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O princípio de funcionamento de um reator é a inversão do processo de calcificação. Um substrato de carbonato de cálcio é dissolvido quando o gás carbônico-CO2 combina-se com a água, formando um ácido fraco, o ácido carbônico, (concentrações acima de 2,0mg CO2/l acidificam a água) a fim de fornecer o cálcio e os íons bicarbonatos, nas mesmas proporções que o utilizadas durante a fase de calcificação (CaCO3 + H2O + CO2 Ca2 ++ + 2 HCO3-) Lentamente a mídia dissolve-se em cálcio e bicarbonato. É indispensável utilizar mídia de boa qualidade. Certos restos coralíneos podem de acordo com a origem liberar quantidade significativa de fosfatos. Enquanto que a água circula no reator em centena de litros/hora, o débito de água em entrada e saída do reator calcula-se em alguns litros/hora há dois ajustamentos possíveis sobre um reator í calcário.
1) A quantidade de CO2 que injeta-se.
2) O débito em saída do reator.
CO2 + H2O <-> H2CO3
Dióxido de carbono + água = ácido carbônico.
H2CO3 + CaCO3 <-> Ca++ + 2HCO3-
Ácido carbônico + Carbonato cálcio = ion cálcio + ion bicarbonato
Simplificando:
CaCO3 + H2O + CO2 <-> Ca++ + 2HCO3-
Carbonato cálcio + água + dióxido de carbono = íon cálcio + íon bicarbonato
É brincando sobre estes dois parâmetros que pode-se ajustar a alcalinidade do aquário. O inconveniente essencial do método situa-se na água de saída ácida. Se a rejeição de água é demasiado que importa o pH do aquário pode cair muito rapidamente. Resulta um crescimento de algas, porque o aumento do CO2 no aquário age como um adubo. Algunss aquaristas neutralizam este pH "baixo" adicionando uma segunda coluna com algum substrato calcário.
Qualidade da mídia
a) Infelizmente não existem muitos estudos a respeito da qualidade da mídia empregada.
[table=][tr=][td=]Midia[/td][td=]Nivel de Fosfato[/td][td=]CA/ PO4 (maiores níveis
são melhores)
[/td][/tr]
[tr=][td=]ARM[/td][td=]2.0[/td][td=]1925[/td][/tr]
[tr=][td=]Koralith[/td][td=]2.8[/td][td=]1375[/td][/tr]
[tr=][td=]Conklin Limestone[/td][td=]6.0[/td][td=]500[/td][/tr][/table]
Além do cálcio outros compostos como estrôncio, fosfato e outros metais pesados se dissolverão e entrarão no aquário através do efluente. O lado bom é que elimina-se a necessidade de adicionar elementos traços, o lado negativo é o acumulo de fosfato ou metais pesados como cobre também
b) Tamanho da mídia
O tamanho da mídia influencia diretamente em sua dissolução, quanto maior o tamanho dos grãos menor a dissolução
Partículas menores provêem uma área de superfície muito grande, e dissolverá a uma taxa mais rápida. O maior problema neste caso resulta do pó formado.
Mídias a base de calcita também tem taxas de dissolução menores (Tunze por exemplo)
Parte da mídia é inerte, ou seja não se dissolve (a borra que se forma no fundo) e deve ser descartada pois entope esponjas e cano
Efeitos colaterais
1) Queda no pH
É comum após adicionarmos o reator observamos uma queda no pH. Isso se deve a adição do CO2, com o tempo e subida da RA esse fenômeno tende a diminuir. Se perceber que o pH antes de acender as luzes, período ao qual ele se encontra mais baixo for inferior a 8.0 deve-se diminuir a adição de CO2.
A tendência com a elevação da RA é que cada vez menos haja variações de pH.
Uma maneira de resolver o problema seria arejar a saída do efluente.Neste caso a intenção é eliminar o CO2 antes de ser introduzido na água do aquário.
Outra forma de minimizar a queda do pH é adicionar uma segunda câmara ao reator. Ao contrário da câmara principal, a água não é recirculada. Esta segunda câmara não precisa ser feita em acrílico, basta um local onde possa se adicionar mídia calcárea. Dissolvendo CaCO3 adicional tem o efeito de elevar o pH, e também elevando o cálcio e alcalinidade na saída do efluente.
A forma mais eficiente é combinar CaCO3/CO2 com algum aditivo de alcalinidade. Kalkwasser é especialmente interessante, principalmente quando aplicado durante o período noturno ou através de um controlador de pH que adicionaria quando estivesse baixo
2) Aumento no fosfato
O aumento dos níveis de fosfato tem duas causas :
- A qualidade da mídia empregada, toda mídia calcárea tem um pouco de fosfato (vide quadro 1), que é dissolvido junto
- Muitos aquaristas ao instalarem o reator de cálcio suspendem o uso do kalkwasser, que ajuda na exportação de fosfatos.
3) Desequilíbrio entre RA e CA
O reator de cálcio poderia ser chamado de reator de alcalinidade, O que ocorre nesse caso é que a reserva alcalina sobe demais, pois há formação de carbonatos em excesso. A injeção de CO2 a mais não permite que íons cálcio livres sejam dosados no efluente do reator. Todo o cálcio livre da solução se combina com o CO2 e forma CaCO3, o carbonato de cálcio.
É verdade também que não é possível manter niveis ideais de Cálcio e alcalinidade se a salinidade não estiver dentro dos níveis normais (35 ppt) ou houver deficiência nos níveis de magnésio.
Para cada 1 mEq/L de alcalinidade (2.8 dKH), o reator adiciona 20ppm de cálcio
1- Ajustar a taxa de fluxo do CO2 a aproximadamente. 20-30 bolhas / minuto e a taxa de fluxo efluente a um gotejamento bastante lenta e deixar o reator funcionando por algumas horas a. Medir a taxa de fluxo efluente em litros por hora
2- Ajuste a saída de forma que o pH gire em torno de 6.5 para boa dissolução da mídia
3- Nos primeiros dias a água poderá ficar um pouco turva devido ao cascalho.
4- Uma referência do volume de água na saída é usar um litro por hora para cada cem litros do aquário..
5- Monitore durante as próximas semanas os parâmetros do aquário e se necessário recalibre a saída.
Existem duas formas de se aumentar a alcalinidade :
1) Aumento da alcalinidade no efluente
2) Aumento na taxa de fluxo do efluente
A alcalinidade do efluente, pode ser aumentada aumentando-se a quantidade de CO2 e mantendo o fluxo constante do efluente. Aumentar a taxa de fluxo resultará em uma diminuição da alcalinidade do efluente se a taxa de CO2 não for aumentada simultaneamente
A fórmula para cálculo do aumento de alcalinidade, tomando como período de calibração 24 horas é a seguinte :
Aumento da reserva alcalina pelo reator = C * (R-A) * 24/V.
Onde C = volume de água na saída do reator
A = Reserva alcalina inicial do tanque
R = Reserva alcalina na saída do reator
V = Volume total de litros do tanque
Passadas 24 horas obteremos uma reserva alcalina ligeiramente menor do que da formula, isso devido ao consumo da mesma.
Aumento da reserva alcalina pelo reator – Reserva alcalina real do tanque = Consumo do tanque
Os volumes devem ser calculados em litros ou litros por hora e a alcalinidade dKH ou meq
É conveniente instalar um registro antes da entrada da água no reator, se for feito na saída existe risco de vazamento, pois aumenta a pressão no corpo do reator
O tamanho do reator pouco tem influencia direta em sua eficiência, para comparar e julgar os reatores, falta-nos por conseguinte geralmente curvas de produção de cálcio em função do débito de água em saída, de CO2 em entrada, e o substrato calcário utilizado, variáveis como fluxo de água, quantidade de CO2 injetado, características físicas do reator (volume, recirculação, etc), mídia empregada, etc.
Além do reator propriamente dito o que mais precisarei?
1) Cilindro, pode ser de extintor com Registro de Topo. Se for usado atente-se ao teste hidrostático que não deve exceder a 5 anos. O CO2 é armazenado a uma pressão altíssima de 70 a 80 kgf/cm2 (em torno de 900 a 1000 libras / polegada 2), por isso todo cuidado é bem vindo
Os cilindros são construídos em aço especial e têm dimensões e capacidades variadas e obedecem a normatização específica. Cilindros pequenos, também podem ser fabricados em alumínio, com a vantagem de serem consideravelmente mais leves e conseqüentemente de mais fácil manuseio, apresentam como inconveniente, a menor capacidade de armazenagem .
Cilindros de CO2 não devem ser expostos a altas temperaturas, portanto não posicione próximo a fontes de calor sob risco de explosão.
2) Válvula redutora de pressão –. São dispositivos que permitem a regulagem e a estabilização da pressão de trabalho em níveis compatíveis com a pressão de trabalho do fluxômetro, (1 a 2 Kgr/cm2 )deve ser de CO2 O regulador pode ser de um estágio, que mede só a pressão interna do cilindro, ou de 2 estágios, que mede a pressão interna do cilindro e a pressão de saída.
3) Fluoxômetro, é um instrumento destinado a quantificar e indicar a quantidade de gás que está passando por ele . Deve ter abertura muito lenta para um total controle da quantidade de gás que vai para o reator, é composto por uma válvula de controle de fluxo associado a um tubo vertical dotado de escala através do qual flui o gás; um flutuador; e um limitador na porção superior do tubo. Os tubos são construídos de material transparente, preferencialmente em vidro. Possuem uma conicidade interna que tem por finalidade proporcionar uma variação de área em relação í posição assumida ao flutuador em função do fluxo estabelecido. O flutuador é um elemento localizado no interior do fluxômetro, que varia sua posição proporcionalmente í variação do fluxo. Ë o ponto de referência para se realizar a leitura da vazão
4) Bomba submersa tem por finalidade puxar a água do aquário para o reator ou então uma derivação do retorno ou do overflow para forçar a passagem de água. Uma alternativa mais cara, seria o uso de bombas peristáticas.
A maior dificuldade é manter o fluxo constante de fornecimento de água, no caso da bomba isso é muito difícil de se conseguir. Na derivação do overflow usa-se uma válvula para controlar o fluxo. A pressão alta produzida pela bomba de recalque torna menos suscetível a mudanças e a válvula de portão permite controle preciso. O terceiro método embora mais caro é o mais preciso, o uso de bomba peristáltica, pois são menos susceptíveis a esse problema
5) Conta Bolhas : Normalmente colocado após a saída do fluxometro ou válvula de agulha, sempre antes da entrada do CO2 no reator. É um pote transparente com água em seu interior. Sua função é tornar visível o CO2 e poder facilitar a regulagem do reator.
Artigo de Celso Suguimoto
