Kilka słów o wodzie

Warunki w jakich żyją nasze glusie

Moderator: Moderatorzy

Awatar użytkownika

Topic Author
OCrushek
Posty: 156
Rejestracja: 22 sty 2013, o 16:31

Kilka słów o wodzie

Post autor: OCrushek »

Jest to post( a w zasadzie dwa) kolegi "Stiep" , który para się chemią zawodowo i to z dużej litery. Zgodził się na kopiowanie jego posta z http://akwarystyka-wielkopolska.pl/" onclick="window.open(this.href);return false; co niniejszym czynię dla miłośników wszystkiego co żyje w wodzie ;)
Dzięki Stiepek :D

I. Witam,
Często na forach akwarystycznych pojawia się pytanie: Jak zmiękczyć wodę? Odpowiedź jest z reguły w stylu: dodaj destylki, demineralki albo RO. Wszystko fajnie bo odpowiedź jest prawidłowa, ale większość osób nie zdaje sobie sprawy co te określenia znaczą. Faktem jest, że wszystkie metody dają w efekcie czyste H[size=x-small]2[/size]O, ale zasada jego otrzymywania jest różna. Posiadają one zalety i wady, a dobór metody zależy od wiedzy i umiejętności, ale przede wszystkim od wygody użytkownika.

Czyli po kolei:

1. Najszybszy sposób, ale też najdroższy. Idziemy do marketu lub na stację benzynową i kupujemy oferowaną tam wodę. Z reguły będzie się ona nazywać WODA DEMINERALIZOWANA. Koszt pojedynczego litra jest niewielki, ale przy dużym zapotrzebowaniu kompletnie się nie opłaca, że o lataniu z baniakami nie wspomnę.

2. Woda destylowana

Zasada jej pozyskania polega na doprowadzeniu wody do wrzenia, a następnie jej skropleniu. Ze względu na relatywnie wysoką temperaturę wrzenia wody oraz jej duże ciepło parowania 2257 kJ/kg (dla porównanie dla etanolu 879 kJ/kg) otrzymanie wody destylowanej wymaga dużego nakładu energii i z tego względu jest wysoce nieekonomiczne. Dodatkowo woda taka najczęściej jest pozyskiwana w instalacjach wykonanych z miedzi i może zawierać kationy Cu[size=x-small]2+[/size], co dyskwalifikuje ją dla zastosowań w hodowli krewetek. Metoda te nie pozwala też usunąć z wody substancji lotnych, np. alkoholi czy chloroformu.

3. Woda demineralizowana

Otrzymuje się ją przy użyciu żywic jonowymiennych (inaczej nazywanych wymieniaczami jonowymi). Istnieją 2 rodzaje tych żywic: kationity (usuwające z wody kationy, głównie Mg[size=x-small]2+[/size] i Ca[size=x-small]2+[/size]) oraz anionity odpowiedzialne za usuwanie anionów: siarczanów, chlorków, fosforanów, azotanów, wodorowęglanów. Wymieniacze jonowe są to nierozpuszczalne w wodzie związki wielkocząsteczkowe (polimery), które w swojej budowie chemicznej zawierają:
- polimerową makrocząsteczkę
- grupę funkcyjną o charakterze jonowym związaną w sposób trwały z makrocząsteczką
- ruchliwy jon o ładunku przeciwnym do ładunku grupy funkcyjnej
Dla lepszego zobrazowania na poniższym schemacie przedstawiam strukturę kationitu na bazie sulfonowanego polistyrenu. Na czarno część polimerowa, na niebiesko grupa funkcyjna o charakterze jonowym (w tym przypadku sulfonowa), a na czerwono ruchliwy jon (wodorowy).

Obrazek

Właśnie ten jon może zostać zastąpiony przez kation metalu, czyli związany z kationitem co skutkuje jego trwałym usunięciem z wody = jej zmiękczeniem. Aniony można usunąć stosując anionit, a kombinacja kationit + anionit może usunąć z wody wszystkie substancje jonowe. Po wyczerpaniu możliwości jonowymiennych żywicy, można ją łatwo zregenerować przy pomocy roztworu kwasu, np. solnego.
Jonity występują w postaci granulek o średnicy od części do kilku milimetrów.
Zaletą tej metody jest niski koszt zakupu i eksploatacji, wadą konieczność okresowej regeneracji jonitu i konieczność monitorowania parametrów otrzymywanej wody. W procesie tym zwykle nie są usuwane zanieczyszczenia organiczne, wirusy czy bakterie.
Ciekawy artykuł o chemii żywic jonowymiennych można znaleźć pod adresem: http://www.chem.univ.gda.pl/~tomek/kationit" onclick="window.open(this.href);return false; .


4. Woda RO (Reverse Osmosis) czyli woda otrzymana metodą odwróconej osmozy.

Odwrócona osmoza według definicji to wymuszona dyfuzja rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną rozdzielającą dwa roztwory o różnym stężeniu. W przeciwieństwie do osmozy spontanicznej, odwrócona osmoza zachodzi od roztworu o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej do roztworu o stężeniu niższym, czyli prowadzi do zwiększenia różnicy stężeń obu roztworów. A w tłumaczeniu z polskiego na nasze to przenikanie cząsteczek wody przez półprzepuszczalną, zwiniętą membranę wywołane ciśnieniem wody wodociągowej. Przez membranę nie mogą przenikać (lub przenikają w bardzo niewielkim stopniu) cząsteczki zanieczyszczeń takie jak jony, polimery, białka, bakterie, wirusy czy inne zanieczyszczenia organiczne. Spora część wody zawierająca zagęszczone zanieczyszczenia nie przenika przez membranę i usuwana jest do ścieków. Jest to główna wada tej metody: na 1 litr oczyszczonej wody przypada kilka litrów ścieku. Stosunek ten zależy od rodzaju membrany i ciśnienia wody na wejściu do filtra RO. Woda podawana na membranę musi być wstępnie oczyszczona z „grubszych ” zanieczyszczeń, co ma na celu zwiększenie jej żywotności. Stosuje się w tym celu prefiltry, najczęściej węglowy i mechaniczny (polipropylenowy).
Zaleta metody to praktycznie bezobsługowość – wystarczy odkręcić zawór i podstawić baniak na wodę. Wady to duże zużycie wody, duże koszty początkowe, konieczność okresowej wymiany prefiltrów, utrzymywanie wilgotności membrany.

Mam nadzieję że Was nie zanudziłem i pomogłem w zrozumieniu rozległego tematu nazywanego ogólnie chemią wody. Jeśli coś jest nadal niejasne to chętnie wytłumaczę dokładniej.
II.
To teraz o tym jak obliczyć ilość wody RO i kranówki, żeby uzyskać założone parametry twardości. Korzystamy z tzw. metody krzyżowej. Już tłumacze jak to działa.
Zakładamy że nasza kranówa ma twardość ogólna np. 20, a my chcemy uzyskać np. 8 stopni niemieckich. Woda RO ma ten parametr zerowy.

20.............8_________(tyle części wody kranowej)
......\....../
.........8
....../......\
.0..............12________(tyle części wody RO)

Tworzymy taki oto diagram, w którym po lewej wpisujemy wartości roztworów które mieszamy, a po środku wartość docelową. Teraz bardzo skomplikowana operacja matematyczna: odejmowanie. Po skosie odejmujemy mniejszą wartość od większej: czyli 20-8=12 i 8-0=8.
Odpowiedź w naszym zadaniu brzmi: Aby otrzymać wodę o twardości ogólnej 8 należy zmieszać 8 litrów kranówki i 12 litrów RO.

Mam nadzieję , że pomoże to wielu osobom , które nie tylko zaczynają przygodę z akwarystyką :D
http://akwarystyka-wielkopolska.pl/" onclick="window.open(this.href);return false;
Awatar użytkownika

Kwiatek
Posty: 558
Rejestracja: 22 sty 2013, o 15:58
Lokalizacja: Raszyn

Re: Kilka słów o wodzie

Post autor: Kwiatek »

Super.Trzymaj tak dalej :shock:
15xL46

Aleksander Stefaniak
Posty: 288
Rejestracja: 21 sty 2013, o 19:34
Lokalizacja: Lublin

Re: Kilka słów o wodzie

Post autor: Aleksander Stefaniak »

Widzisz Kwiatek bez piwa też ludzie piszą ładnie a Ty o tylko Smsy idą Ci jak woda :) - polać mu
Olo i wszystko jasne :P
Hodowla L46, L66, L103, L104, L129, L134, L144, L163, L168, L187, L199, L200, L201, L333
To gatunki rozmnożone
ODPOWIEDZ