Определение кальция в пресной воде

JBL Ca Test



Тест предназначен от производителя для точного измерения содержания кальция во всех аквариумах с морской водой с рекомендируемым уровнем Са 400-440 ппм. Точность измерения теста с шагом по 20 ппм (=мг/л).
Инструкция для пользования тестом от производителя:
Способ применения:
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: капельные бутылочки при получении капель всегда держать носиком вертикально вниз!
Носик должен быть сухим снаружи!
Капать, не создавая пузырьков!
1. Мерный сосуд несколько раз прополоскать водой, подлежащей тестированию.
2. Заполнить мерный сосуд тестируемой водой до отметки 5 мл. Для получения точных результатов воспользуйтесь для этого прилагаемым шприцем.
3. Добавить 5 капель реактива 1 и перемешать путем покачивания. Возможно, при этом жидкость помутнеет, но это не влияет на результат теста. Подождать 1 минуту.
4. Добавить 1 малую мерную ложку (узкий конец приложенной двойной ложки) реактива 2 и покачать, пока порошок не растворится.
5. По каплям добавить реактив 3, считая капли и покачивая после каждой капли, пока цвет не изменится с розового через фиолетовый на синий. Перемножив количество использованных капель на 20, получим концентрацию кальция в мг/л. Например: 12 капель реактива 3 = 240 мг/л.
__________
Реагенты
https://www.jbl.de/e...



Kit Components
2540000 JBL Ca Kalzium Test-Set Components:
Product code Description
286 JBL Ca Kalzium Test-Set Reagenz 1
Исходя из листа по безопасности для теста от JBL сайта (Safety data sheet according to 1907/2006/EC, Article 31)
в составе K OH (potassium hydroxide)
(о концентрации можно судить косвенно от сюда - Solvent content: Organic solvents: 0.0 % Water: 75.0 % VOC (EC) 0.00 %)
352 JBL Ca Kalzium Test-Set Reagenz 2
По листу безопасности в составе Na2SO4 (sodium sulphate)
Порошек с пурпуратом аммония
353 JBL Ca Kalzium Test-Set Reagenz 3
По листу безопасности в составе Na OH (sodium hydroxide)
Там видимо ЭДТА содержащий раствор
Как всегда для таких тестов - точный состав и концентрации реагентов не указаны.

В герметично закрытых, не пользованных бутылочках, соответственно информации от производителя, тест сохраняет пригодность 3 года. Для открытых - срок годности не указан. Есть только информация, что после открывания бутылочек, при доступе кислорода, это время укорачивается.
На донышках бутылочек реагентов указан срок годности теста. При покупке стоит на это обратить внимание.
Из сайта JBL - The following is printed on the bottom of the packaging:
CH/B: 2145 (e.g.) = batch number номер серии
BBD: 03/13 (e.g.) = best-before date (month/year)) годен до (месяц/год)
Но это касается только неоткрытых бутылочек реагентов теста

__________
Тест основан на реакцию ионов кальция (с удалением ионов магния гидроксидом калия - реагент 1) и после этого с последующым титрованием с раствором ЭДТА известной концентрации (реагент 3) в присутствие только с кальцием реагирующего индикатора - пурпурата аммония (реагент 2) (murexide =ammonium purpurate = MX = the ammonium salt of purpuric acid= C8H8N6O6,
Complexometric Titration - titration with ethylencdiamine-tetraacetate ion in the presence of ammonium purpurate)
Все тонкие детали об этом методе, все методики по приготовлению всех реагентов, методику самого тестирования, а также по всем точным расчетам концентрации кальция, можно прочитать здесь:
http://nitttrc.ac.in...
Еще больше о происходящих реакциях, константах устойчивости кальция с ЭДТА и пурпуратом, и разных методов определения кальция, можно почитать в статье James H. Carpenter The Determination of Calcium in Natural Waters, Chesapeake Bay Institute, The Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland,
Здесь доступен бесплатный полный текст статьи
http://tubc.aslo.net...

В капельном тесте для аквариумов эта методика конечно упрощена. Основывается только на количество каплей при титровании по визуально хорошо заметному переходу окраски раствора от розовой (пока в растворе еще есть свободные ионы Са и Mg) до голубой (когда уже все связано в комплексон).

__________
Вариации для пользования тестом не по инструкции

Возможности для использования этого теста для определения уровня Са в пресной воде:

В пресноводных аквариумах уровень концентрации Са в среднем до 10 раз ниже, чем в морских аквариумах. Поэтому стандартная градация 1 капли реагента равнозначной 20 ппм получается слишком грубая и не позволяет с необходимой точности определить уровень, который нужно узнать. Но все реагенты этого набора теста корректно срабатывает и в пресной воде. Переходы по окраске аналогичные с измерениями в соленной воде. От розовый через фиолетовый на голубой.
Для использования теста в пресной воде, необходимо уменьшить шаг измерений (уменьшить значение 1 капли реагента 3).

Приспосабливание теста для измерения с меньшим шагом:
Для этого нужно увеличить объем пробы воды взятой для теста. Соответственно 1 капля реагента 3 будет уже не 20 ппм по Са, а концентрация уменьшится. Тогда получится уже более узкая возможная градация (шаг) по измерениям.

Увеличивая объем воды в х-раз, значение 1 капли реагента 3 уменьшится в х-раз.
На пример:
В оригинальной инструкции проба воды 5 мл - 1 капля реагента 3 соответствует 20 ппм

Если проба воды 10 мл - 1 капля реагента 3 соответствует 10 ппм (5*2=10; 20/2=10)
Если проба воды 20 мл - 1 капля реагента 3 соответствует 5 ппм (5*4=20; 20/4=5)
Если проба воды 25 мл - 1 капля реагента 3 соответствует 4 ппм (5*5=25; 20/5=4)
Если проба воды 50 мл - 1 капля реагента 3 соответствует 1 ппм (5*10=50; 20/10=1)

Порядок тестирования Са с морским тестом в пресной воде:
Выбрать увеличенную пробу воды с необходимой точностью шага.
Шприцем отмерить воду и наполнить мерный сосуд. Дальше нужно точно следовать оригинальной инструкции от производителя.

То есть: «добавить 5 капель реагента 1 и перемешать. Наблюдаемое в это время помутнение раствора не влияет на результат тестирования. Подождать 1 минуту. Добавить 1 маленькую мерную ложку (узкий конец прилагаемой двойной ложки) реагента 2 и перемешивать до тех пор, пока порошок полностью не растворится. По каплям добавлять реагент 3, считая капли, перемешивая раствор после каждой капли, до тех пор, пока не произойдет смена цвета с розового через фиолетовый на голубой.»

Полученное число капель реагента 3 при переходе на голубую окраску умножить на новое значение 1 капли, соответственно взятому увеличенному объему воды для теста.
На пример:
Проба воды 10 мл, при переходе на голубой понадобылись 4 капли реагента. Значение 1 капли тогда соответствует 10 ппм.
4*10=40 ппм Са
__________
Возможности для экономии реагентов:
Для самых типичных измерений уровня Са для реминерализации осмоза, или расчетам по удобрениям, проба воды 10 мл уже достаточная. Тогда расход реагента 3 получается наименьшим и тогда из одного комплекта теста возможно сделать максимальное число анализов. В среднем можно сделать в 10 раз больше анализов, чем получается, тестируя соответственно оригинальной инструкции от производителя.
__________
Расчеты, конвертации и всякие другие полезности, исходя из измерений концентрации Са

Определение концентрации Mg, зная Са ппм и общую жесткость
dGH = Ca dGH + Mg dGH
Ca dGH = Ca ppm / 7.144
Mg dGH = Mg ppm / 4.356

Формулы, для расчетов, исходя из ппм по Са. (взяты от Едварда, оригинал можно прочитать в aquaticplantfertilizer/home/test-kits-and-testing при описании методов ППС (Perpetual Preservation SystemTM))

((17.86 x dGH) - (2.5 x Ca ppm)) / 4.1 = Mg ppm
(ppm dGH - (2.5 x Ca ppm)) /4.1 = Mg ppm

Формулы от Эдварда, в которых можно пользоваться числом каплей реагента в зависимости от выбранного объема пробы воды.
Тест на Са здесь упомянут от другой фирмы, но принцип по уменьшению шага для измерений тот же самый. Для JBL Са теста так же по инструкции значение 1 капли реагента 20 ппм и проба воды берется 5 мл.
Hagen Nutrafin, Ca test in 10 ml
((20 x GH drops) - (25 x Ca drops)) /4.1 = Mg ppm
Hagen Nutrafin, Ca test in 5 ml
((20 x GH drops) - (50 x Ca drops)) /4.1 = Mg ppm

Еще полезное (тоже от Едварда)
Пересчет на ппм эквивалент карбоната кальция
Ca ppm = Ca как CaCO3/ 2.5

How do I convert between GH ppm as CaCO3 and dGH?
dGH = GH ppm / 17.86
GH ppm = 17.86 x dGH

How do I convert between KH ppm as CaCO3 and dKH?
dKH = KH ppm / 17.86
KH ppm = 17.86 x dKH

How do I convert CaCO3 ppm equivalent to Ca and Mg ppm?
Example:
GH 80 ppm as CaCO3
Ca 64 ppm as CaCO3

Ca ppm = Ca as CaCO3 / 2.5
Ca ppm = 64 / 2.5
Ca ppm = 25.6

Mg ppm = (ppm GH as CaCO3 – ppm Ca as CaCO3) / 4.1
Mg ppm = (80 – 64) / 4.1
Mg ppm = 3.9


Изменено 28.7.17 автор Инед



Изменено 28.7.17 автор Инед

Изменено 28.7.17 автор Инед

Изменено 28.7.17 автор Инед

Начинаю делать темы по тестам воды. Сколько будет свободного времени, не все сразу, но постепенно будет и по другими показателями.
Просьба всех замеченных исправляемых ошибок, недостающую еще информацию, все замечания по существу, свои изобретения по методике, особенностей анализов по тестам на кальций от других производителей и всякое такое, писать здесь ниже.
Первое сообщение будет корректироваться и дополнятся.

Инна, спасибо.Очень полезно.