Redfield Oranı

[Ali Rıza Kuranel]

Merck: 2005/2007 “Chemicals and Reagents” kataloğundan hareket ediyorum.

- Usta çok eski bir kaynak değil mi?
- Haklısın kimaysalların formulleri değişmiştir??
- Tabii ki değişebilir.. Motorların bile değişiyor..
- Nasıl yani?
- Motor sözgelimi saatte 12 ton basıyor..
- Eee?
- Şimdi de 12 ton basıyor ama 60 watt yerine 58 watt çekiyor!!
- Yapma ya..


KNO3 : Suda çözünürlüğü 320 gram/litre ve pH: 5.0 – 7.5. Oysa Kalsiyumnitrat tetrahidrat (CaNO3)2*4H2O) için çözünürlük: 1470 g/l ve pH: 6.0.

Potasyum nitrat’ın moleküler ağırlığı 101.11 g/mol.

Bu arada İngilizce bilenler için K elemetinin özelliklerini okumak son derece keyifli olabilir: http://en.wikipedia.org/wiki/Potassium

Görülebilir birkaç not: İnsanların sinir hücrelerinin aktarımında anahtar rol oynar ve eksikliğinde, çeşitli kardiyolojik foksiyon bozukluklarına neden olabilir. Ayrıca bitki hücrelerinde birikir ve böylelikle kimi taze meyce ve sebzeler güzel bir K diyeti sağlar (muz gibi)… Tarımda gübre olarak kullanıldığına da biliyoruz. Yalnız dikkat: Potasyum su ile potasyum hidroksit (KOH) ve Hidrojen gazı (H) oluşturmak üzere çok şiddetli bir eaksiyona girer.


2 K (s) + 2 H2O (l) → 2 KOH (aq) + H2↑ (g)


Yalnız bu reaksiyon ısı veriri ve hidrojen gazını tutuşturmaya yeter miktar ısı bırakır. Karşılığında oksijen varolduğunda patlamalara yol açabilir. Potasyum hidroksit çok güçlü bir alkali (bazik) olup cilt/deri yanıklarına neden olabilir.

- Usta, biliyordum sonunda bizleri patlatacağını!!!
- Yanıklar ve patlamalar..
- Ee bizimle ne alıp veremediğin var?
- Korkma sen Potasyum kullanmıyorsun, konumuz potasyum nitrat..
- Hah ya.. Şimdi anladım sen akvaryuma “potasyum” dozlayanları korkutuyorsun galiba??
- Onlar genelde, güzel ambalajlar içinde Potasyum karbonat sıvı çözeltilsini dozluyor.. (K2CO3). Tabii bu bir tahmin…Merck’e bakarsak 1 kilosu 54 € ve kaç şişe çıkartılır sen bul..
- Ama dozlayınca renkler çok güzel oluyor..
- Sebebi Potasyum mu acaba? Yoksa, bağlı kökü karbonat mı?
- Nasıl yani?
- Potasyum karbonat’ın pH’sı 11,5 – 12,5 arasında ve her dozlamada tankında yer alan bir grup asidik maddeyi çökertiyor, pH’yı çaktırmadan yukarı alıyor, canlılara “doping” etkisi gibi görünen karbonat – verdiğin kadarıyla- polip açılımlarına neden oluyor.
- E güzel ya işte?
- Hayır değil.. Çünkü açıkta bıraktığın potasyum deniz suyunda ağırlık olarak % 0,04 oranında (400 ppm) bulunur ve fazlası canlıları özelde SPS’lerin zooxhantallae hücrelerinde birikim yapar. Kalsifikasyonu yavaşlatır.Renklerinde kararma olur... Üzgünüm..


Neyse konumuza dönelim. (Bu arada imalata geçsek mi acaba?) Neyse…


Gene 1 litre saf suda 100 gram KNO3 çözelim. Tabii ki ısı çıkacaktır ama korkmayın patlamaz.. Biliyoruz potasyumun ağırlığı –bakınız periyodik tablo: 39,09 gram/mol. Dolayısıyla nitrat’ın (101,11 – 39,09: 62 gram. Zaten hatırlarsanız Ca(NO3)2 içinde 2 adet nitrat iyonu vardı ve 2’sinin ağırlığı 124 gram idi.

Gene hatırlayalım 100 litre suda 1 mg/l (1 ppm) NO3 arttırabilmek için suya 100 mg (100 ppm) NO3 dozlamamız gerekiyordu.
Dolayısıyla sorumuzu soralım:100 litre suyun nitrat değerini 1 ppm arttırabilmemiz için içinde 100 gram KNO3 çzödüğümüz stok solüsyondan kaç ml dozlamamız gerekir?

- Ya usta, şu potasyum karbonat işi çok ekonomik görünüyor..
- Ee?
- Şimdi 100 gramını 1 litre saf suda çözsek, günde kaç ml atmamızı tavsiye edersin: Yani şöyle zararsız “soft” bir doz versen?
- Olur tabii: 50 € !!

Sorumuzun yanıtı: 2.70 ml.

KNO3 moleküler ağırlığı 101,11 gram ve NO3 62 gram ise NO3 yaklaşık % 61 oranında yer alıyor. Yani saf suda 100 gram KNO3 erittiğimizde bu çözelti içinde 61 gram NO3 var.

100 mg (100 ppm) nitrat(NO3) elde edebilmemiz için 100/0,61: 163,9 mg (0,1639 gram) KNO3 ihtiyacımız var ve 1 litrede (1000 ml) 61 gram Nitrat (% 61) var biliyoruz, , 0.1639 gram için: 0.1639 x 1000/61: yaklaşık 2.70 ml dozlamamız doğru olur.

- Eveet geldik en önemli soruya..
- Nedir?
- Elimde KNO3 var. Dozlama için beklemekteyim. 0.3 grams of KNO3 will raise the nitrate level of 10 gallons of water 4.84 ppm. Bu doğru mu?
- Soruyu basitleştirelim: 10 galon suyun 38 litre olduğunu kabul edelim ve elimizde bir şekilde hassas terazi olduğunu varsayalım: 0,3 gram 38 litre suyun NO3 seviyesini 4,84 ppm arttırıyor: 100 litre suyun NO3 oranını 1 ppm arttırabilmek için kaç gram KNO3 tartıp atmamız gerekir.
- Evet?
- Basit: daha da basiti: 100 litrede 4,84 ppm arttırmak isteseydi: 100x 0,3/38: 0,789 gram KNO3 atması gerekirdi. Peki 100 litrede 1 ppm arttırmak isteseydi: 0,789/4,84: 0,1631 gram atması gerekirdi. Biz de 0,1639 gram bulduk.. Demek ki önerme doğru. Ama ben olsam hassas terziyle uğraşmaz yukarıda verdiğim stok solüsyon ile çalışırdım..
- Oldu da, dozlamaya başlayayım mı?
- Yukarıda, Redfield oranına ilişkin yazılanları okudun mu?
- Okudum ama özellikle ABD’de çok kullanan var: Büyüme, renklenme super oluyor..
- Onlar ne yapsa güzel oluyor zaten..!!


Geldik son kimya sorusuna: Monopotassium phosphate (also potassium dihydrogen phosphate: KH2PO4). Geldik de ben de yoruldum be Emrah.. Devam edeceğim..

[raptiye]

Ali Bey yazılar için teşekkür ederim. Devamını da merakla bekliyorum. Tekrar tekrar okuyup öğreniyor/pekiştiriyorum. Yazdığım sorular beyin fırtınası misali, amacım dikkat çekmek. ikilemleri vurgulamak ve sizlerin gözlemlerini öğrenmek.

sağlıkla kalın...

[raptiye]

Korallenzucht ta bir gezi. 5:02 de 3. dozlama gözündeki isme dikkat çekmek isterim.

[Ali Rıza Kuranel]

Video için teşekkürler. ABD yerine Almanya‘dan gelmesi de güzel. Almanya’nın en büyük mercan üreticisinin (Jürgen Wendel) videosu meraklısına oldukça ilginç ipuçları verebilir. Kendi sayfasında kullandıklarını açıkça belirtiyor zaten::http://www.korallenzucht-wendel.de/g.../zubehoer.html

Kalsiyumnitrat bunlardan birisi. Tüm Redfield Oranı katkılarının dozlama ipuçlarını verdikten sonra durumu yorumlamak istiyorum.

Şimdi, Monopotassium phosphate, başka bir deyişle potassium dihydrogen phosphate: KH2PO4 .

Gübre, gıda katkısı, fungisit (mantar öldüren). Gübre karışımı yapıldığında içerisine üre ve amonyumfosfat karıştırılır. Çözünebilir bir tuz (222 g/l) pH değeri yaklaşık (50 g /l için) 4.4.

1 kg fiyatı saflığına gore 37 – 51,50 €. Sıvı solüsyon olarak da satılıyor (1/15 mol/l).

Formül ağırlığı: 136,09 g/mol.

Aslında kendimi şanslı hissediyorum çünkü amonyumfosfat ((NH4)3PO4) da sorular içerisinde yer alabilirdi.. veya üre ( CO(NH2)2.)..
Küçük not: Sorulsa da bu 2 elementi yanıtlamayacağımı belirtiyorum… (Çünkü bu sorular kimi diğer forumlarda yanıtlanmış olmalı ki “bazı” hobicilerin açıkça bunları kullandıklarını/kullanmakta olduklarını ifade ettikleri bana söylendi. Üstelik çok "positif" sonuçlar aldıkları belirtiliyor.. Öyleyse vardır açıklamaları.. Bana düşmez..

- Usta küstün mü?
- Tersine kızmak istiyorum, kızamıyorum: 50 kg çuvallarda satılan, pH: 4 ve ağırlıkla (yaklaşık % 60) fosforik asit içeren gübrenin akvaryuma dozlanması trajikomik değil mi?
- Değil! Sen bu sektördeki son dinazorsun..
- Eski kafalı mıyım?
- Aynen! Para var bu sektörde ve sen bunu görmüyorsun… Yapmadın birkaç karışım satalım..
- Yapalım da, yaptığımızın beta testleri, analizleri, çözeltinin % kaçının kullanıldığı/işlevsel olduğu, kullanılmayarak suda kalanları/çökenleri ve daha sayamayacağım pekçok unsur: Durduk yere insanların tanklarını çökertmeyelim?
- Yaaa boşver yaaa… Sen kazanacağımız paraya bak…


Konumuza geri dönelim: Elimizdeki kimyasalın: potassium dihydrogen phosphate: KH2PO4 moleküler ağırlığı 136,09 gram. Potassium, önceden belirttim: 39,09 gram/mol. Geriye dihidrojen (yani 2 adet H atomu: yaklaşık 1 g ve 2 tanesi 2 gram ile 1 adet fosfat (PO4) iyonu kalıyor: yaklaşık 95 gram. Sağlama yapalım: 39,09 + 2 + 95: 136,09 gram. Güzel..

Şimdi sorumuza gelelim: 100 litrelik tanka içerisinde 100 gram erittiğimiz potassium dihydrogen phosphate: KH2PO4 çözeltimizden kaç ml atalım ki PO4 (fosfat) 1 ppm artsın?

Yanıt: 2,05 ml.

100 litre suda 1 ppm PO4 arrtırmak istiyorsak, suya 100 ppm (0,1 g) PO4 dozlamamız gerekiyor: Çözeltimize bakalım: Fosfat kimyasalımız (KH2PO4: 136,09 mol/g) ) içerisinde 95 gram: yüzde (95*100/136,09: % 69,81).yani 69,81 g/mol fosfat var.

Matematik:

100 ppm PO4 elde edebilmemiz için 100/0,6981: 143,25 ppm (veya 143,25 mg/l) yani 0,14325 gram KH2PO4 ihtiyacımız var: Öyleyse: 0,14325 x 1000/69,81: 2.05 ml dozlamamız gerekir.

Şimdi işin asıl sorularına geldik: Ne yapalım? Ne yapıyorlar? Neden yapıyorlar?

- Usta nasıl yapıyorlar, diye sormadın: Çünkü yanıtladın…
- İnan çok şüphelerim vardı: Hobicilere kötü örnek, yol gösterici olmak ya da olmamak arasında…
- Vaay usta, edebiyat filan??

[Ali Rıza Kuranel]

Yıl 2007, aylardan Mart ve Sevgili arkadaşım Reha, çok sağolsun, bana yardımcı oluyor ve aşağıdaki yazışma gerçekleşiyordu:

“da hat sich ein kleiner Tippfehler eingeschlichen, Deine Stammloesung hat ca. 80 g NO3-/L!
Das kommt dann bei 10 mL/800L mit der Erhoehung von 1 mg/L hin.
Sanirim bir yanlislik oldu. Sendeki karisim 80g NO3-/L! Bu durumda 10 mL/800L`de 1 mg/L`lik bir artisin olur



Joerg Kokott


Danke Jörg,
Sagol Jörg

natürlich hast Du recht.
evet haklisin

Die Konzentration der Ca(NO3)2 Lösung ist 80 g / Liter,
oder halt 80 mg / ml Lösung (wie ich es eigentlich gemeint habe)
Bu karisim (Ca(NO3)2 80 g / Litre`dir.

Was ich auch noch vergessen habe:
Unutdugum birsey vardi.

Wenn Nitrat angehoben werden soll, dann bitte nur maximal 1 mg / Lieter am Tag und nicht z.B. 15 mg auf einmal anheben.
Eger Nitrat artirilacaksa, o zaman lütfen günde 1 mg/Litre, 15 mg degil!”

Tuhaf değil mi? Votka yöntemini bulan ve geliştiren Jörg Kokott, bizimle ilgileniyor ve sorularımızı yanıtlıyordu. Bu da bana önemli bir ders oldu: Bugün soranlar, yarın bize yol gösterebilir.

Konumuz 2007 yılında kalsiyumnitrat dozlamasıydı. Anlamışsınızdır.

Özelde “nitrat (NO3)” dozlamasının nedeni test sonuçlarına göre “sıfır” okunduğunda mercanların ortamda “katalizör” bulamadıkları için kalsifikasyonun yavaşlamasıydı. Bugün Jğrgen Wendel ve benzeri üretici/hobici kalsiyumnitrat dozluyorsa, amaçları hiç de Redfield oranı (106 C: 16 NO3: 1 PO4) değil: Renklenme ve büyüme (kalsifikasyon).

Önce soruya bakalım: “0.1 gram of KH2PO4 will raise the phosphate level of 10 gallons of water 1.84 ppm. Doğru mu?”

- Soruyu basitleştirelim: 10 galon suyun 38 litre olduğunu kabul edelim ve elimizde bir şekilde hassas terazi olduğunu varsayalım: 0,1 gram KH2PO4 38 litre suyun PO4 seviyesini 1,84 ppm arttırır mı?: 100 litre suyun PO4 oranını 1 ppm arttırabilmek için kaç gram KH2PO4 tartıp atmamız gerekir?
- Evet?
- Basit: daha da basiti 0,1 gram 38 litrede 1,84 ppm arttırıyorsa, 100 litrede 1,84 ppm arttırmak için: 100 x 0,1/ 38: 0,263 gram. Peki 100 litrede 1 ppm arttırmak isteseydi: 0,263/1,84: 0.143 gram KH2PO4 atması gerekirdi... Demek ki önerme doğru !!.
- Amerikalılar biliyor bu işi be usta?
- İyi de neden “stok solüsyon” formula vermiyorlar??

Fosfat emiciler takılı: Evet, çoğu tankta kullanılıyor: Belki de bir alışkanlık? Fosfat olmayan tanklarda kullanılması “ölümcül” sonuçlara yol açabilir.


Bir başka soru: “* Karbon kaynağı kullanımında mercan ölümlerini aşmak mercanların "beslenmesinden" mi geçmektedir.?”

Bence mercan yemlemesi ile karbon ( C ) dozlamak arasında bir ilişki olamaz.

Diğer soru: “Madem bir orandan söz etmekteyiz 106-16-1 karbonu nasıl dozlayacağız nasıl öleçeceğiz ve oranı bozmayacağız. Ya da karbonu bu ikiliden ayrı kılan nedir ?”

Hiçbirinin dozlanması bir “gereklilik” olmadığı gibi, karbon ( C ) test edebilmek için kütle kromotografisine gereksinim var. Bence gereksiz.

Karbon’u bu ikiliden farklı kılan ne? Her organik canlıda yer alan organik kimyanın temel yapıtaşı..

Nitrat (NO3) ve fosfat (PO4) ise…

Devam edeceğim..

[Ali Rıza Kuranel]

Formülleri biraz daha basitleştrdim.

Öte yandan, durmaksızın "birileri" fosfat olmadan nitrat düşmez veya nitrat olmadan fosfat düşmez savını ortaya sürmeye devam ediyor!

Kendilerine açık davet: Hangi bilimsel kaynak kendilerini doğruluyorsa, lütfen gelsinler burada ortaya koysunlar...

Koyamıyorlarsa da hobicileri kandırmaktan vaz geçsinler!! Bu konuda sinirlenmeye başladım ve Einstein'a bir kez daha vurgu yapıyorum:

"Two things are infinite: The universe and human stupitidy; and I'm not sure about universe."

[raptiye]

Ali Bey merhabalar.

Fosfat emiciler takılı: Evet, çoğu tankta kullanılıyor: Belki de bir alışkanlık? Fosfat olmayan tanklarda kullanılması “ölümcül” sonuçlara yol açabilir.

Bu noktada da eminim uzun bir anlatımı vardır fosfat tutuculara dair. Detaylı olarak daha sonra konuşmak isterim fakat an itibari ile kopmamak adına;
* 0 fosfat olan tankta fosfat tutucu kullanmak neden ölümcül?

Bir başka soru: “* Karbon kaynağı kullanımında mercan ölümlerini aşmak mercanların "beslenmesinden" mi geçmektedir.?”
Bence mercan yemlemesi ile karbon ( C ) dozlamak arasında bir ilişki olamaz.

sorumda amacım ULNS (Ultra Low Nutrient System) tanklarda görülen mercan yemlemeleri ile ilgiliydi. Özellikle Zeovitçiler haftada en az 1-2 "damla" dahi olsa sisteme giriyorlar. Aralarında ilişki var mı diye düşünmüştüm. Gerçi mercan ölümleri başlığında mercanların aç kalmalarının ölüme yol açmadığı kalsifikasyonu azalttığını belirtmiştiniz.

Unutmadan hala No3-Po4 dozlamadım. Konunun sonuçlanmasını bekliyorum . Şaka bir yana tekrarlı örnek olacak ama (zaten kafamın almadığı kısımda bu nokta) ayın tanklarında okunan 0 nitrat ve 0 fosfat. Zeocuların yakalamaya 0 no3-0 po4. Bu durum nitrat fosfat dozlamak için endişe yaratıyor. Tabi burada internetin de cilveleri vardır. Belki de o tanklarda ne mercanlar öldürülüp yerine yenileri konuluyo? Yahut yazılmayan paylaşılmayan şeyler var !? O kısımda ayrı bir soru.

(öncesinde yayınladığım Wendel'in videosunda 5:55 de siporaxlara da dikkat çekmek isterim. Sizin yayınladığınız Dendai'nin tankında da minimalist tasarım yanı sıra "plastik" kayalar kullanılmıştı ve sumpta siporax vardı. Konuyu dağıtmayım....)

[Ali Rıza Kuranel]

Konu çok yakında sonuçlanacak.

Gene soruları/yorumları basitleştirelim:

1- Zeovit veya ULNS sistemlerde hiçbir şekilde nitrat-fosfat dozlanmadığına göre, biz neden dozlayalım? Bu sistemleri uygulayanlar mercanları neden yemliyorlar? Bu yemlemenin ardında Redfield Oranı veya C dozlamasına ilişkin bir "kara" delik mi kapatılıyor?

2- Siporax ve benzeri biyolojik filtre malzemeleri ne iştir?

Olabilir. Bunlara da yanıt arayalım. Ama önce nitrat - fosfat konusunda son cümlelerimiz..

[Ali Rıza Kuranel]

En önemli konuya geldik: “Dozlama için kendimi feda edebilirim. Gerçi neden dozlayacağımı da bilmemekteyim. Değişiklik nasıl olacak kısmı ilgimi çekiyor sanırım..”

Ben de bu merakı yaşadım. Yukarıda da aktardığım gibi, bundan yaklaşık 7 yıl önce. Aynı gerekçeler karşımda duruyordu: Renklenme ve büyüme.

Hatırlarsanız, “mercan ölümleri” konu başlığı altında bazı tespitlerde bulundum:

“Tuhaf olan mercan metabolizmasının atıklarının ammonium ve inorganik fosfat olarak üretilmesi. Bir diğer atık ürün ise CO2. Bu CO2 de –işe bakın- zooxanthellae tarafından sifonlanarak fotosentez işlemiyle üretilen şekerlerin yapıtaşları olarak kullanılma gerekliliği. Diğer taraftan eğer mercan bünyesinde yüksek oranda CO2 kalırsa bu kalsifikasyonu engeller ve sonuçta mercan büyüyemez."

Simbiyoz (karşılıklı çıkara dayalı ortaklık ilişkisi) kavramı geri dönüşüm (recycling) ilkesine dayanır. Mercan metabolizmasının atık ürünlerini (CO2 gibi) alglere aktarırken, alg metabılizmasının atık ürünlerini (şeker) alır. Bu nedenle dış ortamdaki besinlerin bu simbiotik ilişki üzerinde etkileri bulunmaz. Biri diğerinin atık ürünlerini kullanır da kullanır. (Bu yüzden suda nitrat-fosfat gibi besin değerlerinin yok denecek kadar az olması hiç ama hiç önemli değil. Tersine “iyi” bir şey.)

Ancak, besin değerleri (nitrat-fosfat) olması gerekenden fazla olduğunda ise işler değişir. Bunlar alglerin gereğinden çok fertilizasyon yapmasına, beklenenden fazla üremelerine ve sonuçta kendileri için daha çok enerjiye ihtiyaç duymalarına neden olur. Aynı zamanda mercan hücrelerinde çok fazla CO2 birikir, mercan iskeletinde büyümenin durmasına neden olur.

Bu nedenle suya nitrat (NO3) dozlamak, başta mercanların enerji gereksinimlerini arttıracak, kalsifikasyonu da tıpkı yüksek fosfat (PO4) oranlarında görüldüğü gibi frenleyecek.

Ancak, burada beklenti daha farklı: Başta Redfield oranına ulaşabilmek, böylelikle daha “doğal” bir denge yaratarak, mercanları “asıl” renklerine ve kalsifikasyon miktarına kavuşturmak.

Çünkü biliyoruz, amaç NO3 ve/veya PO4 indirgemesi olsaydı, bu tür dozlamalar çok saçma olurdu. Bunu anlattık. Akışında giden bir tankta bu denge “kendiliğinden” zaman içerisinde oluşacak.

Amaç, suda sözgelimi 1 ppm NO3 okuyarak “bir tür” renklenme sağlamak. Çünkü bu suda normalde “sıfır” NO3 okunuyor ve renkler ve kalsifikasyon beklentileri karşılamıyor: Dozladığımız NO3 nasıl çalışsın isteriz:

[Ali Rıza Kuranel]

1- Kalsfikasyonda katalizör olarak rol oynayarak büyümeyi hızlandırsın.Aşağıda nitrifilkasyon ve denitrifikasyon şeması yer alıyor..



Burada görebileceğiniz gibi suya dozlanan nitrat “denitrifikasyon” süreci sonrası N2 (azot) gazına dönüştürülüyor. Mercanlar tarafından kullanılmıyor. Mercanlar kalsifikasyon şemasında da görülebileceği gibi (bkz. Mercan Ölümleri) gastrodermis bölgesinde fotosentez yan ürünü olarak (CH2O + O2), yani şeker üreterk kendi ihtiyaçları olan enerjiyi kullanıyorlar. Kalsifikasyonun herhangi bir noktasında NO3 ve/veya PO4 arıyorsak çok büyük bir yanılgıya düşeriz. Her ikisi de atık ürün olarak değerlendirilebilir.

- Usta, bak “şeker” var reaksiyonda, ne iş?
- Mümkün olduğunca ekonomik bir karbon kaynağı yaratalım istedim..
- Süper değil mi?
- Şaka mı yapıyorsun? Söz konusu olan CH2O yani “glycome” ve en kestirmeden hücre içerinde yer alan tüm karbonhidratlar, diyebiliriz ve doğadaki en kompleks oluşum: okursan..

http://en.wikipedia.org/wiki/Glycome