Hallo Michael,
deinen Leistungskurs in allen Ehren.

Aber beim Meerwasser hat das Magnesium schon etwas mit dem Calciumgehalt zu tun. Mg sorgt dafür, daß Ca nicht ausfällt. CaCO[T]3[/T] ist im natürlichen Meerwasser "supersaturated" in Lösung. Da gibt es dann ein komplexes Zusammenspiel mit Mg[H]++[/H] Ionen, was für die Stabilität der Lösung verantwortlich scheint. Laut Pilson [An Introduction To The Chemistry Of The Sea] sind die Zusammenhänge noch nicht ganz geklärt.

Hierzu mal ein Zitat aus Aquarium Frontiers Online:

Zitat

In Captive Seawater Fishes there is an extensive discussion of the impact of magnesium on the calcium/carbonate system, including a set of data that indicates the magnitude of the impact that magnesium can have. In this experiment, batches of artificial seawater were made up with varying magnesium and carbonate levels. The scientists then measured how long it took for calcium carbonate to precipitate from each solution. Not surprisingly, the higher the carbonate was raised, the more rapid was the precipitation of calcium carbonate.

More interestingly, the magnesium levels were found to have a very large impact on the rate of precipitation. In batches with no magnesium, and at natural calcium and elevated carbonate levels, calcium carbonate was found to precipitate in minutes. With a natural seawater level of magnesium added to that mix, the precipitation was delayed to 13 to 20 hours. With double the natural magnesium concentration, the precipitation was delayed to 22 to 29 hours.

Even more strikingly, at a lower level of carbonate (closer to that of natural seawater and probably similar to that in many reef aquaria), precipitation was delayed from a few minutes in the absence of magnesium to 750 hours in the presence of natural levels of magnesium. Consequently, magnesium has a big impact on the rate of precipitation of calcium carbonate (a fact that has been confirmed by many researchers).

Mehr dazu noch bei "The influence of magnesium upon the sedimentation of calcium phosphates in heterogeneous system CaCO[T]3[/T]seawater" (PDF-File)

Hallo Thomas!

Es ist doch immer wieder erstaunlich, wie Du - auch zu später Stunde - aus den entferntesten Quellen interessante Fakten hervorzauberst. Chemie scheint auch nicht gerade Deine Schwäche zu sein, gell?

Zitat

deinen Leistungskurs in allen Ehren.

Woher wußtest Du? Lang ist´s her.

Ich stimme Dir zu, daß die Zugabe von fremden Ionen (hier Magnesiumsalze), die Löslichkeit einer Kalziumkarbonatlösung erhöhen. Dies wird durch Interaktionen zwischen den jeweiligen Ionen oder durch Komplexbildungen verursacht. Ein Beispiel dafür sind Fällungsreaktionen, bei denen sich die ausgefällte Substanz im Überschuß des Fällungsmittels wieder auflöst. Im Falle des Meerwassers müßte das noch nicht einmal ein Magnesiumsalz sein, alleine der hohe Natriumchloridgehalt dürfte die Löslichkeit von Kalziumkarbonat bereits erhöhen.

Ich behaupte aber ´mal, daß Interaktionen mit Magnesium im Falle von Andres "Versuchs-Kalkreaktor" keine große Rolle spielen, da erstens hier ja nicht einfach versucht wird, Kalk in Wasser zu lösen und somit eine höher konzentriete Lösung von Kalziumkarbonat herzustellen, sondern Kalk durch eine chemische Reaktion (siehe posting oben) in das besser lösliche Kalziumhydrogenkarbonat zu überführen, und zweitens die hohe Natriumchlorid-Konzentration bereits die Löslichkeit von Kalziumkarbonat erhöht haben wird.

Ich gestehe allerdings zu, daß bei einer so großen Anzahl von Ionen, wie sie im Meerwasser vorkommen, die Wechselwirkungen bezüglich der Löslichkeit von Salzen enorm und wahrscheinlich auch kaum vorhersagbar sind.

Gruß,

Michael

P.S.: Zu dieser späten Stunde wissenschaftliche Artikel in englischer Sprache lesen zu müssen ist Höchststrafe. Der zweite LK war übrigens Bio, der dritte Doppelkopfspielen.

Zitat

Original von Michael Riediger
Hallo Thomas!
Chemie scheint auch nicht gerade Deine Schwäche zu sein, gell?
[...]

Ich behaupte aber ´mal, daß Interaktionen mit Magnesium im Falle von Andres "Versuchs-Kalkreaktor" keine große Rolle spielen, ...

Hi Michael,
nööö, Chemie war ich zwar nicht schlecht, habe es aber nur 1 oder 2 Jahre lang mit viel Unterbrechungen in der Schule "genossen". Also reines Hobby, und auch erst, seit Chemie durchs AQ so spannend geworden ist.

Mein Posting sollte auch eigentlich etwas OT sein und nur auf die ziemlich wichtige und noch nicht lückenlos bekannte Rolle des Magnesiums im Meerwasser hinweisen. Es hatte nichts mit Andrés Großraum-Kalkreaktor zu tun.