QUÍMICA
Y EL ACUARIOpor RANDY HOLMES-FARLEY,
Ph.D.
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Magnesio y estroncio
en el agua de cal
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columna
En artículos previos, he
hablado a detalle de temas asociados al
magnesio1y alestroncio2
en acuarios de arrecife. Mientras
que la información acerca de la cantidad de estroncio y
magnesio provista por reactores de dióxido de carbonato/calcio
ha sido previamente mostrada, información similar no esta
disponible para el agua de cal. Este artículo se basa en datos
experimentales de la cantidad de estroncio y magnesio presente
en una fuente comercial de oxido de calcio (Mississippi
Lime Company; Figura 1)
esa en la que tantos acuaristas han hallado una fuente de agua
de cal barata y de buena calida (aunque
debe ser comprado en grandes cantidades por los distribuidores).
Se mostró también como estos iones pueden o
no estar activos en la columna de agua de un acuario de
arrecife, y se comparó la cantidad de estos iones liberados
por el agua de cal con la cantidad usada por los corales en la
depositación de sus esqueletos. Por la importancia que tiene
la cantidad de estroncio y magnesio usado por los corales, y
la cantidad liberada por el agua de cal, usar agua de cal
puede tener una caída de ambos iones en acuario.
En el pasado, hubo
discusiones significativas sobre la caída del magnesio por el
agua de cal Craig
Bingman3mostrando que la
precipitación del carbonato de magnesio e hidróxido en acuario
usando agua de cal no parece ser significativo. Mas aún, tal
decrecimiento es el simple resultado de no poner tanto
magnesio al acuario como es sacado del sistema "exportado"
durante la calcificación. Este artículo muestra como esa caída
trabaja con ambos, tanto magnesio como estroncio.
¿Que tanto magnesio
consumen los corales?
La cantidad de magnesio incorporada a los
esqueletos de varios organismos calcificadores varia
considerablemente. En un artículo
anterior,1He mostrado
que los corales en el mar pueden incorporar entre 0.1%
y 3.5% de peso en
magnesio en sus esqueletos. El alga coralina también incorpora
una cantidad considerable típicamente 1%,
y tanto como 4.4%
en peso. Existen pocos datos de
esqueletos de corales en acuario, pero no se espera que el
contenido de magnesio difiera de este rango.
El calcio esta
presente en estos esqueletos cerca de 35-38%
en peso, mayormente
como carbonato de calcio. En consecuencia, la proporción Mg/Ca
varia entre 0.0025
a 0.12 por peso (en
una escala molar, esta proporción
Mg/Ca varia 0.004
a 0.2; todas las
subsecuentes proporciones Mg/Ca en
este artículo son por peso).
Consecuentemente, si
unos desea una sola fuente suplementaria de magnesio en un
acuario, entonces esta debería tener estas mismas proporciones
Mg/Ca
(0.0025 to 0.12) para impedir una subida o
caída de magnesio con el tiempo. Obviamente, con tan amplio
rango, el balance exacto en un acuario dado estará determinado
en parte por la selección de corales y el alga coralina que se
están manteniendo.
Afortunadamente
existe una enorme reserva de magnesio en el agua de mar que no
causarían diferencia importante en los niveles de magnesio ni su
importación ni exportación.
Figura
1. Una bolsa de quicklime
en el garage
de David Guimond.
¿Que tanto
estroncio consumen los corales?
La cantidad de estroncio incorporada a el
esqueleto de varios organismos calcificadores no parece variar
igual que el magnesio. En un
artículo previo,2Mostré que los corales incorporan cerca de
0.9% en peso estroncio es sus esqueletos.
El calcio esta presente es estos
esqueletos entre 35-38%
en peso, mayormente carbonato de
calcio. Así, la proporción Sr/Ca es
cerca de 0.02 en peso (esta
proporción Sr/Ca es cerca de 0.01
molar; todas las
subsecuentes proporciones Sr/Ca ren
este artículo son en peso).
Consecuentemente, si
uno desea un suplemento de calcio como fuente de estroncio
única, esta debe tener aproximadamente la misma proporción Sr/Ca
(0.02) y evitar que con el tiempo haya
caídas o subidas. A diferencia del magnesio no hay mucho
estroncio en el agua de mar. Entonces, no existe mucho
desequilibrio en la importación exportación como para afectar
significativamente sus niveles en acuario.
¿Que es el agua de
cal?
Agua de cal 4,5
(también conocida por la palabra alemana kalkwasser)
ha sido usada con éxito muchos años por los
acuaristas, y este es el sistema que
yo uso en mi acuario de arrecife. Este se reduce a una solución
acuosa de hidróxido de iones calcio que se prepara disolviendo
quicklime (oxido de calcio, CaO)
o cal
(hidróxido de calcio, Ca(OH)2). La
única diferencia entre ambas es que si usted agrega una molécula
de agua al quicklime,obtiene cal
hidratada, y esto genera una gran
cantidad de calor cuando se hace.
CaO + H2O
Ca(OH)2
Quicklime +
agua
agua de cal o caliza.
Consecuentemente, hidratar y disolver
quicklime
puede elevar la temperatura del agua
rápidamente, especialmente si hay ausencia de sólidos. Un
acuarista me contacto después que hizo su agua de cal en un
reactor de agua de cal con quicklime.
Entonces entendemos que ambas formas de hacerlo tienen sus
ventajas.
El calcio en solución
suplementa calcio al acuario, y los iones de hidróxido
alcalinidad. El hidróxido en sí da alcalinidad (los dos
por
definición6y medidos con un
medidor de alcalinidad), pero los
corales consumen
alcalinidad como bicarbonato7,
no hidróxido. Afortunadamente,
cuando se usa agua de cal en un acuario de
arrecife, esta se combina rápidamente
con CO2 atmosférico
y del tanque y con bicarbonato para formar bicarbonato y
carbonato
OH-
+ CO2
HCO3-
OH-
+ HCO3-
CO3-- + H2O
Una vez que el tanque
alcanza unpH aceptable,8no hay preocupación que la alcalinidad
provista por el agua de cal difiera de la provista por los
suplementos de alcalinidad de carbonatos. El hidróxido
desaparece inmediatamente en el sistema bicarbonato/carbonato.
En otras palabras, la cantidad presente de hidróxido en el agua
del tanque es una función del pH (sin
importar lo que se agregó), a
cualquier pH por debajo de 9, es un factor insignificante en un
test de alcalinidad 8 mucho menos de 0.1 meq/L).
Consecuentemente, el hecho de que la alcalinidad es inicialmente
provista por el hidróxido no debe verse como un problema,
excepto por que impacta el pH (ver abajo).
El hecho de que el
agua de cal es muy básica (con pH típico de 12) demanda que sea
adicionada lentamente a un tanque a menos que se hagan adiciones
muy pequeñas. La razón en la lentitud de las adiciones tiene dos
caras: prevenir la subida local de pH en el área de adición (
adicionar lentamente permite una mejor mezcla y así reducir el
pH) y prevenir que en todo el tanque haya una subida de pH
generalizada muy alta (adiciones lentas hacen que el
tanque gane CO2de la atmósfera,
mitigando una subida de pH).
Algunos acuarista abogan
por adiciones rápidas,9
y eso esta bien para adiciones que tienen menos de 0.2 meq/L
alcalinidad al tanque, pero una adición
de 0.5 meq/L( el equivalente a agregar
1.2% del volumen de agua saturada de agua de cal ó 1r gramos de
hidróxido de calcio a un acuario de 100 galones) lleva el
pH de todo el tanque demasiado alto(tanto como 0.5
unidades de pH).10
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De acuerdo a esto, el agua de cal es
adicionado usualmente muy lentamente mediante goteo o bombeo
lento. Es usada como agua de uso, reemplazando casi toda el
agua evaporada. La bomba agrega costo y complejidad a un
sistema, especialmente si esta combinado con una válvula o
swich flotantes
(Yo uso este último y unaReef
Filler pump).
El pH tan alto del agua de cal puede tener
ventajas significantes con respecto a las impurezas presentes en
la cal. Los fosfatos y muchos metales pesados se precipitaran,
ya sea como sales de calcio, o como óxidos metálicos e
hidróxidos. El cobre por ejemplo ha sido nombrado por Ron Shimek
como una
preocupación en el acario de arrecife.11, 12El
hidróxido de cobre es muy insoluble en agua de cal, y
estabiliza el agua de calpuede
tener algunas impurezas más que el agua o cal usada para hacerla.13
También resulta que
el magnesio es muy insoluble a pH alto. En el agua de cal, su
baja solubilidad resulta en su precipitación en el fondo del
reservorio de agua de cal.. La precipitación es la que limita
que tanto magnesio entra al acuario, como se demostrará más
adelante.
¿Que hay en la cal?
El óxido
de calcio que uso es de la Mississippi Lime Company
y es de grado alimenticio (Figura
1). La compañía muestra una lista de
impurezas en esta, pero no aborda el magnesio y estroncio. La
tabla 1 muestra elanálisis típico
provisto por la compañía. La tabla 2
muestra los requerimientos para el grado alimenticio del CaO.
Tabla 1.
Análisis químico
típico para
el óxido de
Calcio de grado alimenticio
Si
0.35%
CaO
98.0%
LOI
0.50%
Magnesio y sale
álcali
1.0%
Fluor
75
ppm
Plomo
<0.5
ppm
Arsenico
<1.0
ppm
Sustancias
pacidas insolubles
0.20%
metales pesados
2
ppm
Al
0.10%
Fe
0.04%
S
0.01%
CO2
0.40%
P
50
ppm
Mn
12
ppm
Ca
69.97%
Silicio
cristalino
<0.1
Table 2. Código de
especificaciones químicas alimenticias para el Óxido de
Calcio
CaO
por análisis
95.0
to 100.5%
Perdida en la
ignición
No mayor a 10%
Magnesio y sales
alcali
<
3.6%
Fluor
<
150 ppm
Plomo
<
5 ppm
Arsénico
<
3 ppm
Sustancias ácidas
insolubles
<
1%
Metales pesados
<
30 ppm
La única información provista acerca del
magnesio es "Magnesio y sales álcali son ~1 % by
en peso". En este
contexto, las sale sales álcali incluyen al sodio, potasio y
litio. De esta forma, esto no es un número útil para entender
que tanto magnesio esta presente. La cal puede venir con todo un
rango de posibles concentraciones de magnesio.De acuerdo a laNational Lime Association:
"Quicklime,
el producto de calcinación del agua de cal,
consiste en óxidos de calcio y magnesio, y en los Estados Unidos
esta disponible de tres formas:
quicklime alta en calcio--derivado
de roca calizaconteniendo de
0 a 5 por ciento
de carbonato de magnesio.
quicklime
Magnesio--derivada de roca
caliza conteniendo de 5 a 35
por
ciento de carbonato de magnesio.
quicklime
Dolomítica--derivada de roca
caliza conteniendo de 35 a 46
por ciento de carbonato de magnesio.
La
cal hidratada es un polvo seco manufacturado tratando
quicklime con suficiente agua para satisfacer su afinidad
química por el agua, así convertimos los óxidos a hidróxidos.
Dependiendo del tipo de quicklime usado y las condiciones de
hidratación empleadas, la cantidad de agua en combinación
química varía, como sigue:
Cal
hidratada alta en calcio--
el quicklime alto en calcio produce una cal hidratada
conteniendo generalmente 72 a 74 % de óxido de calcio y 23 a
24% de agua químicamente combinada.
La cal hidratada Dolomítica (normal) Bajo condiciones
atmosféricas de hidratación, solo la fracción de óxido de
calcio del quicklime dolomítico se hidrata. Produciendo una
cal hidratada de la siguiente composición química: 46 a 48% de
óxido de calcio, 33 a 34 % de óxido de magnesio y 15 a 17% de
agua químicamente. combinada.
La cal hidratada Dolomítica (presión)--se
produce de quicklime dolomítico bajo presión, lo que resulta
en una hidratación de todo el óxido de magnesio y de óxido de
calcio, produciendo esta composición química: 40 a 42% de
óxido de calcio, 29 a 30% de óxido de magnesio y 25 a 27% de
agua químicamente combinada."
No hay información provista por la
Mississippi Lime Company, o la
National Lime Association de la cantidad de
estroncio de estos productos.
Resultados experimentales:
¿que hay en el quicklime?
Para determinar que tanto estroncio y
magnesio serpia liberado usando esta marca de cal, determiné que
tanto calcio, magnesio y estroncio estuvo presente usando Plasma
inductivo acoplado- Emisión de espectroscopia óptica (ICP-OES).
Los detalles del método se dan al final del artículo para
aquellos que lo quieran reproducir en otros materiales. Los
resultados en la Tabla 3.
Tabla
3. Metales alcalinotérreos en quicklime.
Metales
VConcentración absoluta sólida ( %
peso)
Concentración
relativa
(por
peso)
Magnesio
0.25%
0.0038
= Mg/Ca ratio
Calcio
65.5%
1.00
Estroncio
0.024%
0.00037
= Sr/Ca ratio
Como se esperaba. el ingrediente primario
es calcio. El Magnesio es bajo, y el estroncio muy bajo. Este
material tiene una proporción Mg/Ca
de
0.0038. Esta es la baja proporción de Mg/Ca
hallada en corales y mas bajo de lo
encontrado en algas coralinas. Hay una proporción Sr/Ca
de of 0.00037. Este
valor de Sr/Ca está
por debajo de la proporción
0.02 para el Sr/Ca
hallado en los corales.
Yo disifico mi
acuario con agua de cal hecha de quicklime probada en l sección
anterior. Yo uso agua de cal no tan saturada como la típica por
que mi acuario no necesita agua de cal tan saturada. Para probar
el estroncio y magnesio en el agua de cal que yo dosifico. Hago
44 galones de agua de cal, y lo dosifico por 3 semanas. Luego
tomo una muestra del agua clara de cal que quedo. Esta tiene una
conductividad de 7 mS/cm,
indicando que no esta saturada (el agua
de cal saturada usualmente tiene unaconductividad cerca de 10.3 mS/cm).14
La muestra fue analizada así,
y los resultados se muestran en la Tabla 4.
Tabla 4.
metales
alcalinotérreos en quicklime
Metales
Concentración
(ppm)
Concentración
relativa
(Por
peso)
Enriquecimiento
relativo a cal sólida
Magnesio
0.017
0.000028
0.007
Calcio
610.
1.00
1.00
Estroncio
0.24
0.00039
1.05
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Es interesante que el lo relativo al
calcio, el magnesio esta poco representado comparado con el
primer quicklime. La razón de este resultado es la bien
conocida insolubilidad del hidróxido de magnesio. Cualquier
Ion de magnesio liberado en la solución rápidamente se combina
con hidróxido para formar hidróxido de magnesio insoluble que
se precipita.
En un artículo anterior acerca de lasolubilidad de los metales en el agua de cal,13he mostrado ungráficode la
solubilidad teórica del magnesio como función del pH. A el pH
del agua de cal (a 12s)
la solubilidad esta entre 0.01
y 0.001 ppm. La
solubilidad experimental es mas alta (0.017 ppm),
presumiblemente por dos razones:: algunas partículas de
hidróxido de magnesio presentes en la solución son detectadas
como magnesio soluble cuando de hecho, no lo es. Una segunda
posibilidad es que la solución simplemente no alcanzo su
equilibrio termodinámico, y el límite teórico de solubilidad
no se alcanzo. Sin embargo, el punto es que el hidróxido de
magnesio se precipito de esta solución, y de hecho, esto
sucede. El magnesio en solución fue decreciendo por un factor
o más de cien comparado de lo que debía ser si hubiese estado
soluble en solución. El la próxima sección de este artículo,
lo precipitado en el fondo de un reservorio de agua de cal fue
probado para mostrar este magnesio extra.
Con lo relativo al
calcio, el estroncio no cambio en el agua de cal comparado con
el quicklime sólido. La ligera elevación en el agua de cal
esta como ruido de fondo, sin embargo la emisión del estroncio
es muy fuerte. la razón de esta pequeña elevación es que el
estroncio se precipita menos en el reservorio que el calcio en
solución
Resultados experimentales:
¿Que hay en el sedimento del reservorio de agua
caliza?
Los sólidos en el fondo de un reservorio
de agua caliza contienen todo aquello que no se disuelve, o lo
que se disolvió pero que se precipito de la solución. Tales
sólidos contienen hidróxido de magnesio y carbonato, hidróxido
de calcio y carbonato ( aunque el hidróxido de calcio es muy
diferente en agua de cal no saturada) y una variedad de
impurezas tales como aluminio, silicio etc. Para determinar que
hay en este asiento, una muestra de los sólidos se tomó de mi
recipiente de agua de cal que se ha estado acumulando por meses.
Se tomo con algo de agua de cal. la mezcla de sólido y liquido
fue acidificada como lo fue el quicklime sólido ( pero usando la
mitad de ácido por no ser tan concentrada) y sus constituyentes
se determinaron mediante ICP. El resultado en la Tabla 5. Solo
las concentraciones relativas se mostraron y solo se seco la
muestra para su análisis, haciendo estimaciones de
concentraciones absolutas.
Tabla
5. Metales alcalinotérreos en el
sedimento de agua de cal.
Metales
Concentración
relativa
(por
peso)
Enriquecimiento
relativo a la cal sólida.
Magnesio
0.05
13.
Calcio
1.00
1.00
Estroncio
0.00019
0.5
Como se anticipaba, con lo relativo al
calcio, el magnesio es enriquecido por un factor de 13 en el
asiento comparado con el quicklime. El magnesio esta presente
como hidróxido de magnesio y carbonato de magnesio, pero como el
carbonato de magnesio es más soluble comparado con el carbonato
de calcio, es por esto que la sal primaria es hidróxido de
magnesio. Puede ser también una mezcla de carbonatos de magnesio
y calcio.
De forma interesante, el estroncio decae
por un factor de 2 con respecto al quicklime sólido,
indicando que es menos probable que termine arriba en el fondo
del recipiente que el calcio. Mientras que el carbonato de
estroncio es menos soluble que el carbonato de calcio, la
concentración de estroncio es tan baja que el SrCO3 podría no estar saturado, entonces se
precipita menos. El estroncio que esta allí simplemente se
coprecipita con el carbonato de calcio.
Modelos de pérdida de
Magnesio
Para entender que sucede con el tiempo en
los niveles de magnesio en el acuario usando quicklime,
desarrolle unos modelos matemáticos sencillos. En el primer
modelo, se examina el efecto si todo el magnesio en el quicklime
entra al acuario. Esto podría pasar, por ejemplo, si el
quicklime se acidifica a pH 7 o menos con vinagre (no es algo
que recomiende) También podría pasar si usted meter el
quicklime lechoso (o quicklime no reposado) al acuario.
En este modelo, se asume que no hay
pérdida de magnesio con ningún proceso excepto la calcificación,
y so se agrega magnesio excepto el que viene del quicklime. Para
este modelo asumimos que el magnesio es removido por
coprecipitación con carbonato de calcio a un promedio de
1% de magnesio en peso (una
proporción Mg/Ca cerca de
0.025). Un acuario con una carba alta
de organismos usan más magnesio, como las algas coralinas,
muestra más perdida de magnesio.
También asumimos que al quicklime se le
agrega 0.25% de magnesio por peso ( como se determino
anteriormente) la Tabla 6 muestra que sucede al magnesio
con el tiempo cuando un acuario se dosifica con
0.5, 1, y 2% del
volumen del tanque diario con agua de cal saturada. Aún cuando
el suplemento no sea adicionado como agua de cal saturada,
muchos acuaristas pueden relacionarse a los porcentajes de
volumen del tanque y el agua de cal saturada. Esto es solo una
unidad de medida, y no indica exactamente como de adiciona la
cal. Específicamente, los niveles de 0.5%, 1%,
y 2% corresponden a
0.6, 1.1, y a 2.3
gramos de CaO
por 100 litro del
volumen del tanque por día,
respectivamente.
Tabla
6. Perdida de magnesio
con entrega
de todo el
magnesio al quicklime sólido
Cantidad
equivalente de quicklime adicionado diario
Magnesio
inicial (ppm)
Magnesio
adicionado en un año (ppm)
Magnesio removido en un año (ppm)
Magnesio final (ppm)
0.5% de volumen del tanque
1280
5
37
1248
1% de volumen del tanque
1280
10
74
1216
2% de volumen del tanque
1280
21
149
1152
En un segundo modelo, en vez de entregar
todo al quicklime, observamos solo lo que esta presente en
el quicklime claro y asentado. De las pruebas arriba, estas contienen 0.017 ppm de magnesio. Como el magnesio decae en el
agua de cal asentada, podemos anticipar que el magnesio en el
acuario sería aun mas significante. Los resultados están en la
Tabla 7.
Table 7.
Perdida de
magnesio con agua de cal asentada
Cantidad
equivalente de quicklime adicionado diario
Magnesio
inicial (ppm)
Magnesio
adicionado en un año (ppm)
Magnesio removido en un año (ppm)
Magnesio final (ppm)
0.5% de volumen del tanque
1280
0.03
37
1243
1% de volumen del tanque
1280
0.06
74
1206
2% de volumen del tanque
1280
0.12
149
1131
Como se esperaba, la perdida de magnesio
es más rápida cuando se adiciona agua de cal asentada. La
diferencia sin embargo no es grande, por que ambos, tanto el
quicklime sólido y el agua de cal asentada son deficientes en
magnesio (relacionado
a algas y corales típicos).
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Modelos de pérdida
de estroncio
Este mismo modelo se aplica para entender
que pasa a los niveles de estroncio en el acuario usando
quicklime. Para el caso del estroncio no importa si el agua de
cal esta asentada o no por que el estroncio en sí no se asienta
apreciablemente.
Como en el modelo para el magnesio, no se
asume que el estroncio se pierda en algún proceso excepto la
calcificación y no se asume estroncio agregado excepto del
que viene del quicklime. Para este modelo debemos asumir que el
estroncio es removido del acuario por coprecipitación con el
carbonato de calcio a una nivel promedio de 0.9% por peso de
estroncio.
También asumimos que el quicklime es
agregado con 0.024%
de estroncio en peso (como
se determino arriba). la tabla 8
muestra que pasa al estroncio con el tiempo cuando el acuario es
dosificado con el equivalente de 0.5, 1,
y 2% del volumen
del tanque en agua de cal saturada
(0.6, 1.1, y 2.3 gramos
de CaO por cada 100
litros de volumen del tanquepor día respectivamente)
Tabla 8.
Perdida de estroncio usando quicklime a agua de cal saturada
Cantidad
equivalente de agua de cal usada diario
Estroncio inicial (ppm)
Estroncio adicionado en un año
(ppm)
Estroncio
removido en un año (ppm)
Estroncio final(ppm)
0.5% de volumen del tanque
8
0.5
34
ninguno
1% de volumen del tanque
8
1
67
ninguno
2% de volumen del tanque
8
2
134
ninguno
De estos resultados, es obvio que el
potencial de la pérdida de estroncio es significativo. El
estroncio sin embargo no se pierde demasiado en mis acuario
usando este material. Quizás los cambios de agua hacen toda la
diferencia. O quizás existen otros procesos que impactan la
entrada y salida de estroncio. Si embargo, el potencial de
perdida de estroncio parece ser obvio.
Comparación del agua
de cal y un reactor demedio CaCO3/CO2
En artículos previos, he usado datos
publicados para mostrar como el magnesio1y elestroncio2deberían perderse con el tiempo en acuarios
usando reactores de carbonato de calcio/ dióxido de calcio. La
Tabla 9 muestra la concentración relativa de calcio, magnesio y
estroncio es estos sistemas diferentes. De esta tabla, es claro
que el agua de cal no es la única que libera poco estroncio, con
el medio del reactor de calcio se ve un déficit similar, El
reactor de calcio es mejor proveyendo magnesio que el agua de
cal asentada, como el agua de cal comienza arriba igual
que el reactor pero el magnesio se pierde por precipitación.
Tabla 9. Concentración relativa de
magnesio, calcio y estroncio en diferentes suplementos.
Muchos aficionados a los acuarios,
incluyéndome a mi mismo, han usado quicklime de la Mississippi Lime
Company para suplementar de calcio y
alcalinidad, Usar tal material, sin embargo, tiene el potencial
de causar pérdida tanto de magnesio como de estroncio con el
tiempo. El efecto es especialmente pronunciado en el estroncio.
El mecanismo de pérdida es simple: el agua de cal que se
adiciona simplemente agrega muy poco magnesio y mucho menos
estroncio del que los corales en el océano depositan
normalmente. No se necesitan reacciones inusuales para que en el
acuario decrezca . De hecho, el mismo mecanismo de pérdida toma
lugar para acuaristas usando reactores de CaCO3/CO2 y para varios medios comerciales de CaCO3.
El que estos iones
actualmente se pierdan en acuario depende de muchos factores,
como el uso regular de cambios de agua, la entrada de estos
iones por otros medios, y que los corales y las algas coralinas
(y
por precipitación abiótica) usen
estroncio y magnesio al mismo ritmo que lo usan en el
océano
Sin embargo estoy sorprendido que el
estroncio
en mi acuario (about 15 ppm)2 es mas o menos el mismo como en la
mezcla de sal Instant Ocean que uso, y no parece estar
significativamente bajo.
Los resultados
obtenidos en este estudio aplican solo para el caso particular
de esta marca de cal probada. No se conoce si alguna de las
compañías comerciales de insumos para acuario usen esta materia
prima bruta, o su forma hidratada, para hacer sus productos de
"kalkwasser".
Los resultados en el agua de cal asentada con respecto al
magnesio se pueden extrapolar a todas las marcas, como la
precipitación del magnesio es independiente de que tanto
magnesio este presente en esta. El estroncio, sin embargo, puede
variar significativamente.
Sin embargo, estos
resultados sugieren al acuarista que usa agua de cal, así como
los que usan reactores de CaCO3/CO2
, deberían prestar cuidado de el hecho de que
ambos estroncio y magnesio se perderán con el tiempo.
Happy Reefing
Detalles del método ICP
El ICP se realizó en un instrumento Varian ICP-OES (Inductively Coupled Plasma- Optical Emission
Spectroscopy). Para obtener las
concentraciones actuales, comparé las emisiones para cada Ion a
4 diferentes longitudes de emisión. Esto es:
Calcio:
317.933, 393.366, 396.847, y 422.673 nm
Magnesio:
279.553, 279.800, 280.270, y 285.213 nm
Estroncio:
215.283, 216.596, 407.771, y 421.552 nm
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Las diferentes longitudes de onda tienen
diferentes intensidades de emisión. En algunos casos, la señal
es muy fuerte, y las muestras se diluyeron, o esa emisión no
se utilizó para esa muestra de ión. ICP-OES
es muy sensible a estos iones que incluso (18 MW) el agua
deionizada pura mostró picos claros de emisión de estos iones
a las longitudes de onda más sensitivas.No
se filtro ninguna de las muestras, pero todas eran claras a la
vista.. La muestra de quicklime fue hecha suspendiendo
de 1 g de quicklime (Mississippi Lime
Co. Vertical Calcium Oxide: CODEX (Food Grade) Pulverized Quicklime;
Figura 1) en un
litro de agua deionizada. La muestra sedimentada del asiento
se preparo usando 2.9 g de sedimento ( una mezcla de agua y
sólidos) en un L de agua deionizada. Las muestras de quicklime
sólido y sedimentado se acidificaron a pH 2 usando ácido
hidroclórico concentrado como reactivo para asegurar su
completa disolución.
La cuantificación
asociada a la intensidad de estándares hechos de
sulfatos de magnesio y de estroncio comercial estándar (50
ppm) fue provista por Varian. Los estándares para el calcio
fueron 294, 29.4
y 2.94 ppm de
calcio. Los estándares para el
magnesio fueron 98.6, 9.86,
y 0.986 ppm de
magnesio. El estándar para el
estroncio fue de 5, 0.5 y 0.05 ppm
de estroncio. La
señal para agua acidificada con la misma cantidad de ácido fue
sustraída de aquellas muestras que requirieron acidificación (
esto fue, el quicklime sólido y sedimentado) Esta sustracción
pareció volverse poco significativa para el magnesio, pero fue
significativa para el estroncio.El
ICP-OES es una técnica muy sensible
para estos iones, y una señal real puede ser detectada para
los tres, incluso en el agua (18 MW) pura deionizada de
laboratorio.