Skrypt forum został zaktualizowany. W przypadku problemów z logowaniem prosimy o skorzystanie z opcji Nie pamiętam hasła.

Obliczanie stężeń dozowanych nawozów

Makro, supermakro, mikro - jak sobie z tym radzić i zapewnić piękne rośliny w akwarium?

Moderator: Administracja

ODPOWIEDZ
Awatar użytkownika
zulix
Posty: 18907
Rejestracja: 02 paź 2009, 12:05
Imię: JAro
Lokalizacja: Rzeszów
Akwarium: ni ma
Płeć:
Wiek: 59

Obliczanie stężeń dozowanych nawozów

Post autor: zulix »

Ponieważ co jakiś czas ludzie pytają się "jak to liczy kalkulator" a nie jest to wiedza tajemna tylko uczona w gimnazjum postanowiłem tutaj opisać jak się to liczy dla tych co wtedy przesypiali... :D

Wstęp - czyli przypomnienie jednostek:
masę wyrażamy np. w gramach, skrót g
objętość wyrażamy np. w litrach, skrót l
"mili" - skrót "m" to 1/1000 część czegoś a więc"
1 g = 1000 mg
1 mg = 0,001 g

"kilo" - skrót "k" to przedrostek oznaczający 1000 a więc:

1 kg = 1000 g
1 kg = 1000 000 mg
i odwrotnie:

ppm od "part per million" - 1 milionowa część "czegoś". Tą milionową częścią czegoś może być sztuka, masa, objętość. W różnych dziedzinach używa się różnych ppm-ów (masowych, objętościowych...). Gdy nie podajemy w jakich ppm-ach coś opisujemy to opisujemy wtedy w jednostkach które są standardem dla danej dziedziny wiedzy. W akwarystyce jest to masa. Mówiąc ppm-y mówimy tu zatem o ppm-ach masowych.
Ponieważ 1 litr czystej wody to 1 kg a woda w akwarium to bardzo rozcieńczony, wodny roztwór więc można przyjąć że 1 litr wody w akwarium też waży 1 kg. A zatem:
1 mg = 1 tysięczna część grama = 1 milionowa część z 1 kg (1 l), czyli mg/l = ppm
(wspominam to przy okazji różnych takich "racjonalizatorów, którzy wprowadzają definicje z wikipedii i "coś tam liczą" nie rozumiejąc istoty sprawy - wtedy im wychodzi, że mg/l to zupełnie co innego niż ppm. Tak, liczą zwykle poprawnie, ale jednostka ppm, którą forsują jest ppm liczbowy, która nie przyjęła się w akwarystyce - więc po co robić zamieszanie).

% - jest to setna część "czegoś", pomnożona przez 100 ze znaczkiem "%". Mówiąc o czymś konkretnym to jego wielkość, masa, objętość, aktualna wartość to równe 100%. Każda jego część to liczba od 0 do 100%. Dla mnie wygodniejsze jest stosowanie tej samej jednostki ale bez mnożenia przez 100%. Wtedy jest to po prostu "udział". Przy wartości = 1 jest to całość. Każdy mniejszy element jest w zakresie od 0 do 1.

Mol - najważniejsza jednostka w chemii
Wiem, że "molem" straszono dzieci w szkole. Jest to powodem "nadmiernej dokładności i poprawności politycznej" programu nauczania. Przez to koncentrując się na definicji, która jest co nieco bełkotliwa, gubi się zwykle istotę "co to i po co". Tak na prawdę to nawet chemik rzadko korzysta z definicji.
Mol to taka sama jednostka jak np. tuzin, kopa, setka, tysiączek, skrzynka piwa ;) czy każda inna jednostka która mówi o pewnej, ściśle zdefiniowanej i zawsze takiej samej liczbie sztuk czegoś. W przypadku tuzina - 12, kopy - 60 są to małe liczby. Mol to bardzo duża ilość ponieważ atomy są bardzo małe. Z grubsza jest to 60230000000000000000000 sztuk czegoś tam. Po co ta liczba? W życiu codziennym do niczego nie jest potrzebna! Ważne, że tą liczbę (o której możemy zapomnieć) przyjęto jako wzorzec - jest to po prostu "pewno liczba sztuk" - tyle wystarczy wiedzieć.

Wiadomo, że tuzin gwoździ budowlanych to nie to samo co tuzin gwoździ modelarskich. To samo tuzin śrubek do roweru to nie to samo co tuzin śrub w mostach, czy statkach. Stąd aby porównać te towary wygodna jest jeszcze ich masa. Można byłoby więc wprowadzić coś takiego jak "masa tuzinowa". Dla małych nakrętek byłaby ona równa powiedzmy 10 g, a dla okrętowych, powiedzmy 2 kg. Widzicie, że masa tuzinowa jest wygodna przy np. transporcie, noszeniu czegoś, planowaniu zużycia stali itd.
W przypadku chemii taka użyteczna wielkość to masa molowa - masa 1 mola (ile tam jest tych sztuk w molu to już zapomnieliśmy).
Masa molowa jest równa liczbowo masie cząsteczkowej (tylko inna jest jej jednostka - stąd zresztą taka dziwna liczba w definicji "mola" - starano się tak to przeliczyć, aby 1 liczba załatwiała nam 2 sprawy).


Jak liczymy zawartość dodanego nawozu do wody.
Obliczanie zawartości nawozów dodawanych do pewnej objętości wody opiera się na mnożeniu i dzieleniu udziałów. Przykładowo dając 1 gram substancji do 500 mililitrów wody to w 100 ml wody znajduje się 0,2 g substancji - to chyba oczywiste. Gdybyśmy te 100 ml wlali do akwarium 100 litrowego to ilość tego nawozu (0,2 g) rozbije się na 100 l. Licząc więc zawartość substancji w wodzie po prostu dzielimy masę przez objętość:
0,2 g/ 100 l = 0,002 g składnika / 1 litr wody = 2 mg/l.
Taki sposób obliczenia pozwala policzyć zawartość "całego nawozu" tj. całej substancji, którą wprowadzamy do wody. Gdyby to był np. siarczan potasu K2SO4 to obliczenia pozwoliłyby policzyć zawartość K2So4 a więc dostalibyśmy informację, że w wodzie jest 2 mg/l K2SO4.

W naszych akwariach ważniejsze są nie "całe związki" ale ich części: potas, żelazo, azot (azotany), fosfor (fosforany). Aby policzyć zawartość pierwiastkowego potasu, K czy też jonu azotanowego (NO3) trzeba odnaleźć jaką część całości związku stanowi ten jego fragment (K, NO3). Zawartość w związku można wyrazić w procentach, choć jest to mniej wygodne.

Obliczanie zawartości pierwiastków i grup pierwiastków w związkach
Dla przykładu spróbujmy policzyć udziały w jakimś prostym związku, ale takim, aby się nam przydało - niech to będzie powiedzmy azotan potasu, KNO3.

W powyższym związku ważne pierwiastki dla życia roślin to potas (K) i azot (N), ale szczególnie w akwarystyce przyjęło się, że dozowanie N podaje się w postaci jonu NO3.
Stąd warto policzyć zawartość procentową K i NO3 w związku. Korzystamy tu z tablic chemicznych/fizycznych, wikipedii lub (co chemik rekomenduje układ okresowy). Z tych źródeł odnajdujemy masy cząsteczkowe/molowe pierwiastków.

K - 39 gramów na mol (czasem będą podawane jako masa atomowa, masa cząsteczkowa z jednostkami: u, D (Dalton) - podkreślam, że liczbowo to to samo),
N - 14 g/mol,
O - 16 g/mol.
A więc masa molowa KNO3 = 1x 39 + 1 x 14 + 3 x 16 = 101 gram/mol
Stąd % K = 39 / 101 = 0,39 (przypominam, że % polega na pomnożeniu przez 100% a więc) = 39%
%NO3 - liczymy tak samo albo przyjmując, że w związku KNO3 po odjęciu K pozostaje tylko NO3 stąd %NO3 = 100% - 39% = 61% (0,61).


Przykład obliczeń z użyciem takich związków
============
Załóżmy sobie zadanie:
Przygotowano nawóz zawierający w 0,5 litra 25 g KNO3. Do akwarium 250 l dodawano 10 ml nawozu. O ile zmieni się zawartość nawozu w wodzie?

Wykorzystując zawartości K i NO3 w KNO3 pokazane kilka linijek wcześniej 25 g KNO3 zawiera:
K = 0,39 x 25 g = 9,75 g
(jak ktoś lubi % to liczy się tak:
39%x2,5
-------- = 0,39 x 25 - stąd osobiście nie używam % bo po co?)
100%

NO3 = 0,61 x 25 g = 15,25 g

Rozpuszczono te 25 g KNO3 w 0,5 litra (500 ml) wody a dodawano do akwarium ilość 10 ml. Stąd jednorazowo podawano:
10 / 500 część nawozu a więc:
K = 10/500 x 9,75 = 0,195 g = 195 mg K
NO3 = 10/500 x 15,25 = 0,305 g = 305 mg NO3

Skoro dajemy to na 250 litrów akwarium to wzrost stężenia w wodzie w akwarium będzie równy (masa/objętość):
K = 195 mg K / 250 l wody = 0,78 mg/litr
NO3 = 305/250 = 1,22 mg/l

Jak ktoś lubi ppmy to:

K = 1,2 mg/l = 1,2 mg/kg = 1,2 ppm (czyli w akwarystyce jednostki mg/l = ppm)

Pułapki
Czasem podczas obliczeń możemy zapomnieć, że dany związek jest uwodniony tj. ma wodę. Stąd:
MgSO4 (bezwodny) i MgSO4 x 7H2O liczy się tak samo, ale należy uwzględnić tę wodę. I wtedy wychodzi, że np. bezwodny MgSO4 jest około 2x bardziej skoncentrowany (w sensie ilości Mg) niż siedmiowodny.

Przeredagowałem aby było jaśniej (mam nadzieję, że jest) - zulix
Ostatnio zmieniony 01 sty 1970, 1:00 przez zulix, łącznie zmieniany 5 razy.
Jestem na etapie "wypalony". Niestety nie rozwijam kalkulatora, nie udzielam porad, nie angażuję się (poza wyjątkami).
ODPOWIEDZ

Wróć do „Nawożenie roślin”