Буферные растворы

[Chaiinik]

Кто подскажет чего почитать на предмет установления и удержания нужного рН в среднежёсткой воде??? Буферность, буферные растворы, сдвиг рН и т.д.
Лурье открыл, а там ... О-О-О!!!code49... мне ЭТО не осилить...:(

З.Ы. если бы что-то об этом, но в применении к аквариумистике... code39 поскольку теоретическая химия (http://www.xumuk.ru/encyklopedia/675.html) - це для мене вже мабудь занадто ... читаешь и возникает вопрос "И ШО з цым робыть?":(

[altum72]

Лурье открыл
а это хто?

[Xимик_UA]

Chaiinik,
Так Вы же Хомченка, Трифонова, Разуваева читали...там о гидрокарбонатном буфере написано неплохо...

[Chaiinik]

а это хто?по моему, так просто садист.:)
А формально:
Ю.Ю. Лурье "Справочник аналитической химии" , (по рекомендации господ И. Г. Хомченко, А. В. Трифонова, Б. Н. Разуваева "Современный аквариум и химия")
там о гидрокарбонатном буфере написано неплохо... неплохо, но недостаточно, или я недопонял. хотя эти 3 абзаца если в аквариум налить дистиллированную воду, то, внеся рассчитанное количество кислоты,
можно достичь требуемого значения pH. Если в аквариуме используется водопроводная вода или
вода из природных водоемов, в которых растворены различные соединения, внесение
рассчитанного количества кислоты не приведет к желаемому сдвигу pH. В ряде случаев
необходимое изменение pH не достигается даже при внесении кислоты в десятикратном размере
по сравнению с рассчитанным количеством. Это происходит потому, что вода с растворенными в
ней веществами обладает буферными свойствами, т. е. является буферным раствором.
Буферные растворы — это такие растворы, pH которых почти не зависит от разбавления и почти
не меняется при добавлении к ним небольших количеств кислот и щелочей. Наиболее
распространенные буферные растворы содержат, как правило, слабую кислоту (CH3COOH, H2СO3,
H3PO4 и др.) и соль этой же кислоты. Например, буферными свойствами обладают смеси кислых и
средних солей одной кислоты или смеси двух кислых солей, например NaHCO3 + Na2CO3,NaH2PO4
+ Na2HPO4. Смеси небольших равных количеств NaH2PO4 и Na2HPO4 (или соответствующих
калиевых солей) позволяют поддерживать реакцию воды, близкую к нейтральной (pH в интервале
от 6,5 до 7,5).
Так называемый аммиачный буфер образует водный раствор аммиака и какая-нибудь соль
аммонии: NH4ОН + NH4Cl. Буферные свойства аквариумной воды обусловлены содержанием в
ней углекислоты H2СO3 и ее кислых солей Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. Буферные растворы находят
применение в тех случаях, когда надо поддержать определенное значение pH. Они могут быть
использованы аквариумистами при лечении рыб, обеззараживании водной растительности, при
борьбе с вредителями аквариума, проведении химического анализа аквариумной воды и т. д. О
приготовлении буферных растворов можно прочитать в литературе по аналитической химии (см.
Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1979). пропахал раз десять туда и назад.
и всё равно ... как мартышка и очки...:(

[altum72]

по моему, так просто садист.:)

то точно!
только что глянул одним глазом....
та ну его...такое ночью приснится - лопатой не отмахаешься.
я в такие дебри не лезу,я по старинке,по простому -по колхозному.

[Xимик_UA]

Chaiinik,
Буфер - два вещества, способных превращаться друг в друга под действием кислоты или щелочи. Т.е. значительная часть кислоты, добавленная в воду с буфером уходит на это превращение, и только остальная часть уходит на сдвиг рН. В чистой воде кислота сдвигает рН в полном объеме. Например, если 1 мл на 10л дистиллята сдвинет рН с 6,5 до 4, то в воде с буфером свиг рН может быть и меньше 0,5 ед. (Цифры условные).
З.Ы. Это, конечно, не точное описание как работает буфер, но примерно так.
А с Лурье они конечно погорячились, справочник реально классный, но для химиков-аналитиков.

[ikhtiandr]

Кто подскажет чего почитать на предмет установления и удержания нужного рН в среднежёсткой воде??? Буферность, буферные растворы, сдвиг рН и т.д.
...(

А это уже надо в сторону морской аквариумистики смотреть. Там буферные растворы применяют при перевозке гидробионтов (например Buffer Tabs).

[Anarhist]

Chaiinik,
Извините, Anarhist, но Вы, явно, не "в курсе" .....
Возможно, я не в курсе. Я просто по статьям критиковал и из этого вывод сделал.

[Chans]

Мир Вам!
Самый простой пример буфера - раствор пищевой соды - самое интересное, в кислотном растворе ведет себя как кислота а в щелочном - как щелочь.
Итог - в аквариуме НЕ ПРИМЕНЯТЬ.
Удачи.

[Chaiinik]

Итог - в аквариуме НЕ ПРИМЕНЯТЬ.ОЙ, только давайте про неаквариумные варианты не будем;)... а то в такие дебри уплывём...:)

------------------------------------------------------------------------------------------
вот кое что из лички без упоминания автора(без спросуcode34)
Я надеюсь меня простят, - это ж не только мне интересноcode39
на инфу по "сдвигу" буфера - всё ещё надеюсь - ;)
уточню:
интересует именно, есть возможность не "удалить" буфер кислотой, а затем подгонять рН, а частично нейтрализовать одну из составляющих буфера так, чтобы получить из воды 7,5 воду 6,5-6,2 .... с буфером на этой отметке.
Надеюсь, не совсем бред наплёл....:) Я ещё пока не разобрался, почему и как: есть вода стабильное рН(???), а и вода с нестабильным рН ....
блин, чуствую - бред :)
буду пытаться вгрызаться в гранит науки дальше.
Химия в школе "4", но чуствую, это "по доброте душевной" учителя :023:
да и, как ни как, 30 лет прошло :023:

если ты сможеть четко, одной фразой ответить какие вещества образуют буфер, тогда ты сразу все поймешь. знаешь ответ?"-Что вы думаете о эмансипации женщин?
- ... оно-то конешна, .... однако шож...."
(эпиграф):023::023::023:
согласно Хомченко(не вспомнил конечно, но прочёл:)):
Буферные свойства аквариумной воды обусловлены содержанием в
ней углекислоты H2СO3 и ее кислых солей Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2.
НО ИСХОДЯ ИЗ ЭТОГО ПОЛУЧАЕТСЯ, ЧТО ВСКИПЯТИВ ВОДУ И СЛИВ ВЕРХНЮЮ ЧАСТЬ - уменьшу рН???(за счет уменьшения временной жёсткости) -и если так, а что станет при этом с буфером?
Также, у Хомченко:
Наиболее
распространенные буферные растворы содержат, как правило, слабую кислоту (CH3COOH, H2СO3,
H3PO4 и др.) и соль этой же кислоты.
Проще говоря: уксус, угольная кислота и ортофосфорная + их соли....
В среднежёсткой воде это выглядит угрожающе - ну ещё угольную кислоту (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_% D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%B0) я представить себе могу, но опять же "но":
учитывая сложность(нереальность) точной регулировки подачи СО2, плюс реакцию на изменение температуры - разве этим получишь устойчивый рН?
дальше:
ортофосфорная
всё замечательно, но как отреагирует та же рыба на такое количество фосфатов в воде? В осмосе количество требуемой кислоты - нужно мало, а в среднежёстой воде? И как определить соответственное количество фосфорной кислоты и солей для установления буфера нужного значения рН? Тестами экспериментально? Временную жёсткость, я так понимаю, прийдётся убирать? Чем? Соляной кислотой? Кипячением? Ионообменными смолами?
вопросов - ужос скока....
С уксусом - вообще не представляю как это будет выглядеть.... (всё что в голову приходит - это маринад...)

Кстати о инообменных смолах: может их применять для смещения буфера?...
так, опять в голове каша - ....:( пошёл читать по ..надцатому кругу...

ну что? кто мне мозги вправит??? code39

[Starcomputer]

Что значит удержать рН ???
Он и сам прекрасно держится, тем более в среднежесткой воде.
Или ты хочешь его сместить и удержать ?

[Chaiinik]

Или ты хочешь его сместить и удержать ?именно.
имеем воду gH 18-22 и kH 10-14 рН 7,6-7,8.
осмос - очень ограничено
хочу стабильный (удерживаемый буфером) рН 5,8 -и не мечтаю, 6,2 ...ну или хотя бы 6,5
:):):)
и главное - хочу представлять и понимать максимально большее количество путей к этому(если таковых много), чтобы выбрать максимально эффективный и экономичный....

[Starcomputer]

Хм.....
Кислотой его можно сместить временно, так что только СО2.
Чтобы удерживать - либо контроллер, либо экспериментально количество подачи.
Жесткость тут не особо причем, просто больше СО2 уйдет, т.к. часть потратится на разрушение буфера. Если не хочешь столько СО2 в аквариуме, то - осмос.
Хотя если осмос + рыбы + мало травки, то рН и сам упадет.
Если все же кислотой, то берешь литр воды из аквариума, капаешь по каплям и меряешь рН при этом. Потом считаешь пропорцию - сколько капель нужно на весь аквариум. И так при каждой подмене.
Можно еще смолу - анионит, она меняет ионы солей на (Н-) рН упадет. Но это не паханая тропа :)
Оптимальный вариант (и самый безопасный) СО2 + осмос + контроллер или хотя бы дропчекер.

[Chaiinik]

Но это не паханая тропа оч внимательно следим за "ленивым" Вадимом;)

[Starcomputer]

оч внимательно следим за "ленивым" Вадимом
Увы, там комбинированная смола, так что на рН она не повлияет :)

[Глеб]

Starcomputer,
Прошли года , прошло много лет моего увлечения аквариумом, пришло время неоюбыкновенного прогресса и я уже могу с помощью дочки и цифрового аппарата делать такое .....,но не всё. У меня есть растения,много, есть дочь и есть цифровой неплохой аппарат. Что дальше? фотографий сделано много. Теперь их как то нужно обнародовать. ВЫ

[Chaiinik]

Увы, там комбинированная смола, так что на рН она не повлияеттам ещё много аспектов.
а вообще, именно на Н-катионит (http://www.doshion.ru/tehh.htm) сейчас смотрю как на оновной вариант. Надо только просчитать окончательную стоимость и все возможные побочные эффекты....
а также хотелось понять, что происходит с буфером при таком раскладе ....

[Xимик_UA]

Chaiinik,
Н-катионит (сильный) сдвинет рН ниже 5 точно, при этом почти весь буфер уйдет - по сути это почти то же самое, что и добавление соляной кислоты (хотя плюс в отсутствии паразитных хлоридов). Хотя, если смешивать Н-катионированную воду с водопроводной (сильная аэрация очень желательна) GH и КН, естественно, понизится.

[Chaiinik]

Xимик_UA, чем дальше, тем более мне нравится этот вариант.
Очень хочется услышать также ответы и мнения по посту №10.
Для ... понимания "что , как и почему" и общего рвзвития.:):):)

з.ы.
с Н-катионитом всё даже слишком:) хорошо выглядит:
ряд селективности катионита огорчает лишь немного Са > Mg > Na (предпочёл бы видеть на последнем месте, или первым "проскакивающим" - Mg, но шо ж:))
восстановление, вроде, тоже можно проводить без особых проблем
буфер можно, слегка восстановить либо добавлением воды, либо к примеру ... карбонатом калия(подойдёт???) ведь необязательно соль Са , Mg , Na -???

либо.... недообрабатывая воду, к примеру, регулируя кислотность напором воды через колонку, обрезок шланга с катионитом или что то вроде того... помозговать надо

пока не вижу минусов, что беспокоит (не то что их нет, а то, что не вижу:023:)
хотя один уже вижу:
пока не пойму как решить проблему контроля получаемой воды без постоянного тестирования. С реагентами немного проще: параметры исходной воды известны, и примерно
одинаковы:- отмерил-отвесил, смешал, получил предсказуемый результат - а здесь ... степень истощённости катионита на весах, или мерным стаканом не измеришь .... скорость протока воды через него - тоже, и т.д.

[Starcomputer]

пока не вижу минусов
Минусы:
- невозможность оперативного (да и НЕ оперативного) управления. Даже если прибор увидит, что рН зашкалило, вытащить / добавить / заменить смолу он не сможет;
- невозможность выключения на ночь. (травка перестает кушать СО2, начинает выделять его и рН падает).
- падение характеристик со временем, чем дальше, тем хуже.
..............
Володя, рН в мягкой безбуферной воде склонен резко меняться. Ежели такое произойдет - капец рыбе :(

[Xимик_UA]

ряд селективности катионита огорчает лишь немного Са > Mg > Na (предпочёл бы видеть на последнем месте, или первым "проскакивающим" - Mg, но шо ж)
Это абсолютно не важно (если не использовать слабый катионит, который похоже на рынке только один - Dowex Mac 3). У Вас будет две воды - водопроводная и Н-катионированная (совсем без Са,Mg,Na, но очень кислая). Смешивая их Вы добиваетесь желаемого рН (повторю об аэрации - рН будет откатывать), хотя буфер там будет очень слабый. При этом соотношение Са/Mg/Na не изменится, изменится только их общее содержание.
З.Ы. Новый катионит (особенно наш КУ2-8) нужно хорошо промыть - желательно дистиллятом, но и водопроводная вода сойдет (просто регенерировать потом нужно будет).
З.Ы2. нарыл вот такую штуку http://www.aquariumguys.com/tetra-correct-ph-7.html похоже это что-то близкое к фосфатному буферу, но не фосфаты...

[Chaiinik]

В поисках вариантов наткнулся на "рН-минус":):):)
http://magazinpool.ru/d/114329/d/rn-minus_zhidkiy.pdf
"рН-минус - просто долей серной кислоты...":)
зато - название умное:)
(травка перестает кушать СО2, начинает выделять его и рН падает)тут, я думаю, аэрация выравняет

можно также подумать о отдельном фильтре с таймером отключения на ночь. Хотя не думаю, что удастся получить "непрерывный процесс". Скорее всего прийдётся готовить воду отдельно. Либо во время подмен, но тут ЕЩЁ думать надо.

[MSNc]

Я зі своїм колишнім науковим керівником дивилися на рахунок гідро- дигідрофосфатних буферів (аналітична хімія політех львівський). Бачив я 10 сторінок табличок з масами солей\кислоти на 1 л. Ми дружно почухали одну штуку і вирішили, що нам то не треба :), при тому що вся хімія і можливості важити\розбавляти були на місці.
Хоча з другої сторони - риба живе в природньому середовищі де рН гуляє в доволі широкому діапазоні і є добові скачки в вищу та нижчу сторону. Володя простіше всього зажени рН в кисле середовище фосфорною кислотою (якщо немає рослин) або сірчаною кислотою (якщо є рослини). Із-за розчинених солей кальцію\магнію\натрію\калію ти будеш мати гідрофосфат\гідросульфат цих солей, що і в сумі будуть давати аналог буферних сумішей в акві.
Але є таке поняття як буферна ємність - то є доволі погана штука, якщо вона мала. Принцип - додав кислоти - рН=6.5, ще додаєш - рН=6.5, ще додаєш - рН=6.5, ще додаєш - рН=4 і в тебе перуанські верхів'я Амазонки в акві :). І чим більше ти додаєш кислоти - тим більша буферна ємність. На неї треба вважати, щоб не наробити біди.

[Chaiinik]

MSNc, вот я тоже смотрел по ортофосфорной кислоте ... и имхо, она умесна лишь в применении к осмосу, для среднежёсткой воды - полный атас выходит....:(
Але є таке поняття як буферна ємність - то є доволі погана штука, якщо вона мала. Принцип - додав кислоти - рН=6.5, ще додаєш - рН=6.5, ще додаєш - рН=6.5, ще додаєш - рН=4 і в тебе перуанські верхів'я Амазонки в акві если не считать того, что добавляя кислоты и повышая кислотность, одновременно повышается общая(вернее, постоянная) жёсткость до ещё более "недосягаемых высот", что для Амазонки мало характерно:). Н-катионит этого недостатка не имеет, зато трудно контролируем code27.
На данный момент пытаюсь продумать схему, и скорее всего, это будет некая комбинация. И похоже, эмпирические методы начинают себя исчерпывать. Новой инфы не нахожу code27. То есть, прийдётся закупать реактивы и - наощупь code51. Немножко обидно - пустая трата времени и денег, а ведь наверняка же, где-то есть готовый ответ, или алгоритм, как его просчитать ... code27

[MSNc]

Володя найбільш мудріше - це використовувати Н-катіоніт і ОН-аніоніт і потім міряти рН кінцевої води і підганяти під необхідні вимоги кислотою.

[Chaiinik]

Всё никак не врублюсь:
Буферные свойства аквариумной воды обусловлены содержанием в ней углекислоты H2СO3 и ее кислых солей Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2.
распространенные буферные растворы содержат, как правило, слабую кислоту (CH3COOH, H2СO3, H3PO4 и др.) и соль этой же кислоты.
получается - чем выше временная жёсткость, тем большее количество кислоты или солей с кислой реакцией нужно чтобы изменить рН.
И в тоже время:
Смеси небольших равных количеств NaH2PO4 и Na2HPO4 (или соответствующих калиевых солей) позволяют поддерживать реакцию воды, близкую к нейтральной (pH в интервале от 6,5 до 7,5).
И как это понимать?
получается что написано выше: Буферные свойства аквариумной воды обусловлены содержанием в ней углекислоты H2СO3 и ее кислых солей Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. - это не совсем так? ведь соли того же натрия имеют место быть в воде?
И второе, никак не могу понять доливая скажем соляную кислоту в воду:
сначала я убираю временную жесткость, переводя её во временную и после этого рН "легко и просто" то есть буфер отсуствует - то есть, получается что буфер это и есть эта самая временная жесткость - но вот мы изменили рН и хотим установить на этой отметке буфер - это вообще возможно?
Ведь имеющаяся кислота все наши карбонаты "сожрёт" доведя рН до 7 (условно), и только после єтого временная жёсткость начнёт расти...
Вообще, у меня віходит что кислая вода не имеет буфера в кислую сторону, а щелочная, соответственно, - в щелочную.
И в тоже время ...
И в тоже время умные люди пишут: Буферные растворы — это такие растворы, pH которых почти не зависит от разбавления и почти не меняется при добавлении к ним небольших количеств кислот и щелочей.
Я уже запутался .... как же сделать воду с достаточным уровнем буфера и нужной рН ????