Electroquímica e Pearling

[nunoni]

Boas

 

a água (H2O) não é fonte de oxigénio gasoso (O2) no aquário, para isso era preciso fazer a electrólise, o que mataria os peixes. A fonte de O2 no aquário é a atmosfera, basicamente por troca à superfície. Para aumentar a concentração de O2 (por ex em aquários sobre-populados), é necessário gerar correntes de água, de preferência com ondulação, por dois motivos:

1. As correntes fazem com que a água em contacto com a atmosfera esteja sempre a mudar, assim absorve-se mais e o O2 distribui-se melhor por todo o aquário

2. A ondulação aumenta a área da superfície, aumentando assim o contacto com a atmosfera.

 

cumprimentos

 

Nuno

[Luís Fortunato]

Olá.

 

a água (H2O) não é fonte de oxigénio gasoso (O2) no aquário

E alguém disse isso?

 

Estamos a falar de plantas...

 

http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/cl.../photosynth.gif

 

Fica o link, porque a imagem é muito grande.

Na fotossíntese, o oxigénio molecular que é formado, ao contrário do que a maior parte das pessoas pensa, é originário da água (pode-se marcar a água com isótopos mais pesados de Oxigénio, face aos do CO2, ou vice-versa). Existem complexos de Manganês dentro da membrana do Tilacóide que levam a cabo essa oxidação do Oxigénio da água.

 

Da próxima vez, lê com mais atenção :D

 

Cumprimentos

Luís Fortunato

[Luís Fortunato]

Já agora... reparei numa coisa:

 

para isso era preciso fazer a electrólise, o que mataria os peixes.

Porquê?

 

Vai lá ver como é que funciona um sistema de CO2 por electrólise, e depois falamos, ok?

 

Cumprimentos

Luís Fortunato

[Pedro Borges]

hehehehe... Já ia a responder, mas... o Luís no seu melhor... bullseye! nem toda a gente sabe essas coisas, muito bem.

 

PCB

[nunoni]

Bons dias gente,

 

ninguém se chateie que andamos todos ao mesmo!, mas

 

1. Desde que a electrólise seja realizada separadamente de onde estão os peixes, é óbvio que não há problema. Eu faço electrólise aqui no meu laboratório onde trabalho e não afecta os peixes lá em casa. La Palisse dixit. Nos sistemas de electrólise para aquários (tal como os uv), tudo se processa numa caixinha fechada bem separado do resto.

 

2. O O2 gerado pelas plantas não chegaria para sustentar aquário nenhum, a não ser que fosse muito bem plantado e tivesse lá dentro vá lá 1 Neon ou dois. A imensa maioria do O2 consumido pelos peixes provém da atmosfera.

 

3. Obviamente que em termos das plantas o oxigénio provém da água!, e isto é o forum das plantas, de modos que quem tem razão são vocês!

 

Obrigado por me chamarem à razão e cumprimentos

 

Nuno Barradas

[Luís Fortunato]

Olá.

 

Desde que a electrólise seja realizada separadamente de onde estão os peixes, é óbvio que não há problema. Eu faço electrólise aqui no meu laboratório onde trabalho e não afecta os peixes lá em casa. La Palisse dixit. Nos sistemas de electrólise para aquários (tal como os uv), tudo se processa numa caixinha fechada bem separado do resto.

Tu podes fazer electrólise dentro do aquário... sem problema nenhum.

Não sei que noções de electroquímica tens (pela tua conversa deves ter). Sabes que a concentração de CO2 formado é proporcional à intensidade de corrente. E como estamos a falar de concentrações de CO2 na água da ordem de 30-40 ppm (ideal) a corrente não será muito alta.

 

Já agora pergunto, electrólise em UV's? Não percebi...

 

O O2 gerado pelas plantas não chegaria para sustentar aquário nenhum, a não ser que fosse muito bem plantado e tivesse lá dentro vá lá 1 Neon ou dois. A imensa maioria do O2 consumido pelos peixes provém da atmosfera.

Não sei... já ouviste falar em pearling? O pearling, tirando algumas plantas, só ocorre quando há sobresaturação de O2 dissolvido na água do aquário. Logo, se atingimos uma sobresaturação de O2 na água, e ele é visível nas plantas... digo eu (porque as plantas não são as únicas contributoras) que as plantas possam ser capazes de criar O2 suficiente para dar e vender... mas isso é outra história, e muito mais complexa de se confirmar.

 

Cumprimentos

Luís Fortunato

[nunoni]

Boas tardes

 

1. A eficiência da electrólise é menor que 100%, apenas cerca de 50 a 70% da corrente é transformada em H2 e O2, o resto é dissipado em calor.

 

2. A eficiência da reacção O2+C2 é de certeza muitíssimo inferior a 100%!!! Muito do O2 criado deve acabar por ser libertado. As companhias não fornecem números, logo não posso fazer contas à corrente necessária para gerar x ppm de CO2. Mas não é preciso, porque:

 

3. Não sabendo mais detalhes, vamos ao que interessa: a corrente por ex para o sistema Zac Carbo Plus é 20V (no máximo). É essa a corrente que teriam de fazer passar no aquário. Ora, a nós humanos, que somos maus condutores, 10 vezes mais que isso pode matar-nos (0s 220V da rede). Os peixes são muito mais de 10 vezes menores que nós, e a água de um aquário é muito melhor condutora que um humano.

 

Ou seja, parece-me quase certo que 20V mataria qualquer peixe. Mas podem experimentar, peguem num transformador de 20V e liguem um polo a uma ponta do aquário e ou outro polo a 5 ou 10 cm de distância... e esperem pelos peixes que lá passam. Não me parece saudável!

 

(quanto ao UV: era só um exemplo de outro processo utilizado em aquários, que é também mantido bem longe dos peixes e plantas, dentro de uma caixa fechada, tal como todos os sistemas de UV que vi)

 

(já agora, obrigado pela dica, parece-me bem e vou comprar um destes Zac!)

 

cumprimentos,

 

Nuno Barradas

[nunoni]

Quanto ao pearling, ele só acontece porque:

 

1. As plantas estão a produzir muito oxigénio, e

 

2. Já há muito O2 na água devido a troca com a atmosfera, que mesmo em situação de pearling continua a ser a maior fonte de O2 no aquário!

 

Ou seja, num aquário muito bem plantado, hermeticamente fechado, sem acesso a O2 atmosférico, as plantas não conseguiriam produzir O2 suficiente para alimentar uma quantidade razoável de peixes.

 

No fundo, isto é intuitivo: pensem na situação natural, nos trópicos, por ex num rio com água a fluir. Vai haver imensa troca com a atmosfera! Imenso O2 vai entrar na água pela superfície. Portanto, a evolução habituou os habitantes aquáticos (peixes, plantas, etc) a esta situação, em que o O2 das plantas é útil, mas não suficiente.

 

Cumprimentos

 

Nuno Barradas

[Luís Fortunato]

Olá.

 

1. A eficiência da electrólise é menor que 100%, apenas cerca de 50 a 70% da corrente é transformada em H2 e O2, o resto é dissipado em calor.

Só me estás a dar razão...

Além do mais, é água que reage com carbono para dar CO2 e Hidrogénio.

 

2. A eficiência da reacção O2+C2 é de certeza muitíssimo inferior a 100%!!! Muito do O2 criado deve acabar por ser libertado. As companhias não fornecem números, logo não posso fazer contas à corrente necessária para gerar x ppm de CO2. Mas não é preciso, porque:

Mas a gente não quer criar O2... mas sim CO2

 

3. Não sabendo mais detalhes, vamos ao que interessa: a corrente por ex para o sistema Zac Carbo Plus é 20V (no máximo). É essa a corrente que teriam de fazer passar no aquário. Ora, a nós humanos, que somos maus condutores, 10 vezes mais que isso pode matar-nos (0s 220V da rede). Os peixes são muito mais de 10 vezes menores que nós, e a água de um aquário é muito melhor condutora que um humano.

Afinal não percebes assim tanto de electroquímica como pensava

Estás a fazer confusão... teres 20, 15, 10 volts é indiferente... desde que a diferença de potencial englobe os potenciais de redução para ocorrer a reacção, ela ocorre... o que dita haver mais ou menos produção de CO2 é a corrente (em amperes e não em volts).

O que mata é a energia... nunca a diferença de potencial ou a intensidade de corrente. Milhares de vezes já eu levei choques de mais de 1000 volts, e ainda aqui ando. Desde que a corrente seja muito baixa, não há problema nenhum.

 

Ou seja, parece-me quase certo que 20V mataria qualquer peixe. Mas podem experimentar, peguem num transformador de 20V e liguem um polo a uma ponta do aquário e ou outro polo a 5 ou 10 cm de distância... e esperem pelos peixes que lá passam. Não me parece saudável!

O que é que um transformador tem a ver com um sistema de CO2 por electrólise? Nada... potenciais diferentes, e intensidades diferentes... se assim não fosse, pela tua lógica o Carbo Plus matava os peixes...

 

Cumprimentos

Luís Fortunato

[Just_me]

Tambem me parece que estas a fazer confusão. em várias coisas. a diferença de potencial necessária para fazer electrolise da agua é muito baixa. e a corrente ainda menor, para além disso ela é passada através de placas bastante grandes e por isso a densidade energética é baixa. Já agora a electrolise é feita dentro do aquarioe não fora e nao é numa caixa fechada.

 

Dizer que se nos com 220V podemos morrer e extrapolar que com 20V os peixes morrem de certeza...é não bom senso, mas senso comum. Para além de que como te disseram a energia é que mata (e a frequencia tambem pode ajudar) não é a corrente. e ja agora V são medida de diferencia de potêncial e nao de corrente.

 

Quanto ao oxigénio, estás perfeitamente enganado, segundo o raciocinio que o o2 é proveniente na sua maioria das trocas gasosas num aquario plantado...então nunca existira pearling. Se as trocas gasosas forem realmente muito intensas, o O2 tende para a concentração de equilicrio na agua e nao para situações de sobre-saturação.

 

"No fundo, isto é intuitivo: pensem na situação natural, nos trópicos, por ex num rio com água a fluir. Vai haver imensa troca com a atmosfera! Imenso O2 vai entrar na água pela superfície. Portanto, a evolução habituou os habitantes aquáticos (peixes, plantas, etc) a esta situação, em que o O2 das plantas é útil, mas não suficiente. "

 

Sabias que uma das maiores fontes de O2 é mesmo o oceano...(algas existentes no mesmo)

 

e atenção que estás a comparar coisas bem diferentes.

[nunoni]

Boa noite,

 

Isto está cheio de profissionais que ou ainda não leram os clássicos ou já se esqueceram.

 

De “Aquarium fishes of the world”, H. R. Axelrod et al., T.F.H. Publications, pp. 922, 928 (tradução minha; original no fim, uma vez que isto é um fórum em português tal como explicitado nas regras, as quais, sendo novo aqui, tento respeitar - mas por favor avisem quando me desviar):

 

“O volume de um aquário é na realidade de quase nehuma importância para estimar quantos peixes lá podem viver. Mesmo para níveis populacionais considerados mínimos, as densidades altas limitam severamente a capacidade do volume de água de suster a respiração dos peixes. Ao contrário, a área da superfície é muito mais importante.”

“ Troca gasosa, em particular absorção de O2 e emissão de CO2, acontece na interface entre água e ar. Isto quer dizer que dois tanques com a mesma área superficial têm a mesma capacidade.”

“A aeração é frequentemente mal compreendida. A visão da produção profusa de bolhas de ar que sobem em cascata inversa leva frequentemente as pessoas a pensar que todo esse ar está a ser “bombeado” para a água. Na realidade, muito pouca troca gasosa pode acontecer na superfície de uma bolha a subir rapidamente para a superfície. Estas bolsas de ar de curta duração na realidade servem principalmente para agitar a água”. Um tanque absolutamente calmo com uma superfície de 0.3 m2 tem sempre 0.3 m2 de água expostos ao ar. Ponham essa água em movimento, no entanto, e estará em contínua renovação, efectivamente aumentando a área, à medida que cada “superfície” é submergida, emergindo uma nova superfície.”

“O papel das plantas como oxigenadoras é frequentemente muito sobreestimado. O mais seguro é assumir que as plantas não têm nenhum efeito sobre o conteúdo de O2 da água, sobretudo em termos de potencialmente minimizar a necessidade de aeração mecânica. Isto é devido a que, com excepção dos aquários mais baixamente povoados, as plantas não fornecem uma quantidade significativa do oxigénio necessário, e porque as plantas só produzem oxigénio durante períodos com iluminação”

 

“Tropical Fishlopaedia, A complete guide to fish care” Mary Bailey and Peter Burgess, Ringpress Books 2005 reprint, Dorking UK, pp. 96-97, diz aproximadamente a mesma coisa.

 

Conclusão prática para quem usa algum método de introduzir CO2: de dia, deve-se manter a água superficial mais calma, para evitar a emissão do CO2 introduzido (e que tanto nos custa) para a atmosfera que é fomentada pela agitação da superfície. De noite, deve-se agitar mais a superfície, para aumentar a oxigenação e compensar o CO2 produzido pelas plantas.

 

Quanto à electrólise: realmente a produção de CO2 é “proporcional” à corrente, mas alguém sabe qual a constante de proporcionalidade? Eu disse explicitamente que não sei calcular, porque me falta informação. Em qualquer dos casos, para uma dada diferença de potencial a intensidade da corrente depende apenas e tão só da resistênca encontrada, a qual depende dos sais dissolvidos na água, ou seja, é diferente para cada aquário. Ou seja, o que é aplicado (em qualquer sistema de electrólise em que o meio não seja conhecido com exactidão), e este é o factor que é regulável, é uma diferença de potencial, e não uma corrente, a qual na prática varia muito para a mesma ddp aplicada (será menor para águas macias com baixo teor mineral, o qual leva a baixa concentração iónica).

 

Entre água fresca e salobre, a condutividade pode variar entre 0 e 4800 microS/cm (ou seja, para a mesma ddp aplicada, a intensidade da corrente pode variar mais de 3 ordens de grandeza). A água do mar tem cerca de 500 S/cm. (vide http://www.waterwatch.org.au/publications/...lectrical.html)

 

Eu só consegui descobrir dois sistemas de electrólise comercial para aquários (o da Zajac, ddp regulável entre 5.5 e 20 V, vide http://www.zajac.de/, http://belowwater.com/products/carbo-plus/index.html, e o Carbo-Tronic da Velda, vide http://www.velda.nl/L01p4000.php?id=100038), e nesses o processo passa-se dentro do aquário, mas completamente separado dos peixes, dentro de uma caixinha que afasta os peixes da diferença de potencial. Mas estou aqui mesmo é para aprender, de modos que agradeço que me forneçam links para outros sistemas (e já agora, quem vende!), porque estou interessado!

 

Cumprimentos

 

Nuno Barradas

 

 

Original:

“The actual water volume of a fish tank is actually of almost no consideration when figuring out how many fish can go into it. At what are considered even minimal stocking rates, the unnaturally high population densities severely limit the capacity of the volume of water to sustain the fishes’ respiration. Instead, surface area is of much more importance.”

“Gas exchange, notably oxygen (O2) in and carbon dioxide (CO2) out, takes place at an interface between the water and the air. This means that two tanks with the same surface area have approximately the same carrying capacity.”

“Aeration is often misunderstood. The sight of an airstone or diffuser profusely producing air bubbles which rise in a reverse cascade often leads people to think that all that air is being “pumped” into the water. Actually, very little gas exchange can take place on the surface of a bubble as it speeds toward the surface. These short-lived pockets of air actually serve principally to move the water. An absolutely still tank with a surface of 3 square ft always has 3 sq ft of water exposed to the air. Put that water in motion, however, and it is constantly turning over, effectively increasing the area as each “surface” is rotated under, raising a new surface.”

“The role of plants as oxygenators is usually grossly overemphasized. It is safest to assume that plants have no effect on the oxygen content of the water, especially in terms of potentially minimizing the need for mechanical aeration. This is because in all but the most lightly stocked aquaria, plants do not supply a significant amount of the required oxygen, and because plants produce oxygen only during lighted periods.”

[Luís Fortunato]

Olá.

 

Isto está cheio de profissionais que ou ainda não leram os clássicos ou já se esqueceram.

Modéstia à parte, estás a falar com um físico tecnológico com forte componente em electrónica, e com um estudante de química, cuja matéria de maior interesse é electroquímica... mas pronto. Adiante...

 

Muito gira a tua tradução, mas diz-me, o que é que isso tem a ver com o caso?

Tu não consegues ter pearling com a superfície do aquário a ser agitada... ao potenciares as trocas gasosas à superfície, estás a equilibrar as concentrações de O2 dissolvidas na água, logo, as bolhas nunca se chegarão a formar...

 

E consegues ter pearling na boa com total estanquicidade face à atmosfera. Se não acreditas, experimenta. Fazes um sifão com água, para não haver trocas de ar, nem aumentares a pressão dentro do aquário.

 

Já agora, esse texto bonito aborda aquários simples... não vejo nada sobre aquário plantados e pearling.

 

E sobre este assunto não é preciso irmos buscar "clássicos", que se formos a ver, não estão completamente correctos, pois não abragem todas as possibilidades...

 

Eu por exemplo já tive pearling de riccia em aquários tapados sem agitação superficial (tinha lá alevins de killies).

 

Quanto à electrólise: realmente a produção de CO2 é “proporcional” à corrente, mas alguém sabe qual a constante de proporcionalidade?

Eu sei... é simples... quantas moles de electrões precisas para oxidar o carbono de modo a obter uma mole de CO2?

 

2H2O + C(s) -> CO2 + 2H2

 

"2H2O -> H+ + O2 + 4e-

 

C(s) + O2 -> CO2"

 

Vê-se que precisamos de 4 moles de electrões para formar 1 mole de CO2. Se multiplicares o número de electrões (4 moles) pela constante de Faraday e depois pela diferença potencial necessária para oxidar o carbono a CO2 (face à da água) obtens a energia necessária para formar uma mole de CO2...

 

Em qualquer dos casos, para uma dada diferença de potencial a intensidade da corrente depende apenas e tão só da resistênca encontrada, a qual depende dos sais dissolvidos na água, ou seja, é diferente para cada aquário. Ou seja, o que é aplicado (em qualquer sistema de electrólise em que o meio não seja conhecido com exactidão), e este é o factor que é regulável, é uma diferença de potencial, e não uma corrente, a qual na prática varia muito para a mesma ddp aplicada (será menor para águas macias com baixo teor mineral, o qual leva a baixa concentração iónica).

Sim... e? Onde é que isso diz que estás correcto e eu tou errado? Pelo contrário...

 

Depende como a electrólise está a ser feita... já ouviste falar em potencioestatos? Se não pudessemos definir o potencial entre o ânodo e o cátodo, aí sim os parâmetros variariam. Em electrólise a potencial constante, a intensidade sim pode variar, e depende da concentração do analito. Aliás, uma das maneiras de ver se ainda está a ocorrer a reacção é medir a intensidade de corrente, que para valores a definir em cada caso, dá-nos a certeza, ou não, de a electrólise ainda se estar a dar.

 

Mas no CarboPlus, tu fazes variar a intensidade de corrente... e tal como já te expliquei, a corrente, para cada analito (falando em electroquímica) é directamente proporcional ao número de espécies oxidadas/reduzidas formadas. Logo, se forçares uma corrente fraca entre as placas, tens uma menor voltagem, visto a resistência do meio não se alterar...

Tal como tinha dito anteriormente:

 

Estás a fazer confusão... teres 20, 15, 10 volts é indiferente... desde que a diferença de potencial englobe os potenciais de redução para ocorrer a reacção, ela ocorre... o que dita haver mais ou menos produção de CO2 é a corrente (em amperes e não em volts).

No CarboPlus, tens uma electrólise a corrente constante... o potencial há-de ser sempre x (o necessário para haver as x moles de CO2 a formarem-se por segundo). Quando o carvão acabar, aí sim o potencial modifica-se, obrigado o que houver na solução a "satisfazer" a corrente forçada entre os electrodos.

 

Por exemplo, imagina que num sistema em que haja dois metais em solução, se colocares o sistema a corrente constante, durante x tempo o metal que se reduz mais facilmente vai-se depositar no cátodo até desaparecer da solução. Esta deposição dá-se sempre a potencial constante... a menos que a resistência do meio varie. Depois durante y tempo o segundo metal vai-se depositando no cátodo, havendo uma modificação no potencial entre os electrodos (é necessário um maior potencial, pois o segundo metal não é tão oxidante). Quando acabar esse tempo, e consequentemente o metal 2 em solução, há novamente um shift no potencial, que se vai colocar no potencial da água, dando H2 e O2. Quando isso acontecer, sabes que sequestraste todos os metais susceptíveis de se reduzirem no cátodo.

Esta técnica permite-te calcular concentrações de certos metais (vês qual é o metal, pois o potencial é fixo para cada um deles) e podes também calcular a sua concentração/massa, pois tal como já expliquei, a integração da corrente ao longo do tempo a dividir pelo número de electrões necessários para reduzir a espécie, dá-nos exactamente o número de átomos que se reduziram no nosso cátodo...

 

Ainda relativamente ao texto que traduziste... muito bem, isso é o que esses senhores escreveram. Outra coisa é o que acontece em aquários plantados. E o pearling não acontece porque a atmosfera está a trocar O2 com a superfície. Senão, tal como o Just_me já disse, nunca existiria pearling...

 

Cumprimentos

Luís Fortunato

 

PS: Como já nos estavamos a afastar muito do tópico inicial, decidi por bem, separar as duas discussões.

[Just_me]

“The role of plants as oxygenators is usually grossly overemphasized. It is safest to assume that plants have no effect on the oxygen content of the water, especially in terms of potentially minimizing the need for mechanical aeration. This is because in all but the most lightly stocked aquaria, plants do not supply a significant amount of the required oxygen, and because plants produce oxygen only during lighted periods.”

 

 

quem escreveu isto, devia fazer uma revisão dos seus textos... posso-te dizer que mantenho aquarios sem qualquer agitação superficial, ou sistema de filtragem mecânica, injecção de CO2 e pelos "padrões normais", overstockados, tenho os animais sem qualquer sinal de stress respiratorio, e mantenho pearling a partir de 1 hora depois da iluminação ligada, sendo que o pearling começa a desaparecer cerca de 6 horas depois da luz se desligar. Ou seja, só depois de 6 horas é que o oxigénio acumulado em pearling, faz com que os teores de oxigénio na agua baixem do seu nivel de saturação. E obviamente depois começa a cair, mas nunca a niveis stressantes para os animais, ja que antes de a luz ligar, ponto em que a concentração de oxigénio é menor e a de CO2 maior, os animais não mostram sinais nenhuns a nivel respiratorio.

 

Deixa-me tambem dizer-te que muitas coisas mudaram em 10 anos de aquariofilia, na maior parte dos aquarios plantados de hoje em dia, a agitação superficial pretende-se que seja minima, porque isso faz equilibrar os valores de O2 mas tambem de CO2 com a atmosfera...substitui-se assim a agitação superficial pela utilização das plantas como oxigenadores, conseguindo obter niveis de O2 na agua muito mais elevados do que os valores de equilibrio normal da agua/ar.

 

Por exemplo, num aquario de recife sabias que a saturação de oxigénio dispara pouco tempo depois das luzes acenderem? e cai estrondosamente pouco tempo depois? isto apesar do escumador e mais importante da agitaçao superficial intensa? muito mais intensa que nos aquarios de agua doce? alias, hoje em dia são cada vez mais comuns os refúgios em contra-ciclo mantendo-se assim niveis elevados de O2 na agua?

 

já agora, hoje em dia há varios sistemas de CO2 por elctrolise, jebo, azoo, hailea por exemplo todos tem o sistema. Quanto a mim não muito bom, mas por nenhumas das razões indicadas.

[nunoni]

Olá.

Bom dia!

 

Modéstia à parte, estás a falar com um físico tecnológico com forte componente em electrónica, e com um estudante de química, cuja matéria de maior interesse é electroquímica... mas pronto. Adiante...

Isto é um argumento de autoridade, que qualquer cientista rejeita. Portanto não vou dizer aqui qual a mimnha formação. Em qualquer dos casos, eu tenho dito cosistentemente que estou aqui para aprender e se discuto este assunto com vocês é porque pelo que leio vale a pena, ou seja, não me parece que vocês sejam ignorantes ou desprovidos de raciocínio!

 

Muito gira a tua tradução, mas diz-me, o que é que isso tem a ver com o caso?

Tu não consegues ter pearling com a superfície do aquário a ser agitada... ao potenciares as trocas gasosas à superfície, estás a equilibrar as concentrações de O2 dissolvidas na água, logo, as bolhas nunca se chegarão a formar...

Obrigado; o que tem é o assunto principal não é o pearling, mas sim se o O2 produzido pelas plantas, mesmo de dia, chega ou não para os peixes respirarem, ou dizendo com outras palavras, qual a fonte principal de O2 para os peixes num aquário plantado. A conclusão até mais ver, é que é sem dúvida nenhuma a atmosfera.

 

Eu por exemplo já tive pearling de riccia em aquários tapados sem agitação superficial (tinha lá alevins de killies).

"Tapado" quer dizer que tinha uma tampinha, não que estivesse estanquemente isolado da atmosfera! A oxigenação não é a mais eficiente, mas há sempre agitação devido por ex. a correntes de convecção e ao movimento dos peixes.

 

 

Eu sei... é simples... quantas moles de electrões precisas para oxidar o carbono de modo a obter uma mole de CO2?

 

2H2O + C(s) -> CO2 + 2H2

 

"2H2O -> H+ + O2 + 4e-

 

C(s) + O2 -> CO2"

 

Vê-se que precisamos de 4 moles de electrões para formar 1 mole de CO2. Se multiplicares o número de electrões (4 moles) pela constante de Faraday e depois pela diferença potencial necessária para oxidar o carbono a CO2 (face à da água) obtens a energia necessária para formar uma mole de CO2...

Físico, cura-te a ti mesmo! Queres então dizer que a eficiência de cada uma destas reacções, relativamente à H2O, C e O2 disponíveis, é de 100%?!?!?! Para as três de reacções de seguida?!?!?!?!?!?!? Vá lá, tanto quanto sei a eficiência poderá ser 0.000001%, muito mais, ou muito menos!

 

Mas no CarboPlus, tu fazes variar a intensidade de corrente... e tal como já te expliquei, a corrente, para cada analito (falando em electroquímica) é directamente proporcional ao número de espécies oxidadas/reduzidas formadas. Logo, se forçares uma corrente fraca entre as placas, tens uma menor voltagem, visto a resistência do meio não se alterar...

Tal como tinha dito anteriormente:

Anteriormente já tinhas dito errado, uma vez que no CarboPlus o que se varia é a diferença de potencial, lê o meu post anterior, entre 5.5 e 20 V. A corrente, tal como disse, vai variar enormemente com a condutividade da água.

 

 

No CarboPlus, tens uma electrólise a corrente constante... o potencial há-de ser sempre x (o necessário para haver as x moles de CO2 a formarem-se por segundo).

Errado, tenho electrólise a ddp constante (fixada pela maquineta) e corrente variável (basta por ex. passar algum resto de comida acabado de dissolver, ou infusória, para a corrente poder variar ordens de grandeza!!!).

 

OK, até alguém ter realmente dados sobre eficiência de processos, ou valores da corrente fornecidos pelos fabricantes, penso que a discussão está feita (mas desenganem-me se necessário). Quanto aos tais livros, são apenas e só referências ao nível do "Handbook of Chemistry and Physics" (comparando com algo da tua área). Mais importante do que este argumento de autoridade, é que o que dizem faz sentido.

 

Mantenho a conclusão prática: num plantado com injecção de CO2, de dia a superfície deve ser o mais calma possível, de noite o mais agitada possível (para além de desligar o CO2, claro, mas isso é trivial).

 

Cumprimentos

 

Nuno Barradas

[nunoni]

já agora, hoje em dia há varios sistemas de CO2 por elctrolise, jebo, azoo, hailea por exemplo todos tem o sistema. Quanto a mim não muito bom, mas por nenhumas das razões indicadas.

Obrigado pela info. E gostaria de saber as razões, uma vez que estou seriamente a pensar adquirir um sistema...

Nuno Barradas

[nunoni]

O da Jebo parece ser de intensidade regulável, até 350 mA. Para um peixe, isto parece ser uma senhora corrente! Ou não é? Nuno Barradas

[Luís Fortunato]

Olá de novo.

 

Físico, cura-te a ti mesmo! Queres então dizer que a eficiência de cada uma destas reacções, relativamente à H2O, C e O2 disponíveis, é de 100%?!?!?! Para as três de reacções de seguida?!?!?!?!?!?!? Vá lá, tanto quanto sei a eficiência poderá ser 0.000001%, muito mais, ou muito menos!

Por acaso eu é que sou o químico, mas pronto...

 

E alguém está a falar em rendimentos?

 

Errado, tenho electrólise a ddp constante (fixada pela maquineta) e corrente variável (basta por ex. passar algum resto de comida acabado de dissolver, ou infusória, para a corrente poder variar ordens de grandeza!!!).

Se a corrente variar, só significa uma coisa, que mais espécies se estão a oxidar/reduzir em cada um dos eléctrodos!!!

Se tu não o sabes, então meu amigo, o problema é teu, e aconselho-te a ires estudar...

 

O que é um corrente eléctrica? Nada mais que um fluxo de electrões por unidade de tempo. Significa, em modos leigos, que quanto maior a corrente a passar entre um cátodo e um ânodo, mais electrões se concentram no cátodo... e para os electrões se concentrarem no cátodo, as espécies têm de ser reduzidas... o contrário se passa no ânodo.

 

Quanto aos tais livros, são apenas e só referências ao nível do "Handbook of Chemistry and Physics" (comparando com algo da tua área). Mais importante do que este argumento de autoridade, é que o que dizem faz sentido.

E isso parece-me conversa de técnico de laboratório... sabes o que é um handbook de química e de física? Não é um livro teórico que explica e contém fórmulas sobre química e sobre física... traz apenas valores de pontos de ebulição, fusão, pressão de vapor, potenciais redox, produtos de solubilidade, etc... etc..., não sei em que é que um handbook pode ser considerado uma "bíblia".

 

E se fiz menção ao meu percurso académico e do Just_me, foi tão somente para te alertar que não somos "profissionais" que escrevem livros sobre aquariofilia, mas que temos "algumas" bases naquilo que estamos a falar.

 

O da Jebo parece ser de intensidade regulável, até 350 mA

Então? Sempre é de corrente regulável? Pelos vistos parece ser...

 

Mantenho a conclusão prática: num plantado com injecção de CO2, de dia a superfície deve ser o mais calma possível, de noite o mais agitada possível (para além de desligar o CO2, claro, mas isso é trivial).

E alguém disse o contrário?

Se bem que a superfície de um plantado durante a noite pode muito bem ficar parada... Basta pensar um bocadinho... se há pearling nas folhas, a concentração de O2 na água é a do nível de saturação para essa temperatura e salinidade, pois o pearling só se atinge depois de ser ultrapassar essa concentração de O2 dissolvida na água. Logo, quer apenas e somente dizer, que até as bolhas desaparecerem todas (o que nem muitas vezes acontece, chegando nós a ter bolhas do "dia" anterior quando as luzes se ligam) há O2 suficiente na água... pelo menos a concentração de saturação de O2 foi atingida.

 

E gostaria de saber as razões, uma vez que estou seriamente a pensar adquirir um sistema...

Cinzas espalhadas pelo aquário, por exemplo... tens também o problema de no cátodo se poder reduzir mais coisas sem ser o H+, tais como metais, e isso nota-se ao longo do tempo, pois é necessário limpar/substituir(??) o cátodo de x em x tempo. O que num plantado com fertilização líquida da coluna de água poderá ser contraproducente. E "last but not least", um sistema de electrólise não é das coisas mais estéticas para se ter num aquário plantado. Mas isso são opiniões.

 

Cumprimentos

Luís Fortunato

[nunoni]

Bons dias outra vez,

 

E alguém está a falar em rendimentos?

Estavas tu, uma vez que com aquelas equações pretender calcular a quantidade de CO2/O2 produzida a partir da corrente (quantidade de e-) pressupõe rendimentos de 100%, o que é falso.

 

Quanto à explicação do que é uma corrente eléctrica, por esta altura já devias ter percebido que não preciso de muitas explicações (mas não faz mal, há muito tempo que deixei de me importar de levar pancada, desde que aprenda alguma coisa, e também já me deixei de puxar pelos galões, porque como disse argumentos de autoridade não têm valor numa discussão). Mas, se a corrente pode variar num sistema de ddp constante (como parecem ser alguns), até ordens de grandeza, qualquer peixe que por lá passasse levaria com essa corrente. Todos os sistemas que vi até agora, e já foram vários (obrigado pelas dicas) separam fisicamente o local onde a electrólise se passa dos peixes e plantas. Portanto, uma vez que isto começou com vocês a dizerem que não há problema em fazer electrólise com os peixinhos ao pé, é altura de darem a mão à palmatória. Isto se alguma vez vierem a ser cientistas dignos desse nome - já que cientistas têm frequentemente que reconhecer erros, é a única maneira de avançar.

 

E isso parece-me conversa de técnico de laboratório... sabes o que é um handbook de química e de física?

Ai a arrogância da juventude... como têm algum conhecimento imediatamente se consideram superiores a todos os outros, que presumem ignorantes e provavelmente com a quarta classe mal feita. Mas como resposta: antes de teres visto um pela primeira vez, já eu tinha a minha cópia pessoal.

 

Finalmente. alguns dados: num aquário com vida consumidora de O2, os níveis de O2 na água variam entre 80 e 95% do valor de saturação, dependendo dos sistemas de oxigenação. Em situação de sobresaturação com muito pearling, poder-se-à atingir o quê, uns 110 a 120% (tudo isto a pressão e temperatura normais). Ou seja: a imensa maioria (de 2/3 a 9/10) do O2 presente na água provém da atmosfera, e apenas uma minoria (de 1/10 a 1/3), e isto nas condições mais absolutamente favoráveis, poderá provir das plantas.

 

cqd.

 

Nuno Barradas

[Just_me]

Encontrei um bom manual sobre saturação de O2 na água

 

http://www.iisgcp.org/water/wic/oxygen.htm

 

e com referencia a medições de saturação em função de temperatura e mg/l de oxigénio na água, e com um gráfico que permite esse relacionamento.

 

Partindo do pressuposto que o fixado pelas autoridades:

 

Levels of dissolved oxygen below 4-5 milligrams per liter affect fish health and levels below 2 milligrams per liter can be lethal to fish.

 

e assumindo que um pico de pearling pode colocar a saturação de O2 nos teus conservadores 110-120%. e Olhando rapidamente para o gráfico, acho que o teu cqd está longe de poder ser válido.

 

novamente olhando rápidamente para o gráfico a 4mg/L a 25º estamos a 40% da saturação, que é quando os peixes devem começar a dar mostras de stress. No entanto nos mesmos 25º 120% de saturação correspondem a 10mg/l.

 

num aquario sem agua agitadas já vi muitos peixes ofegantes e com falta de oxigénio. no entanto num aquario de aguas paradas plantado e com injecção de CO2 conseguimos valores bem acima da saturação, o que me leva a pensar que os valores dados por ti podem não estar correctos e ser aplicados á generalidade dos casos.

 

mas já agora de onde retiraste os numeros?

 

depois continuamos.

 

mas agora nao tenho muito tempo, mais logo podemos analisar melhor o gráfico e várias situações.

 

Já agora tenho de procurar tambem artigos sobre esta questão em salgados (que é mais estudada) já que a dissolução de O2 em água salgada é menor do que em agua doce.

[Luís Fortunato]

Olá.

 

Ai a arrogância da juventude... como têm algum conhecimento imediatamente se consideram superiores a todos os outros, que presumem ignorantes e provavelmente com a quarta classe mal feita. Mas como resposta: antes de teres visto um pela primeira vez, já eu tinha a minha cópia pessoal.

Então quem é que começou a ser arrogante?

 

Isto está cheio de profissionais que ou ainda não leram os clássicos ou já se esqueceram.

Quando começam a ser arrogantes comigo... eu começo a ser com essas pessoas. Sim, eu sei que não sou perfeito, e depois?

 

E mais te digo, falas em Handbooks e mesmo assim não dás o braço a torcer... pois bem, eu mostro-te o que é um Handbook, visto que só dizes que eu não percebo nada:

 

http://www.hbcpnetbase.com/

 

Hás-de me dizer, onde é que num Handbook vem coisas teóricas... a explicar fenómenos e outros que tais...

Eu só vejo números, parâmetros, etc... tal como já referi em cima.

 

Just_me, concordo contigo... menos numa coisa. Não te esqueças que não podes afirmar que o aquário tem 110%, 120%, 200% do O2 acima do nível de saturação. Contabilizar o O2 que está acima da saturação, dependendo do método utilizado, é-nos impossível saber quanto é...

Só se medíssemos o volume de todas as bolhinhas de pearling (isto num aquário plantado) e fizéssemos cálculos para determinar a massa de O2 existente num aquário. Isto dar-nos-ia a massa de O2 proveniente do pearling.

 

Resumindo, com métodos comuns só podemos calcular níveis de O2 dissolvido até à saturação. Depois disso, acho complicado pois o O2 já está no estado gasoso. Por isso andarmos a afirmar que em situações de pearling o O2 está 110-120% do nível de saturação, é algo que não se pode afirmar, ponto final.

 

Mas eu também sei que não disseste isso... estou só a alertar...

 

Cumprimentos

Luís Fortunato

[nunoni]

E mais te digo, falas em Handbooks e mesmo assim não dás o braço a torcer... pois bem, eu mostro-te o que é um Handbook, visto que só dizes que eu não percebo nada

 

Pelo contrário, lê os meus posts, eu repetidamente agradeço as infos que vocês me deram! E repetidamente vens com coisas com "afinal não percebes nada", ou "isso é conversa de técnico de lab", etc etc, escudando-te nos teus conhecimentos técnicos de quem estuda química. Eu não me escudo em nada, apenas em ideias que podem ser testadas e discutidas.

 

Quanto ao site fdo HCP: obrigado, mas como disse tenho aqui um na estante, comprado em 1994. O Axelrod é um Handbook no sentido de que é sobretudo uma enciclopédia de identificação de peixes; mas tem muito mais. E o outro livro que citei (de 2005!), diz exactamente a mesma coisa, e também é referência. Já agora, uma busca com o google muito limitativa (axelrod "Freshwater Aquarium Fishes"), dá cerca de 14.000 resultados... (axelrod fish OR fishes dá mais de 380.000) - é mesmo um dos mais respeitados e utilizados especialistas em aquários.

 

Mais ainda, o link dado pelo Just_me dá-me razão, ora vejam (tradução minha, original vejam o link:

 

"Como é que o O2 entra na água?

O2 atmosférico mistura-se na água por difusão. No entanto, uma maior quantidade é misturada com a ajuda de ventos, chuva, e correntes. Quanto maius rápidamente a água se move, maior o conteúdo de O2 dissolvido na água porque tem mais contacto com o ar

O processo de fotossíntese (plantas aquáticas e algas) que ocorre na água afecta o número e tipo de animais encontrados."

 

Ou seja: O2 é por contacto com a atmosfera, tal como eu disse, movimento da sua superfície aumenta a sua concentração, tal como eu disse. E a fotossíntese NÃO é referida como influenciando significativamente o conteúdo de O2, tal como eu disse. Continuando:

 

"Processos que afectam o conteúdo de O2 da água?

O O2 dissolvido é afectado pelo tempo, temperatura, e até salinidade"

 

Ou seja, em primeira ordem a fotossíntese não é um dos factores mais relevantes. Tal como eu disse. O texto diz em seguida que "a fotossíntese pode afectar o nível de O2 durante o dia". "Pode", não diz que afecta mesmo.

 

Finalmente, diz ainda que o processo através do qual plantas afectam o conteúdo do O2 é... plantas nas margens que criam sombra e com isso reduzem a temperatura da água.

 

Cumprimentos muito amigáveis!!! Não se deixem enganar por aquilo que é uma discussão viva mas correcta!

 

Nuno Barradas

[Just_me]

nao tenho muito tempo, mas leste mal o artigo....a tua tradução está incorrecta ou facciosa.

 

e nao :D nao estou a ser agressivo, estou a gostar da discussão, isto andava muito parado :D

 

The process of photosynthesis (underwater plants and algae) occurring in the water affects the number and kinds of animals found there. Healthy streams are saturated with oxygen (90 to 110% saturation) during most of the year.

 

uma interpretação correcta é que a fotosintese afecta o numero de animais que podem viver na agua, e na frase seguinte diz que ribeiros estão saturados de oxigénio. sendo assim, assumindo que os cursos de agua saudaveis são os que teem mais oxigénio e mais peixes são tambem os que teem mais fotossintese a ocorrer.

 

e já agora repara nestes paragrafos:

 

"When the water temperature increases during the day, the oxygen level decreases by late afternoon. Algal photosynthesis, particularly during periods of high growth may increase the oxygen level during the day however, algae are also responsible for oxygen depletions in the water. Loss of oxygen at this time usually occurs when the plants respire as well as when the plants die and begin to degrade. Animal and plant respiration in the water may decrease the overall oxygen levels during the night. Dissolved oxygen concentrations are typically lowest at dawn.

How to safely increase the oxygen levels in streams

 

Planting stream bank vegetation helps to increase oxygen levels in streams. Foliage provides shade for the water which tends to cool the water. Building structures in streams will also to aerate the water. "

 

 

especialmente nesta frase:

 

"Dissolved oxygen concentrations are typically lowest at dawn."

 

se tudo o resto é uma constante no curso de agua, apenas podemos atribuir esta mudança de oxigénio na agua a cessação da fotossintese. é o unico factor dependente da luz para a saturação de oxigénio.

 

alias não...menos luz menor temperatura, os niveis de oxigenio deviam aumentar, no entanto diminuem....não há fotossintese.

 

:D

 

um artigo interessante, mas aqui sobre aquarios salgados com medições reais em vários cenários.

 

http://www.reefkeeping.com/issues/2005-08/eb/index.php

 

valores medidos com uma sonda de oxigénio. repara na contribuição da fotossintese num aquario real.

 

até mais logo :D

[nunoni]

Não li mal, li bem! Claro que a fotossíntese afecta o O2, mas não é um dos 3 parâmetros mais importantes, tal como o artigo diz. As variações do O2 no ciclo diário são entre os tais 80 a 90% ao nascer do sol e 110 a 120% ao fim da tarde. Ou seja, o essencial à vida dos peixes são os tais 80% (se não os peixes morriam todos ao nascer do sol!), o resto são variações em torno da média. Mais uma vez a conclusão não muda: as plantas têm uma influência pequena na população de peixes que se pode ter. Aumentar a circulação da superfície à noite é um factor incomparavelmente mais importante para evitar falta de O2.

 

No fundo, nem sequer estamos em grande desacordo; mas o que o Axelrod diz, que o papel das plantas na manutenção do O2 para os peixes é muito exagerado, é algo que se mantém válido. E o livro continua com re-edições permanentes.

 

Neste outro artigo (obrigado, bem bom! Ainda não li todo, o comentário que se segue é sobre o 1º tanque), mostra-se que com circulação da superfície comparável à natural (ou seja com skimmer), a variação máxima do O2 é entre 81% de mínimo e 98% de máximo. Ou seja, em condições mais ou menos naturais a fotossíntese influencia o conteúdo de O2, mas de forma marginal (17 partes em 98.). Pelo contrário, sem agitação da superfície o conteúdo de O2 desce para 16%, o que é dramático (62 partes em 78.), e mostra mais uma vez que a circulação da superfície é o factor primordial na oxigenação.

 

Cumprimentos

 

Nuno P Barradas

[Pedro Borges]

Mas porque é que estão a confrontar eficiências de oxigenação de processos inconparáveis?

 

A oxigenação por trocas gasosas é uma força de equilibrio, seja qual for a quantidade de água, fomentar trocas gasosas vai tender a concentração de oxigénio para o valor de equilibrio com a atmosfera (que consideramos infinitamente homogénea por simplicidade). Este fenómeno não é um fenómeno de oxigenação, é um fenómeno de equilíbrio.

A oxigenação por fotossintese é um fenómeno de oxigenação e nada mais.

Ou seja:

mais aeração = oxigénio dissolvido mais perto do equilíbrio com a atmosfera

mais fotossintese = mais oxigénio dissolvido.

Numa massa de água muito carente de oxigénio as trocas gasosas são uma forte fonte de oxigénio, mas num sistema bem oxigenado não. Se tivermos oxigénio acima do nível de equilibrio até se tornam uma fonte de desoxigenação.

Ler que a fotossintese não é relevante na concentração de O2 num aquário só faz sentido se não tivermos injecção de CO2, com injecção de CO2 a coisa muda totalmente de figura, e neste caso pode ajudar ler/citar livros com menos de 10 anos.

Nos nossos dias, e nos nossos casos a fotossintese produx oxigénio sim e muito, é uma fonte mais importante do que as trocas gasosas.

Quanto à electrolise, fugiram ao assunto inicial: a electrolise à escala que é praticada não prejudica os peixes e sim, os equipamentos de electrolise são abertos e metidos no aquário (não são como os UVC).

nuno, se releres os tópicos com atenção a frio, verás que o que o Luís e o Pedro estão a dizer faz todo o sentido.

Este tipo de discussão há dois anos era o suficiente para já começarmos a arrancar cabelos uns aos outros, vá lá vá lá, a malta está a ficar mais branda hehehehe

 

Abraços,

PCB

[Jatbas]

Só em jeito de curiosidade já li em vários sitios, por isso penso que se ainda não está provado, em breve deve estar que efectivamente praticamente todo o o2 que existe na atmosfero provem dos oceanos (algas), sendo que o que é produzido pelas plantas é quase "ridiculo" em comparação directa...

 

será que é mesmo assim??!! ou é só mais um estudo "comprado" com intuitos comerciais!!