QUÍMICA DEL AGUA DEL LAGO TANGANYIKA

Agua, enfermadades, sales, composiciones de acuarios, técnica acuarística. También lo relativo a alimentación y marcas comerciales.
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QUÍMICA DEL AGUA DEL LAGO TANGANYIKA

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QUÍMICA DEL AGUA DEL LAGO TANGANYIKA

Autor: Jorge Bravo

1. COMPOSICIÓN REAL

La primera publicación de las sales que se encuentran disueltas en el agua del Lago Tanganyka la hizo P. Brichard.

Esta es la lista de las sales y su concentración:
[tr] [td]ELEMENTO[/td][td]FÓRMULA[/td][td][center]mg/l[/center][/td][td][center]%[/center][/td][td]ACUMULADO[/td] [/tr][tr] [td][color=red]Carbonato magnésico[/color][/td][td]MgCO[sub]3[/sub][/td][td]144,0[/td][td]37,2[/td][td][center]37,2[/center][/td] [/tr][tr] [td]Carbonato sódico[/td][td]Na[sub]2[/sub]CO[sub]3[/sub][/td][td]125,0[/td][td]32'3[/td][td][center]69,5[/center][/td] [/tr][tr] [td]Cloruro potásico[/td][td]KCl[/td][td]59,0[/td][td]15,2[/td][td][center]84,7[/center][/td] [/tr][tr] [td][color=red]Carbonato cálcico[/color][/td][td]CaCO[sub]3[/sub][/td][td]30,0[/td][td]7,7[/td][td][center]92,4[/center][/td] [/tr][tr] [td]Silicato sódico[/td][td]Na[sub]2[/sub]SiO[sub]3[/sub][/td][td]13,5[/td][td]3,5[/td][td][center]95,9[/center][/td] [/tr][tr] [td]Sulfato alumínico dieciocho veces hidratado[/td][td]Al[sub]2[/sub](SO[sub]4[/sub])[sub]3[/sub]+18 H[sub]2[/sub]O[/td][td]5,0[/td][td]1,3[/td][td][center]97,2[/center][/td] [/tr][tr] [td]Carbonato de litio[/td][td]Li[sub]2[/sub]CO[sub]3[/sub][/td][td]4,0[/td][td]1,0[/td][td][center]98,2[/center][/td] [/tr][tr] [td]Sulfato potásico[/td][td]K[sub]2[/sub]SO[sub]4[/sub][/td][td]4,0[/td][td]1,0[/td][td][center]99,2[/center][/td] [/tr][tr] [td]Sulfato sódico[/td][td]Na[sub]2[/sub]SO[sub]4[/sub][/td][td]1,0[/td][td]0,3[/td][td][center]99,5[/center][/td] [/tr][tr] [td]Nitrato potásico[/td][td]KNO[sub]3[/sub][/td][td]0,5[/td][td]0,1[/td][td][center]99,6[/center][/td] [/tr][tr] [td]Cloruro férrico hexahidratado[/td][td]FeCl[sub]3[/sub]+6 H[sub]2[/sub]O[/td][td]0,5[/td][td]0,1[/td][td][center]99,7[/center][/td] [/tr][tr] [td]Fosfato sódico doce veces hidratado[/td][td]Na[sub]3[/sub]PO[sub]4[/sub]+12 H[sub]2[/sub]O[/td][td]0,4[/td][td]0,1[/td][td][center]99,8[/center][/td] [/tr]
Lo ideal sería usar estas sales para "copiar" la química del agua del Lago Tanganyika, pero el problema radica en la casi insolubilidad del carbonato magnésico (la sal mayoritaria, con gran influencia en el GH y KH) y del carbonato cálcico (la cuarta sal más abundante, también con gran influencia en el GH y KH).

Por tanto, usando estas sales, es imposible obtener valores de GH y KH adecuados (además de otros muchos parámetros).



2. PARÁMETROS QUE NOS INTERESAN

Los parámetros que nosotros medimos en nuestros acuarios para ajustarnos a las condiciones requeridas son pH, GH y KH.

Haciendo una media de los últimos estudios realizados en el lago, se han obtenido los siguientes valores para estos tres parámetros:
[tr] [td]PARÁMETRO[/td][td]RANGO DE VALORES[/td][td]VALOR MEDIO[/td] [/tr][tr] [td][center]pH[/center][/td][td][center][b]7,5 a 9,9[/b][/center][/td][td][center]8,9[/center][/td] [/tr][tr] [td][center]GH[/center][/td][td][center][b]7 a 11ºdH[/b][/center][/td][td][center]8,7ºdH[/center][/td] [/tr][tr] [td][center]KH[/center][/td][td][center][b]16 a 18ºdH[/b][/center][/td][td][center]16,8ºdH[/center][/td] [/tr]
Simulando una composición correcta de los compuestos básicos que hay en el agua del lago, obtendremos unos valores adecuados de estos parámetros, y de otros muchos que no medimos.


3. SÓLO UN POCO DE QUÍMICA

a. Unidades

ppm - partes por millón - es la unidad empleada usualmente para valorar la presencia de elementos en pequeñas cantidades dentro de una mezcla o solución. Indica las partes de soluto en un millón de partes de disolvente.

mg/l - miligramos por litro - es otra unidad empleada usualmente para valorar la presencia de elementos en pequeñas cantidades dentro de una mezcla o solución. Indica los miligramos de soluto en un litro de disolvente.

meq/l - miliequivalentes por litro - es otra unidad empleada usualmente para valorar la presencia de elementos en pequeñas cantidades dentro de una mezcla o solución. Es muy usada en química ya que hace referencia al peso molecular (PM) y a la valencia de un ion. Indica los miliequivalentes de soluto en un litro de disolvente.

ºdH - grado alemán de dureza de un líquido. Es la más usada para medir la dureza de un líquido.

b. Relaciones entre ellas

• ppm = mg/l

• meq = [mg x valencia]/PM

• 1 ºdH = 17,8 ppm de CaCO3

• 1 meq/l de CaCO3 = 2,8 ºdH = 50 ppm de CaCO3

c. Definiciones

GH - dureza total - mide la concentración de iones de magnesio (Mg++) y de calcio (Ca++). La unidad más utilizada para medirlo es ºdH, aunque también se usan los mg/l de CaCO3, las ppm de CaCO3, el grado francés (10 ppm de CaCO3), el grado americano (17,2 ppm de CaCO3) y, como iban a ser menos los británicos, el grado inglés o Clark (14,3 ppm de CaCO3).
KH - dureza de carbonatos - mide la concentración de carbonatos de magnesio, de calcio, de sodio o de cualquier otro metal mono o bivalente (podríamos decir CO3--, aunque no es correcto del todo). Se suele expresar en ºdH.
pH - mide la concentración de iones de hidrógeno (H+). En concreto, pH=-log([H+]), es decir, a mayor cantidad de iones de hidrógeno libre (H+), menor pH y, al revés. Puesto que la escala es logarítmica, eso significa que una reducción de una unidad en el pH, implica un aumento en 10 veces la cantidad de iones de hidrógeno libre o que una reducción en dos unidades en el pH, implica un aumento en 100 veces la cantidad de iones de hidrógeno libre. Por este motivo hay que evitar las fluctuaciones repentinas del pH. Su valor va de 0 a 14. Si es menor que 7 se dice que la solución es ácida, si su valor es 7 se dice que la solución es neutra y si su valor es mayor que 7, se dice que la solución es básica o alcalina.

d. Reacciones químicas

Este apartado es fundamental para que entendamos la relación que existe entre el pH, el KH y el CO2 disuelto en el agua.

La primera reacción a la que debemos prestar atención es la siguiente:
CO2 + H2O ‹——› H2CO3 ‹——› H+ + HCO3- ‹——› H+ + H+ + CO3--
La segunda reacción importante es:
Ca(HCO3)2 ‹——› CaCO3 + CO2 + H2O
Podemos ver en la primera que si aumentamos el nivel de CO2, se produce más cantidad de ácido carbónico (H2CO3) y, por tanto, habrá más iones hidrógeno libre (H+), con lo cual, el pH disminuirá, y viceversa. Es decir, el pH y la concentración de CO2 disuelto, están en relación inversa.

De hecho, la fórmula que relaciona (de forma aproximada) estos tres parámetros, muy utilizada para la gente que quiere tener acuarios plantados, es:
CO2 = 3 * KH * 10 (7-pH)
donde, tanto la concentración de CO2 como el valor del KH se expresan en ppm.

En nuestros acuarios, con un KH de 10 a 18ºdH (de 178 a 321 ppm) y un pH de 8 a 8'5, la concentración de CO2 varía de 0'949 a 5'4 ppm, aproximadamente (para acuarios plantados se recomienda una concentración de CO2 entre 10 y 30 ppm).


4. SALES PARA IMITAR EL AGUA DEL LAGO

La mejor simulación del agua del Lago Tanganyika que he visto (pH, GH, KH, conductividad, Ca++, Mg++, Na+, K+, CO3--, HCO3-, ...) se consigue con estas sales y en esta proporción:
[tr] [td]ELEMENTO[/td][td]FÓRMULA[/td][td][center]mg/l[/center][/td][td][center]%[/center][/td][td]ACUMULADO[/td] [/tr][tr] [td]Bicarbonato sódico[/td][td]NaHCO[sub]3[/sub][/td][td]505[/td][td]48,42[/td][td][center]48,42[/center][/td] [/tr][tr] [td]Sulfato magnésico heptahidratado (Sales Epson)[/td][td]MgSO[sub]4[/sub]+7 H[sub]2[/sub]O[/td][td]425[/td][td]40,75[/td][td][center]89,17[/center][/td] [/tr][tr] [td]Cloruro potásico[/td][td]KCl[/td][td]58[/td][td]5,56[/td][td][center]94,73[/center][/td] [/tr][tr] [td]Cloruro cálcico[/td][td]CaCl[sub]2[/sub][/td][td]34[/td][td]3,26[/td][td][center]97,99[/center][/td] [/tr][tr] [td]Carbonato sódico[/td][td]Na[sub]2[/sub]CO[sub]3[/sub][/td][td]21[/td][td]2,01[/td][td][center]100,00[/center][/td] [/tr]
Teóricamente, en una simulación hecha sobre agua de ósmosis, se obtienen los siguientes valores de los parámetros que nos interesan:
[tr] [td]PARÁMETRO[/td][td]VALOR OBTENIDO[/td] [/tr][tr] [td][center]pH[/center][/td][td][center]8,86[/center][/td] [/tr][tr] [td][center]GH[/center][/td][td][center]11,5ºdH[/center][/td] [/tr][tr] [td][center]KH[/center][/td][td][center]18ºdH[/center][/td] [/tr]
Pero hay que decir que estos valores no serán así en nuestros acuarios ya que dependen de otros muchos factores como la concentración de CO2 (que depende de la aireación, movimiento del agua, población de peces, existencia de plantas, ...), de los materiales que usemos en la filtración (carbón activo, zeolitas,... que adsorben sales y metales) y de los valores iniciales de estos parámetros en el agua del grifo.

Por tanto, para cada caso se debe calcular la proporción de cada sal.

Afortunadamente, se pueden subir independientemente los valores del GH y KH, manteniendo el pH en los valores recomendados.

En la tabla siguiente os muestro la influencia que tiene cada una de estas sales sobre los tres parámetros que nos interesan, añadiendo una determinada cantidad:
[tr] [td]SAL[/td][td]mg/l[/td][td]Variación pH[/td][td]Variación GH[/td][td]Variación KH[/td] [/tr][tr] [td]NaHCO[sub]3[/sub][/td][td]29,0[/td][td][center]-0,03[/center][/td][td][center]0[/center][/td][td][center][b]+1ºdH[/b][/center][/td] [/tr][tr] [td]MgSO[sub]4[/sub]+7 H[sub]2[/sub]O[/td][td]45,0[/td][td][center]0[/center][/td][td][center][b]+1ºdH[/b][/center][/td][td][center]0[/center][/td] [/tr][tr] [td]CaCl[sub]2[/sub][/td][td]21,8 [/td][td][center]0[/center][/td][td][center][b]+1ºdH[/b][/center][/td][td][center]0[/center][/td] [/tr][tr] [td]Na[sub]2[/sub]CO[sub]3[/sub][/td][td]5,3[/td][td][center][b]+0,1[/b][/center][/td][td][center]0[/center][/td][td][center]+0,4ºdH[/center][/td] [/tr]
He creado una hoja de cálculo Excel que, introduciendo los valores de GH y KH así como el número de litros del agua a tratar, se calculan automáticamente los gramos y la proporción de cada una de las sales que hay que añadir. Debes hacerte con una báscula de precisión (hasta décimas de gramo) para poder pesarlas con exactitud. Si lo deseas, en el menú de la izquierda de mi web tienes un enlace:

http://almez.pntic.mec.es/~jbravo6/tropheus.html

o usa directamente este enlace a la Excel:

http://public.sheet.zoho.com/publish/jo ... nganyika-1

Saludetes.
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Re: QUÍMICA DEL AGUA DEL LAGO TANGANYIKA

Mensaje por Mora »

Muy bueno, de vez en cuando está bien refrescarlo.

Por cierto Jorge, ¿tienes colgada por aquí la hoja Excel?. Me he tenido que ir al foro viejo para usarla.

Saludos.
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Re: QUÍMICA DEL AGUA DEL LAGO TANGANYIKA

Mensaje por Jorge »

Mora escribió:Muy bueno, de vez en cuando está bien refrescarlo.

Por cierto Jorge, ¿tienes colgada por aquí la hoja Excel?. Me he tenido que ir al foro viejo para usarla.

Saludos.
Pues tampoco, pero lo pego aquí y, si tienes tiempo, haz un enlace guapo:

ENLACE A LA HOJA CÁLCULO DE SALES

http://public.sheet.zoho.com/publish/jo ... nganyika-1

Saludetes.
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Re: QUÍMICA DEL AGUA DEL LAGO TANGANYIKA

Mensaje por Mora »

Jorge escribió:
Mora escribió:Muy bueno, de vez en cuando está bien refrescarlo.
Por cierto Jorge, ¿tienes colgada por aquí la hoja Excel?. Me he tenido que ir al foro viejo para usarla.
Saludos.
Pues tampoco, pero lo pego aquí y, si tienes tiempo, haz un enlace guapo:
ENLACE A LA HOJA CÁLCULO DE SALES
http://public.sheet.zoho.com/publish/jo ... nganyika-1
Saludetes.
Ok, le diré a Pepe que le busque un hueco en el portal.

Saludos.
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Re: QUÍMICA DEL AGUA DEL LAGO TANGANYIKA

Mensaje por Jorge »

He revisado los formatos de las tablas de este artículo, que estaban fatal y hacían ilegibles la información.

Ahora está todo correcto.

Saludetes.
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CanoHG
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Re: QUÍMICA DEL AGUA DEL LAGO TANGANYIKA

Mensaje por CanoHG »

Muy buenas.

Gracias Jorge, por las molestias.

Un saludo Jose

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Re: QUÍMICA DEL AGUA DEL LAGO TANGANYIKA

Mensaje por mekawendie »

Buenas!

Jorge muchas gracias por estos cálculos. La verdad que los he seguido para tener unos parámetros óptimos en mi acuario y no tengo más que buenas palabras, he seguido las medidas y he conseguido lo que quería :caffellito::

Por cierto, alguno tenéis esta hoja en formato excel para descargar?
Es que veo que como algún día deje de existir en esa página me quedo al verlas... :studiar::


Un saludo!
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Re: QUÍMICA DEL AGUA DEL LAGO TANGANYIKA

Mensaje por Jorge »

Voy a añadir el siguiente comentario sobre este artículo y de dónde saqué los datos para que el que pueda entender algo vea que lo que dice el artículo está realizado con una sólida base científica que, evidentemente, no la he realizado yo:

"Sobre el tema de la calculadora de sales y las sales usadas para simular de la mejor forma la química del agua del Lago Tanganyika os voy a dejar este enlace de un artículo realizado por Michel Lévesque, B.Sc.., M.Sc.A. y Martial Rhéaume, B.Sc. (está en francés y se accede a un archivo .zip con el texto en un documento Word y los cálculos en una Excel).

Creo que el que lo entienda podrá sacar mucha información de él para comprender que estos químicos franceses se tomaron en serio este tema y, CON ARGUMENTOS CIENTÍFICOS, han demostrado que esta es una MUY BUENA SIMULACIÓN del agua del Lago Tanganyika.

Es un artículo de libre distribución (siempre que se publique para usos no comerciales y en sitios a los que se acceda de forma gratuita).

Yo no descubrí absolutamente nada sobre estas sales (me faltan conocimientos sobre Química) pero como sí los tengo en Matemáticas y Excel (aunque sólo hace falta saber un poquito de cada cosa y otro poquito de francés) diseñé y construí una hoja de cálculo Excel para que pudiera ser utilizada por cualquier aficionado, sin tener que saber nada de Química (para esto sí tuve que hacer algunos cálculos y bastantes pruebas... con MIS PECES).

Bajadlo y leedlo que es muy interesante:

http://dl.dropbox.com/u/18451374/PECES/ ... _sales.zip

Saludetes.

PD. Espero que ciertos aficionados en otro foro (científicos reputados) dejen de decir tonterías sobre estas sales y sobre mí.

Por cierto, siempre que me han pedido esta hoja de cálculo para el cálculo de las sales la he enviado desprotegida, además de tenerla colgada en un sitio para que el que quiera se la pueda descargar y pudiera ver las fórmulas de cálculo. Después de que en un foro por todos conocido, la rehicieran en Jomla fusilando la mía y la colgaran sin citarme como autor, quité la descarga de este sitio... hay gente que no respeta nada.

Más saludetes."
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