СО2 больше в мягкой воде. Миф или нет? (страница 3)

Не могу понять, правда ли это?
В ветке про рецепты бражек как дольше CO2 вырабатывать? вдруг поднялся этот вопрос:

сообщение ашык
в общем, почему в жесткой воде надо растворить больше СО2 для достижения его искомой концентрации мне вроде понятно.

а вот почему жёсткая вода должна как-то препятствовать самому растворению СО2 - не очень.

Итак, рассматриваем задачу:

"В 1л дистиллированной воды растворили Х мг бикарбоната натрия и Y мг СО2. Сколько свободного СО2 будет в воде?"

Для упрощения предполагаем, что СО2 в воздух не уходит, а также и не приходит дополнительно из воздуха, и в осадок ничего не выпадает, и все реакции внутри раствора приходят к равновесию. Это, конечно, далеко от реальной ситуации, но пока ограничиваемся такой упрощенной постановкой задачи.

Решается эта задача очень просто, путем совместного решения уравнений равновесия и балансных уравнений. Если кому интересно, могу изложить это подробно и представить результаты в виде каких-нибудь таблиц или графиков.

Надо сразу сказать, что в жесткой воде свободный CO2 будет содержаться даже в том случае, если он извне в нее не вводился, т.е. при Y=0. Откуда он там возьмется - а благодаря реакциям NaHCO3->NaOH+CO2 и 2NaHCO3->Na2CO3+CO2+H2O. Это количество СО2 небольшое, но оно есть.

Далее, при растворении в воде Y мг СO2 часть его уйдет на перевод карбоната обратно в бикарбонат Na2CO3+CO2+H2O->2NaHCO3, а часть перейдет в гидрокарбонатный ион просто в результате диссоциации CO2+H2O->H+ + HCO3-. Так что содержание свободного СО2 увеличится меньше чем на Y. Но ненамного меньше, так как при разумных значениях X и Y на оба эти процесса расходуется относительно небольшое количество СО2. Так что в представляющей наибольший интерес области параметров и при указанных упрощениях Sebastian Pereira прав - сколько СО2 растворяем, примерно столько свободного СО2 в воде получаем.

Несколько частных случаев для иллюстрации.
Z - содержание свободного СО2 в воде в мг/л.
Для справки также приведено и устанавливающееся значение pH:

1) X=0, Y=10, Z=9.6, pH=5
2) X=10, Y=0, Z=0.1, pH=8.1
3) X=10, Y=10, Z=10, pH=6.1
4) X=100, Y=0, Z=0.6, pH=8.3
5) X=100, Y=10, Z=10, pH=7.1
6) X=1000, Y=0, Z=5.9, pH=8.3
7) X=1000, Y=10, Z=12.8, pH=7.9

Изменено 24-10-2005 автор Dmitrii

сообщение Dmitrii
Итак, рассматриваем задачу:
"В 1л дистиллированной воды растворили Х мг бикарбоната натрия и Y мг СО2. Сколько свободного СО2 будет в воде?"
....
сколько СО2 растворяем, примерно столько свободного СО2 в воде получаем.

Несколько частных случаев для иллюстрации.
Z - содержание свободного СО2 в воде в мг/л.
Для справки также приведено и устанавливающееся значение pH:

1) X=0, Y=10, Z=9.6, pH=5
2) X=10, Y=0, Z=0.1, pH=8.1
3) X=10, Y=10, Z=10, pH=6.1
4) X=100, Y=0, Z=0.6, pH=8.3
5) X=100, Y=10, Z=10, pH=7.1
6) X=1000, Y=0, Z=4.8, pH=8.5
7) X=1000, Y=10, Z=11.9, pH=8.1

Если потребление растениями CO2 день ото дня не изменяется, то не нужен никакой pH-контроллер, достаточно счетчика пузырьков.

сообщение VladHNet
100%
для браги лучший пых контроллер - стакан неизменной площади - пых как заговоренный. Мерять нечего. Балону наверно и подавно - любой реактор. Только настрой раз.
Вадим.

сообщение Sebastian Pereira
Брага как раз и отличается от баллона переменностью количества пузырьков, выдаваемых в единицу времени. Если ваш реактор умеет растворять меньшее количество пузырьков, чем выделяет ваша брага даже в свои наиплачевные периоды, то да - содержание СО2 будет постоянным.

Я имел ввиду несколько другое. Мы растворяем некоторое количество пузырей целиком в единицу времени, например, с помощью активного реактора, и точно знаем при этом, что содержание СО2 не зависит от карбонатной жесткости нашей воды.

Уважаемые, я в принципе понял вашу мысль. Т.к. мы используем, реактор-стакан - площадь контакта СО2 с водой остается постоянным и не будет изменяться в зависимости от "столба" (читай объема) газа в стакане, и единственное что требует это эмперически установить площадь дна стаканчика. (я не смогу рассчитать это, даже приблилизельно - нет знаний).

сообщение MuFF-T
я не смогу рассчитать это, даже приблилизельно - нет знаний

сообщение VladHNet
А зачем расчитывать, можно и подобрать площадь меряя пых. Вадим.

сообщение MuFF-T
я и сказал эмперически
с нашим буфером в питере надо быть аккуратно

да .. вода у нас просто почти осмос
ph-6, kh-2, gh-4 с другой стороны что нить пузырнуть очень сложно. Трудно содержать африку... Зато харацинка и дискусы прут

сообщение MuFF-T
ph-6, kh-2, gh-4 с другой стороны что нить пузырнуть очень сложно. Трудно содержать африку...

сообщение VladHNet
В смысле сложно пузырнуть?
Что есть африка?

сообщение Dmitrii
Если кому интересно, могу изложить это подробно и представить результаты в виде каких-нибудь таблиц или графиков.

сообщение MuFF-T
Любые попытки давать СО2 очень сильно пугают обвалом ph.

Я там у себя в расчете нашел ошибку, в формуле для коэффициентов активности. Для малых и средних жесткостей это несущественно, а при больших начинает проявляться. Сейчас исправил, цифры для случаев (6) и (7) получаются немного другие (см. отредактированное сообщение от 21-10-2005 13:49). Впрочем, общую картину это практически не меняет.

Насколько это все переносится на случай гидрокабоната кальция надо еще разбираться. Подозреваю, что переносится почти без изменений. Но возможность выпадения карбоната в осадок здесь все-таки создает некоторую сложность. Надо еще немного книжку почитать, чтобы научиться такие гетерогенные системы рассчитывать.

Насчет подробного изложения решения - договорились, распишу все как есть. Может по пути еще какие ошибки найду.

сообщение Buldozer
А вы не пугайтесь, а подавайте
Лично по моей практике РН никогда неснижался ниже 6-и

сообщение MuFF-T

сообщение Buldozer
А вы не пугайтесь, а подавайте
Лично по моей практике РН никогда неснижался ниже 6-и

подаю уже. Перемерил pH пока 7.