Nowy kalkulator mikro i makro dla r-rów nasyconych +

[shephard ●]

Sam nie lubię gmerania po wątku w poszukiwaniu najnowszego zestawu informacji, dlatego też wklejam w pierwszy poście moje najaktualniejsze dzieło powstałe dzięki tej dyskusji

W załączniku bardzo wczesna wersja kalkulatora nawozowego. Od innych odróżnia go zastosowanie roztworów nasyconych soli w określonej temperaturze przy dawkowaniu MAKRO. Dzięki temu eliminujemy potrzebę ważenia i zapominamy o różnicach między hydratami soli a wersjami bezwodnymi. W roztworze nasyconym zawsze będzie tyle samo czystej soli, nie ważne czy rozpuszczaliśmy hydrat czy formę bezwodną.

Przy sporządzaniu r-ru nasyconego zalewamy naszą sól taką ilością wody demineralizowanej (nie ważne jak) aby nasza sól się nie rozpuściła. Jeśli będzie jej znacznie więcej niż rozpuszczonej, to zawsze możemy dolać wody po zużyciu części roztworu.

Zalecał bym robienie roztworów w butelkach po syropach i tym podobnych - powinniśmy widzieć że sól jest nierozpuszczona w całości a z drugiej strony ograniczyć troszkę wpływ światła dzięki ciemnemu szkłu. Przygotowanie r-ru w innym naczyniu niż to do przechowywania będzie bardzo niewygodne ze względu na nie rozpuszczoną sól która nie będzie łatwa do przelania. Nieprzeźroczyste naczynie do przechowywanie nie tylko uniemożliwi określenie czy mamy na dnie nie rozpuszczoną sól, ale również uniemożliwi późniejsze dolewki wody.

Roztwory przechowujemy w temperaturze pokojowej - ilość soli rozpuszczonej w roztworze zależy od temperatury a ta ustalona jest na 25C. Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie żeby uzupełnić tabelę rozpuszczalności o inne zestawy temperatur. Postaram się dodać takie informacje w przyszłych wersjach kalkulatora.

Krótki opis arkuszy (żółte pola wpisujemy, niebieskie raczej się nie zmieniają, zielone - wyniki):

• Woda - tylko informacyjnie, zebrane parametry wody wlewanej przy podmianie. Obecnie zwykła kranówka
• Zbiorniki - definiujemy nasz zbiornik, wyniki dają sporo informacji w tym najważniejszy - objętość wody netto - wykorzystywany do obliczeń
• Nawóz MIKRO - cztery warianty liczenia MIKRO:
  
  • żądane ppm -> objętości składników (chelatów)
  • objętość składnika -> wynikowe ppm
  • żądane ppm żelaza przy użyciu MIKRO INTERMAG -> objętości MIKRO INTERMAG
  • objętość MIKRO INTERMAG -> wynikowe ppm
• Nawóz MAKRO - żądane ppm -> objętości nasyconych roztworów wymienionych soli w 25C dla objętości wody w zbiorniku z arkusza Zbiorniki
• Twardość - proste obliczanie twardości mieszaniny roztworów

poprzedni temat wątku: Gęstości roztworów nasyconych - kontrakcja objętości?

Siedzę od pewnego czasu nad pewnym problemem. Zacząłem wprowadzać w swoim zbiorniku EI, na razie tylko MIKRO, i do tego celu napisałem własny kalkulator - miałem troszkę inne założenia niż w dotychczasowych rozwiązaniach, min. spider72 - ustalam sobie żądane wartości (ppm) dla składników a kalkulator liczy mi ile muszę wziąć określonych chelatów przy założonej objętości zbiornika, ilości robionego nawozu oraz jednorazowej dawki. Czyli nie dodaję składnika sprawdzając jednocześnie czy już jest tyle ile trzeba. Udało mi się tak skopiować MIKRO Intermagu przy pomocy... Mikrovitów Wiem że trochę głupie, ale miałem już Mikrovity a lepszego układu niż MIKRO nie znalazłem.

Musze nadmienić że nie posiadam wagi więc muszę się ratować objętościami. W przypadku H3BO3 miałem troszkę problemów ale uznałem że wykorzystanie tak małego stężenia w roztworze nasyconym nie będzie stanowić problemów i uprościłem obliczenia.

A teraz do problemu właściwego: chciałbym zrobić roztwory nasycone KNO3, KH2PO4, MgSO4, K2SO4. Konkretniej - zalać większą niż rozpuszczalna ilość substancji. Przy założonej temperaturze (np 25C) będzie tam zawsze tyle samo składnika. Przy dużo większych rozpuszczalnościach niż H3BO3 mam problem ze zjawiskiem kontrakcji objętości, tj: objętość roztworu nie zawsze jest sumą objętości składników. Nie mogę znaleźć informacji na temat roztworów tych soli, nie wiem czy są one tym obarczone, czy też nie. Gdybym chociaż miał spójną tablicę rozpuszczalności i gęstości r-rów nasyconych w jednej temperaturze, mógłbym obliczyć czy zjawisko zachodzi (lub jego skala jest znacząca) czy też nie.

Jeśli przyjmę że np. dla KNO3 zjawisko nie zachodzi, to przy założeniu rozpuszczalności 36g na 100g H2O i gęstości KNO3 2.1g/cm3 (przy takim podejściu jak r-ry nasycone mogę olać objętości nasypowe, zawilgocenia, uwodnienia i tym podobne pierdułki - jak się przestaje rozpuszczać, to soli jest już w wodzie tyle ile trzeba, czy uwodnionej, czy nie), mam takie coś:
V KNO3 = 36/2,1 = 17,14cm3
V H20 = 100cm3
stąd V r-ru = 117,14cm3, i dalej:
jeżeli 117,14cm3 r-ru to 36g KNO3 to 1cm3 r-ru to 0,307g
A stąd już liczenie N czy NO3 to prosta droga

Wiem że nieźle namotałem, ale łyżki jakoś do mnie nie przemawiają a na wagę się nie zapowiada, przynajmniej przez jakiś czas. Planuje też kiedyś napisać kalkulator pod Java Script, php i MySQL (lub postgres)...

[bogust ●]

Łyżki też do mnie nie przemawiają, ale ml już tak. Wystarczy przelicznik gramów na ml suchych soli, strzykawka 20 ml i po temacie. O ile pamiętam to krzywe rozpuszczalności komplikują robienie roztworów nasyconych, tz trzeba wodę o odpowiedniej temperaturze, a w piwnicy to już problem. Chyba trochę za bardzo kombinujesz.

[shephard ●]

Krzywe rozpuszczalności to nie problem, problemem nie jest też prędkość rozpuszczania (bo i takie coś istnieje). Mając krzywe rozpuszczalności mogę ustalić ile mam soli w danej chwili przy danej temperaturze, zawsze tej soli będzie dużo więcej w pojemniku (nierozpuszczona). W praktyce r-ry soli i tak leżą u mnie w ~25C (chelaty w lodóweczce). Poczyniłem już pewne obliczenia (i zaraz spać bo oczy od OOC się męczą), ale nie wiem czy kontrakcja tu nie wystąpi...
Sprawdzałem ostatnio H3BO3 na cm3 suchego proszku i błąd sięgał 20% a wydawało by się że to substancja drobnokrystaliczna i z grubsza gęstość powinna być zawsze podobna.

edit:
Co do tych krzywych to jednak trochę problem, a le nie taki straszny Poszukuje jakichś dokładniejszych - niestety dysponuje tylko kilkoma wartościami dla określonych temperatur, a fajny by było mieć wykresy.

Wstępne obliczenia dały wyniki bardzo zbliżone do masowych obliczeń tego kalkulatora. I dla takiego KNO3, jeśli chcę zrobić w akwarium 10ppm (przez ppm rozumiem mg/dm3):

rzeczywista ilość wody w akwarium: 58,16dm3
gęstość KNO3: 2,11g/cm3
rozpuszczalność w 100g H2O: 36g
objętość hipotetycznego r-ru nasyconego: 117,06cm3
masa soli w 1cm3: 0,31g
masa NO3 w 1cm3: 0,19g
masa K w 1cm3: 0,12g

Wychodzi że na te żądane 10ppm musimy dodać do zbiornika 3,08cm3 r-ru nasyconego o temperaturze 25C i dodatkowo wprowadzimy 6,31ppm K.
Nawet jeżeli przyjmę że temperatura nie jest odpowiednia to różnica rozpuszczalności między 20 a 25C wynosi "aż" 4g na 100cm3 rozpuszczalnika, a to już sporo mniejsza rozbieżność niż przy moich próbach z mierzeniem objętości sypkich soli.

Reasumując: nadal poszukuję potwierdzenia kwestii kontrakcji oraz krzywych (wykresów lub dokładniejszych tablic) rozpuszczalności naszych soli. W ostateczności wystarczyły by dane dla 0, 10, 20, 25, 30C dla wszystkich soli (nie dysponuje dla wszystkich takim kompletem danych) i z tego policzę wartości średnie. W tych temperaturach wspomniane sole raczej nie mają jakichś wariacji rozpuszczalności (górek i dołków na wykresie ). Zakres od 0 przydał by się ze względu na ewentualność przechowywania r-ru w lodówce, w ostateczności można będzie tego zakazać

[Binias ●]

Łyżki też do mnie nie przemawiały zwłaszcza po tym jak zważyłem uwodniony siarczan magnezu z 2 opakowań, będący nie pierwszej młodości (o róznej grubości kryształu) no i masa 1 łyżeczki różniła się znacznie w stosunku do tej jaka jest proponowana w opisie metody EI. A poza tymi starymi MgSO4 sprawdziłem jak to jest przy świeżym odczynniku i też się za bardzo nie pokrywało. Inna sprawa ze łyżeczka łyżeczce nie równa.
W sumie jestem w tej dobrej sytuacji że mam możliwość każdorazowego zważenia soli do przygotowania roztworu ale propozycja Shepharda by zrobić roztwory stężone, jest jak najbardziej warta rozpatrzenia dla tych którzy nie mają dojścia do wagi laboratoryjnej.
Na razie udało mi się wyszperać w starej preparatyce nieorganicznej porcję danych dotyczących rozpuszczalności soli i gęstości roztworów. Gdy znajdę trochę czasu przemyślę jak by 1 cm3 roztworu stezonego w temp. pokojowej przeliczyć na masę dla poszczególnych soli.
Na razie nie znalazłem tylko danych o KH2PO4, ale w Kalendarzu chemicznym powinna być gdzieś interesująca nas tabela.

[wirek ●]

...nadal poszukuję potwierdzenia kwestii kontrakcji ...

Nigdzie takich informacji nie znajdziesz, bo to nie jest kontrakcja objętości. Wynik pomiarów zależy głównie od wielkości kryształów soli, a nie od oddziaływań jon - rozpuszczalnik. Na tej zasadzie to kolosalną kontrakcję ma gąbka lub bawełniana szmata do podłogi

[shephard ●]

Wirek wydaje mi się że mieszasz dwie rzeczy. O kryształach mówimy tylko w kontekście błędu związanego z gęstością nasypową, który to chciałbym wyeliminować zupełnie poprzez zastosowanie r-ru nasyconego. Zresztą jak dla mnie łatwiej odmierzyć objętość płynu strzykawką niż objętość proszku, tym bardziej łyżką.
Skoro wody i C2H5OH kontrakcja dotyczy (wiązanie wodoru z OH z tlenem z H20), a danych wykluczających to zjawisko w przypadku naszych soli nie posiadam (poza własnymi obliczeniami), to wolał bym się upewnić...
Chyba że przez to co napisałeś chcesz jasno i wyraźnie powiedzieć że wiesz że kontrakcja w tych konkretnych roztworach nie ma miejsca. jeśli tak to bardzo prosił bym Cię o jakieś poparcie twojego stwierdzenia. Samemu udało mi się tylko stwierdzić że moje obliczenia zakładające nie występowanie tego zjawiska dają wyniki bardzo zbliżone do obliczeń wykorzystujących zwarzone ilości soli (ale chyba już o tym wspominałem?). Z drugiej strony ta niewielka różnica może właśnie potwierdzać kontrakcję

Binias, dzięki za te skany, mam nadzieję w weekend coś już napisać, bo na razie to co mam jest mocno niepoukładane. Mam to w formie arkusza OO, ale kolejność wykonywania działań jest zrozumiała tylko dla mnie

Siedzę ostatnio nad kilkoma projektami w php i jQuery i tak sobie pomyślałem że można by było spiąć to wszystko i stworzyć kalkulator obsługujący użytkowników, tworzenie różnych nawozów, definiowanie parametrów własnych zbiorników... Po zdefiniowaniu niektórych parametrów można by było dokonywać obliczeń drag&drop... Ot taki mój pomysł

[Binias ●]

Niestety dane dla KH2PO4 będę mógł znaleźć dopiero po weekendzie, no ale na bazie tego co podesłałem w środę już bez obliczeń można dużo wywnioskować.
W tych drugich tabelach dotyczących gęstości wodnych roztworów w temp. 20oC ostatnia wartość odnosi się do maksymalnego stężenia soli w roztworze. I tak w przypadku poszczególnych soli w temp. 20oC nie da się otrzymać roztworu o stężeniu
>24% w przypadku KNO3
>26% w przypadku MgSO4 (trzeba zwrócić uwagę że chodzi tu o MgSO4 a nie MgSO4*7H2O)
>10% w przypadku K2SO4
Roztwory bardziej stężone dało by się otrzymać ale w wyższych temperaturach niż 20oC.

W ostatniej kolumnie, każdej z tabel, podano to co Was najbardziej interesuje czyli "ilość g w 1 litrze roztworu" (oczywiście w 20oC), i tak dla:
24% KNO3 => 279,0 g w 1l r-ru
26% MgSO4 => 336,986 g w 1l r-ru
10% K2SO4 => 108,17 g w 1l r-ru

Jedyną niedogodnością w tym przypadku jest to, że ta maksymalna rozpuszczalność jest podana dla 20oC a nie dla 25oC. W temperaturze 25oC będzie nieznacznie większa, choć patrząc na aktualną temperaturę u mnie w pokoju to mam bliżej do 20oC niż do 25oC.
Zawsze jednak można znaleźć miejsce w mieszkaniu gdzie temperatura zwłaszcza zimą będzie zbliżona do 20oC (np. parapet okienny) i na dobę pozostawić tam roztwory przed odmierzeniem objętości.

[Binias ●]

Z danymi dotyczącymi KH2PO4 było ciężko - sól mniej popularna to i dane trudniejsze do zdobycia. Przy okazji okazało się, że w niektórych źródłach dane rozpuszczalności dla soli bezwodnej nieco sie różnią.
Najczęściej w literaturze pojawiały sie wartości rozpuszczalności w 20oC:
16,7g KH2PO4 / 100g roztworu co ma odpowiadać 22,6g / 100 ml stężonego roztworu.
Z tej drugiej wartości można sobie przeliczyć ile cm3 roztworu stężonego użyć by odmierzyć potrzebną ilość tej soli (1cm3 r-ru zawiera 0,226g bezwodnego KH2PO4).

Wiadomo że robienie naważek na wadze jest najdokładniejsze ale jeśli chodzi o metody alternatywne to wydaje mi się że metoda sporządzania roztworu soli makro w oparciu o roztwory stężone KNO3, K2SO4, MgSO4 i KH2PO4 będzie dokładniejsza niż odważanie suchych soli na łyżeczki. Teraz tylko kwestia opracowania jakiegoś arkusza excelowskiego który przeliczy nam ile cm3 każdego ze stężonych roztworów pobrać i do jakiej objętości to na koniec rozcieńczyć by mieć właściwy r-r soli makro analogiczny do tych z arkuszy Spidera gdzie jest mowa o suchych solach.

[Binias ●]

znalazłem jeszcze trochę inne wartości rozpuszczalności soli w 20oC na stronie POCHu i tak:
- KNO3 - 320 g/l
- KH2PO4 - 222 g/l
- K2SO4 - 110g/l
- MgSO4*7H2O - 710 g/l lub MgSO4 bezw. - 269 g/l
Chyba jednak w tych tabelach powyżej operowano pełnymi %-tami a rzeczywista maksymalna rozpuszczalność była nieco wyższa, choć nie zgadza się to
w przypadku MgSO4 bezw. i KH2PO4

[shephard ●]

Nie miałem dłuższy czas możliwości zajęcia się tematem nawozu. Dziękuje za informacje Na razie napisałem dla 25C w OO Calc. Całość jest mało składna, wymaga opisu i nie wszystko działa. Ogólnie wolał bym resztę działań przeprowadzić pod PHP/MySQL, bo operowanie na komórkach arkusza jest strasznie nieprzejrzyste.
Dla zainteresowanych, w załączniku pierwszego postu w tym wątku, bardzo robocza wersja.

Krótki opis arkuszy (żółte pola wpisujemy, niebieskie raczej się nie zmieniają, zielone - wyniki):

• Woda - tylko informacyjnie, zebrane parametry wody wlewanej przy podmianie. Obecnie zwykła kranówka
• Zbiorniki - definiujemy nasz zbiornik, wyniki dają sporo informacji w tym najważniejszy - objętość wody netto - wykorzystywany do obliczeń
• Nawóz MIKRO - cztery warianty liczenia MIKRO:
  
  • żądane ppm -> objętości składników (chelatów)
  • objętość składnika -> wynikowe ppm
  • żądane ppm żelaza przy użyciu MIKRO INTERMAG -> objętości MIKRO INTERMAG
  • objętość MIKRO INTERMAG -> wynikowe ppm
• Nawóz MAKRO - żądane ppm -> objętości nasyconych roztworów wymienionych soli w 25C dla objętości wody w zbiorniku z arkusza Zbiorniki
• Twardość - proste obliczanie twardości mieszaniny roztworów

Projekt w PHP już rozpoczęty, ale jest na razie w powijakach. O postępach poinformuję

Jeszcze dodam że jadę od kilku tygodni na MIKRO robionym wg tych obliczeń - kopia MIKRO Intermagu robiona z Mikrovitów Intermagu I jedyne z czym sobie jeszcze nie poradziłem to krasnorosty. Od jutra potas. Czekam z fosforem (chwilowo nie mam) i azotem bo chwilowo skończyła mi się butla a mam naprawdę dużo krewetek które najwyraźniej produkują azotu w przynajmniej wystarczającej ilości.