Akvaristik uden hemmeligheder

Forfatter: Olaf Deters
Oprettet: 09/09-2007 09/09-2007
Sidst redigeret: 27/05-2010 27/05-2010
Oprettet under: Generelt
 Del

© Olaf Deters. Eksternt link http://www.deters-ing.de
Oversat af Tysklærer, Anni Bang Hansen / Gert Skjølstrup



Akvaristiske beregninger
Også inden for akvarier er der adskilligt, som bedst kan planlægges ved matematiske beregninger. Naturligvis skal man ved tolkningen af resultaterne tage hensyn til den forventede præcision.
Denne er bl.a. afhængig af , hvor præcise ens angivelser er, og afhængig af indflydelsen fra forskellige perifere betingelser.

Den forventede præcision angives ligeledes.
Ved angivelsen skal man være opmærksom på, at komma (,) angives som punktum (.). Ved nogle formularer har jeg forud angivet eksempler på værdier, for at gøre det klarere, hvad der menes. Disse værdier kan selvfølgelig overføres til egne beregninger.

CO2 fastsat ud fra pH og KH
Man kan matematisk fastlægge CO2-værdien ud fra karbonathårdheden og pH-værdien. Den tilhørende lignelse er: (se formel)
Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm
PHen skulle kunne fastsættes med et pH-Meter ned til 2 pladser efter kommaet, og KHen til 0.5 dKH, så resultatet bliver troværdigt. Netop ved pH kan målefejl forvanske beregningsresultatet.
Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Ved anvendelse af organiske syrer, f.eks. ph-sænkende midler, kan resultatet ligeledes afvige fra virkeligheden. Dette skal man være meget opmærksom på. Det forekommer igen og igen, at akvarium-folk gennem beregninger håber på meget præcise resultater og reagerer meget rystede, når de bliver opmærksomme på, at afvigelser ved beregningen af CO2-værdien kan være betydelig.
Råd: Den konstante 7.90 svarer til en middelværdi hvad angår ledeevnen og temperaturen. Det er meget muligt, at man også andre steder vil støde på let afvigende konstanter. Andreas Sander har intensivt beskæftiget sig hermed. Det kan man læse yderligere om på hans side. Lige så oplysende er diskussionen herom. (Gåden bliver til sidst løst)

pH ud fra KH og CO2
Med denne beregning kan man på grundlag af en given karbonathårdhed og en ønsket CO2-værdi fastsætte den tilhørende pH-værdi. Sandsynligvis er det den mest meningsfulde beregning inden for akvaristik, for hermed kan man omhyggeligt fastlægge den ved CO2-regulator indstillede værdi.
Den CO2-koncentration, som skal indsættes, ligger ved 2+ mg/ltr. Alt hvad der ligger udenfor dette område skader snarere fiskene og hjælper heller ikke planterne.

Se formel. Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

KH ud fra pH og CO2

Ligeledes kan man ud fra CO2-værdien og pHen naturligvis fastsætte den tilsvarende KH. Men at indsætte dette i akvariet er væsentligt sværere.

Se formel. Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm



Den krævede massestørrelse på et hamborg-måttefilter.

Ved at angive den ønskede strømhastighed, bassinstørrelse og tilbageførsel pr. time kan man fastsætte den krævede måtteflade. Lignelsen bliver: (se formel). I naturen bliver hastigheden imidlertid mange gange større, især ved tilkørte måtter. Dette skyldes tværsnitsindsnævringerne af selve måttematerialet og opblødningen. I praksis betyder det intet. Med de 5 til 10 cm pr. minut ligger man vældigt godt.

Se formel. Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Bassinindhold Q i liter.
Antal omvæltninger pr. time n

Tilstrømningshastighed v i cm pr. minut.

Pumpeydelse ved anført måttestørrelse

Ligger måttestørrelsen A fast gennem konstruktionen kan man fastlægge den krævede pumpeydelse Q. Lignelsen lyder:
Se formel. Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm
Hvis tilstrømningshastigheden v skal ligge i det optimale område mellem 5 og 10 cm/minut, har man flg. grænser for pumpeydelsen:

Se formel. Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Tillige skal man have omvæltningen pr. time for øje.
Normalt ligger denne i området 1-2 bassinindhold pr. time.

Reel tilstrømningshastighed i filtret

Ved at angive pumpeydelse og filterflade kan man beregne den deraf resulterende tilstrømningshastighed. (Se formel)
Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Den krævede pumpestørrelse

Afgørende for pumpens produktionsmængde er spørgsmålet, hvor ofte akvarieindholdet pr. time skal igennem måtten. Normalt regner man med 2x. Ved stærkt fyldte akvarier kan det være for lidt, i stærkt beplantede akvarier går det også med meget mindre. Man skal være opmærksom på, at en forhøjelse af pumpeydelsen kun giver mening, hvis tilstrømningshastigheden i måtten ikke overstiger den for tiden anerkendte øvre grænse på 10 cm/minut. Dette bør man altså altid kontrollere med den tilhørende beregning (se ovenfor).

Se formel. Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Den bøjede måtte
Som alternativ til den traditionelle byggemåde har den akvaristiske etableret sig. Derved bøjes måtten til en kvartcirkel og placeres i hjørnet af et akvarium. Som stopklods for måtten klæbes glas-og kunststoflister lodret på ruderne. Den krævede mindsteafstand på listerne fra hjørnepunktet kan man fastsætte med følgende værktøj. Bemærk, at mindsteafstanden for det meste er for lille, fordi enten pumpen ikke længere passer til frirummet og/eller fordi måtten er blevet bøjet for kraftigt. Jeg ville altid ansætte mindsteafstanden til ca. 3x måttekraften og i given fald forhøje pumpeydelsen, så strømhastigheden ikke aftager for kraftigt.
Beregningen går ud fra, at måtten bygges over fuld akvarie højde.

Formel. Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Den krævede vandudskiftningsmængde ved nitrat NO3

Hermed kan vandudskiftningsmængden under hensyntagen til nitraten i akvariet og i skiftevandet fastlægges, som resulterer i en defineret nitratværdi efter WW (udskiftningsvandet) i akvariet.

Se formel Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Herved er fejlen = 0, da det drejer sig om entydige matematiske sammenhænge.

Krævet vandudskiftningsmængde ved VE-vand (fuldt afsaltet vand) (demineraliseret vand?)

Med denne beregning kan man fastsætte sammenstillingen af fuldt-afsaltet vand med akvarievand, for at nå til en bestemt ledeværdi. Lignelsen selv er identisk med den fra nitratberegningen. Man ville også kunne beregne temperaturblandinger osv. dermed.

Se formel. Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Også herved er fejlen = 0, da det drejer sig om entydige matematiske formler.

Den krævede vandudskiftningsmængde for afkøling

Hermed kan man bestemme den tilgængelige friskvandsmængde, som et akvarium ved en bestemt temperatur nedkøler. Man vil opdage, at man må udskifte rigtig meget vand og at ww-en (vandudskiftningen) ikke er nogen blivende løsning. Man skal imidlertid ikke glemme, at de fleste akvariefisk i naturen må og kan leve ved 30Ú eller mere. Altså ingen panik, når det bliver sommer. Hvis der opstår problemer, så skyldes det ikke temperaturen som sådan, men f.eks. iltmangel.

Se formel. Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Sammensat udskiftningsvand

Undertiden opstår spørgsmålet, hvordan udskiftningsvand skal sammensættes for, at der i akvariet opstår en bestemt maximumværdi og udskiftningsmængden derved får en bestemt volumen. Nærmere forklaring her
V-Aqua akvarievolumen i liter
Værdi i akvariet Karbonathårdhed eller ledeevne

Udskiftningsmængde planlagt total vandudskiftningsmængde i liter
Værdi ledelse Ledevandets karbonathårdhed eller ledeevne
Maximumværdi Karbonathårdhed eller ledeevne i akvariet efter vandudskiftning
Virkningsgrad ved osmoseanlag ca. 95%, ved VE (helt afsaltede) søjler ca. 100 %
Mængde ledelse Andel af ledevand ved den samlede vandudskiftningsmængde
Mængde rensning Andel af renset vand ved osmoseanlæg eller VE-søjler.

Se formel. Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Hvis den fastsatte udskiftningsvandmængde blev overført selvstændigt fra Scriptet, var den planlagte vandudskiftningsmængde valgt for ringe. Scriptet retter det og viser mindstemængderne.

Et akvariums vægt

Med efterfølgende beregning kan man groft skønne vægten af et normalformet akvarium. Afdækning og underskab indgår ikke. Vandet sættes til at fylde 95 %.
Se formel. Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Gær-CO2 beregninger

Man kan fremstille CO2 billigt med sukker, vand og gær. I de to efterfølgende værktøjer kan man beregne, hvor meget sukker og vand man har brug for, og hvilket CO2-gasvolumen man teoretisk kan opnå.
Ophavsmand til disse beregninger er Stefan Kempe. Han har venligst stillet mig sine beregninger til rådighed og tilladt offentliggørelse heraf.
Lignelsen blev af mig udvidet med luftandelen, således at man dermed kan begrænse celletallet. Gærcellerne deler sig jo hovedsageligt under ærobe forhold. Er ilten opbrugt, så begynder gæringen (CO2-produktion). V.h.a. luftvolumen lader iltmængden og dermed divisionstallet sig nu begrænse. Det igen har indflydelse på CO2-produktionen og gæropløsningens levetid. Denne del er nok snarere af teoretisk karakter, da det i praksis for det meste ikke ses så præcist. Det er stundom sågar tvivlsomt, om gærcellerne overhovedet deles i gæropløsningen. Hvis nogen kan bidrage med noget desangående, må gerne gøre det i forum (Link øverst til højre). Indberetningsværdier: Beholdervolumen (brutto) og optionalt den tilstræbte gasmængdeandel, som forbliver over gæropløsningen. Denne ligger normalt mellem 5 og 10 %. Man fylder jo ikke beholderen helt med gæropløsning. Udgiftsværdier: opløsning = samlet opløsningsmængde, altså vand + sukker.
Sukkerandel i kg
Vandmængde i liter
CO2 = den teoretisk opnåelige CO2-mængde i liter ved total forgæring.

Formel Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Den beregnede levetid bliver:

Bobler pr. minut Boblediameter max. dage
Formel Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Først fastsættes den opnåelige CO2-mængde ved total forgæring ud fra sukkermængden. Denne (CO2-mængde) har en defineret volumen. Hvis man nu tager en boblediameter og et bobleantal pr. minut (volumenstrøm), så får man det samlede tidsrum, som teoretisk skulle kunne afdække gæringen.
Den foranderlige bestemmelsesværdi for bobleantallet pr. minut opnås ved hjælp af den af mig fastsatte volumenstøm (opnået ved målinger) til 0.15 liter (h*liter) og en boblediameter på 4 mm.
Denne forundersøges automatisk ud fra den første beregning, men kan ændres manuelt.

Iltmætning i afhængighed af temperaturen

Efterfølgende lignelse fastsætter den 100%-ige iltmætning af vandet i afhængighed af temperaturen. Der gås ud fra et lufttryk på 1013 mbar.

Formel Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Sandbundsmængde

Følgende værktøj muliggør afvejningen af den nødvendige kvartsandbund som jordfugtig hældevolumen. Det vil sige, man opnår bundens krævede litermængde, når man tilsætter sandet i fugtig tilstand. Fugt betyder, at man ikke kan få mere vand ud af sandet, og at sandet heller ikke kan dryppe. Ved hjælp af forsøg opnåede man målet, ved hvilket sandet synker sammen, når akvariet, fyldes med vand + et pr. forsøg opnået massetab, hvilket opstår ved udvask flere gange (4 gange). Ved angivelsen skal man være opmærksom på, at komma (,) angives som punktum(.).

Formel Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Saltsyre

Hermed bliver det muligt at bestemme den krævede mængde saltsyre HCI, som kræves til sænkning af karbonathårdheden. Der henvises her indtrængende til de risici for mennesker og dyr, som kan opstå ved usaglig omgang med disse farlige kemikalier. Jeg påtager mig intet ansvar for nogen form for skader og forudsætter tilstrækkelig omhu hos den, der måtte benytte sig heraf. Det kræves ubetinget, at man har læst siden om saltsyrens måde at virke på i akvariet. Man skal også ubetinget agte på sikkerhedsforanstaltningerne ved omgang med HCI. Hvis det er muligt, burde man ved osmose- eller fuldtafsaltede anlæg anvende renset vand.

Signaturforklaring:
Udgangs-KH = karbonathårdheden før nedsættelsen
Mål-KH = karbonathårdhed, som skal opnås
Konc-HCI =saltsyrekoncentration i %
Vand = samlet vandmængde som skal afkarboniseres
Der indregnes 10 % sikkerhed.

Ved angivelsen bør man være opmærksom på, at kommaet (,) angives som punktum (.).

Formel Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm

Fortynding af opløsninger

Af og til er det nødvendigt at fortynde en opløsning med koncentrationen x % til en bestemt koncentration y %. Derved skal der nok komme en præcis mængde ud. Præcis det yder følgende værktøj. Der kan imidlertid godt ske afvigelser, når vægtfylde eller temperatur spiller en rolle.
Således f.eks. ved fortynding af saltsyre.
Ved de nedenfor angivne betegnelser går man ud fra, at fortyndingen kan finde sted med VE-vand (fuldt afsaltet vand). Man må altså ved hvert enkelt tilfælde afprøve, med hvilke midler fortyndingen skal foregå og hvilke forsigtighedsforanstaltninger man må anvende.

Formel Eksternt link http://www.deters-ing.de/Berechnungen/Berechnungen.htm