Riflessioni sul calcolatore CO2

Senza essere scienziati: spiegazioni facili per tutti

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trotasalmonata
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Riflessioni sul calcolatore CO2

Messaggio di trotasalmonata » 26/06/2017, 21:13

scheccia ha scritto:
trotasalmonata ha scritto: Sappiamo che il calcolatore in certi casi non funziona perché se no avremmo gasato i pesci. Siamo partiti da questo problema.
Il problema è la precisione dei test, bastano 0.2 punti di lettura errata che un valore buono diventa tragico...
trotasalmonata ha scritto: L'ideale sarebbe misurare la CO2 o sapere come hanno ricavato la formula di partenza.
Da studi scientifici... Non l'abbiamo fatta noi
Formula per calcolo CO2 in acquario
Questa è la formula usata nel calcolatore...
Concordo. Ho detto in uno dei miei primi post che secondo me con KH basso gli errori si moltiplicano velocemente.

Ho letto anche l'articolo. Mi piacerebbe sapere che esperimenti hanno fatto per capirne meglio il significato... va be, non è che ho fatto un grande sforzo per tentare di capire... :-
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nicolatc
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Messaggio di nicolatc » 26/06/2017, 21:34

scheccia ha scritto:
nicolatc ha scritto: Purtroppo la formula utilizzata è concettualmente e praticamente errata perché fa semplicemente la differenza tra i due valori di CO2
Non mi sembra ho verificato e spostando di 1 punto di pH abbiamo sempre un 10x del valore della CO2 del pH maggiore
Il calcolatore standard (quando l'utente non inserisce il pH shakerato) è corretto, non fa altro che applicare la formula standard da cui nascono anche tutte le tabelle in rete. Formula e tabelle che ovviamente come sappiamo hanno sempre la limitazione di sovrastimare la CO2 in presenza di acidificanti. E si portano anche un po' di imprecisione di misura del KH, che noi approssimiamo con l'alcalinità.

Quando invece il calcolatore cerca di compensare la suddetta sovrastima della CO2 dovuta agli acidificanti attraverso l'inserimento del pH shakerato, allora sbaglia il tiro.
Se nell'acqua all'equilibrio con l'atmosfera senza erogazione (shakerata), dalla formula standard mi esce 20 mg/l, e in vasca mi esce 200 mg/l sempre dalla stessa formula, la logica sottesa a chi ha fatto la compensazione nel calcolatore (qui) è più o meno questa:
Quei 20 mg/l senza erogazione sono un valore troppo alto (giusto), è causato dagli acidificanti (giusto), la CO2 doveva essere in realtà nulla (piccolo errore, non è proprio nulla e io l'ho stimata in 3 mg/l argomentandone il motivo). Allora visto che doveva essere nulla, la sottraggo ai 200 mg/l che ho ottenuto in vasca con la formula, e che sono corretti a meno di quei 20 iniziali (grande errore), e ottengo così 200-20=180 mg/l , che è il valore reale di CO2 che mostro come risultato nel calcolatore "compensato".

180 mg/l ti sembrano forse un risultato che è riuscito a compensare il problema degli acidificanti? Ovviamente no, e ti spiego il perché: essendo quel valore 20 mg/l iniziale sballato, per colpa della nota limitazione della formula (abbiamo detto che in realtà deve essere 3 mg/l), il valore finale ne ha risentito esponenzialmente di più ed è quindi esponenzialmente ancora più sballato! L'acidificante crea una sovrastima della CO2 erogata nella formula standard che è esponenzialmente più elevata al diminuire del pH. Nell'esempio, erogando fino a far scendere il pH di un punto partendo da 20 mg/l ha raggiunto i 200 mg/l, mentre se il valore di partenza è in realtà 3 mg/l (errore formula: 27 mg/l), quello in vasca con erogazione è 30 mg/l (errore formula: 170 mg/l) Quindi non basterà certo sottrarre i 20 mg/l ai 200 ottenuti in vasca per compensare l'errore di ben 170 mg/l dovuto agli acidificanti, perché i 200 sono esponenzialmente più sballati dei 20, non linearmente.

Come mi hanno fatto notare quando mi hanno linkato l'articolo, @Rox era perfettamente conscio della grande approssimazione di questa compensazione (facendo la semplice differenza delle due CO2), ma l'ha lasciata ugualmente come piccolo miglioramento della formula base, senza far impazzire nessuno con le formule. E non ha tutti i torti! ;)
Io credo solo di aver proposto uno strumento che compensa in maniera migliore, in particolar modo nei casi in cui si abbonda con acidificanti, per quanto contenga comunque un'approssimazione sulla stima del valore della CO2 all'equilibrio. E soprattutto uno strumento che è altrettanto semplice da applicare (ma non da capire!).
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Messaggio di Rilla1972 » 26/06/2017, 21:58

Sulla falsa riga di @Steinoff metto i dati aggiornati in mio possesso :

pH : 6.2
pH Shek : 6.5
pH 48h : mercoledì sera
KH : 5
CO2 : 107
CO2 Shek : 53
CO2 nicola : 5.986
Litraggio vasca : 200 netti
Bolle al minuto : 60 da ieri (prima 40)
Tipo di erogazione : h24
Impianto CO2 : bombola ricaricabile disciolta con reattore esterno ista
Rilevamento pH : pH metro

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Messaggio di scheccia » 26/06/2017, 22:00

nicolatc ha scritto: Se nell'acqua all'equilibrio con l'atmosfera senza erogazione (shakerata), dalla formula standard mi esce 20 mg/l, e in vasca mi esce 200 mg/l sempre dalla stessa formula, la logica sottesa a chi ha fatto la compensazione nel calcolatore (qui) è più o meno questa:
Quei 20 mg/l senza erogazione sono un valore troppo alto (giusto), è causato dagli acidificanti (giusto), la CO2 doveva essere in realtà nulla (piccolo errore, non è proprio nulla e io l'ho stimata in 3 mg/l argomentandone il motivo). Allora visto che doveva essere nulla, la sottraggo ai 200 mg/l che ho ottenuto in vasca con la formula, e che sono corretti a meno di quei 20 iniziali (grande errore), e ottengo così 200-20=180 mg/l , che è il valore reale di CO2 che mostro come risultato nel calcolatore "compensato".
Scusami, forse sono esaurito, ma mi sembra solo matematica... Io ho la tua acqua con 3 mg/l immetto dentro CO2 fino ad arrivare a 50 mg/l ... Facendo la sottrazione deduco che per arrivare a 50 ho immesso 47 mg/l di CO2... O no? :-??
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Messaggio di trotasalmonata » 26/06/2017, 22:05

Forse ho la domanda giusta.

@Pizza @lucazio00

Ho due vasche con pH diverso ma stessa concentrazione iniziale di CO2. Immetto CO2 fino ad arrivare ad una certa concentrazione uguale in entrambe le vasche. Il pH si è abbassato della stessa quantità o no? Perché?
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Messaggio di nicolatc » 26/06/2017, 22:09

scheccia ha scritto: E perché fa rif a concentrazione iniziale nulla?... Da dove lo deduci?
Dal fatto che la sottrae al valore della CO2 calcolata in vasca.
scheccia ha scritto:
nicolatc ha scritto: CO2 finale = CO2 iniziale * 10 ^ (pH iniziale – pH finale)
Che poi come la trasformi tu... È la formula del calcolo della CO2 eliminando la variabile del KH...
Assolutamente si! Come ho detto non ho certo inventato nulla, è solo il rapporto tra due concentrazioni diverse attraverso la solita formula base (o attraverso quella con costante di dissociazione, il risultato è identico), rapporto che semplifica (quindi elimina) il KH come hai scritto, ma che semplifica anche la costante di dissociazione che varia al variare della temperatura. Quindi abbiamo eliminato due problemi con un rapporto!
scheccia ha scritto:
nicolatc ha scritto: Ora quel 3 di valore, sembra più un valore di comodo... Cioè se il valore può variare da 0.65 a 3, 4,5 etc... Il respiro delle persone presenti in stanza o altre variabili poco gestibili... Non possono determinare un valore "standard"... Cioè a casa mia dalle 8 di mattina alle 8 di sera non c'è nessuno... Oppure a casa di pizza sono sempre a casa... Questo farebve variare di troppo la "costante"... Tra i miei valori e i suoi... Se non ho capito male...
Hai capito perfettamente! Ma ho spiegato che nel 90% dei casi varia tra 1 e 3, anche perché se fai una festa breve in stanza piccola e senza finestre, e arrivi a 2500 ppm in aria, ci vorrebbe magari un giorno prima che la pressione aggiuntiva della CO2 penetri nell'acqua e faccia salire il valore base a 4.5 ,g/l. La festa è già finita. Per legge un locale non può avere più di 1000 ppm (a 2500 abbiamo cali di concentrazione, mal di testa ecc). 1000 ppm continuativi in atmosfera portano a 1.8 mg/l la CO2 disciolta in acqua. Ora, sappiamo che quindi non è possibile stabilire se questo valore della CO2 base in acqua sia 1, 2 oppure 3 mg/l. Ci vorrebbe uno strumento apposito che costa un occhio. 5 mg/l ? Assolutamente impossibile, quindi non esageriamo...
E questa comunque è l'unica approssimazione nella mia formula.

Esempio 1), con utilizzo medio di acidificanti (caso reale di @Rilla1972):

- valore CO2 da tabella senza erogazione: 10 mg/l
- valore CO2 da tabella con erogazione: 100 mg/l
- risultato calcolatore compensato con pH compensato: 90 mg/l
- risultato formula "mia", con ipotesi CO2 base 1 mg/l: 10 mg/l
- risultato formula "mia", con ipotesi CO2 base 3 mg/l: 30 mg/l


Esempio 2), con utilizzo pesantissimo di acidificanti:
- valore CO2 da tabella senza erogazione: 20 mg/l
- valore CO2 da tabella con erogazione: 200 mg/l
- risultato calcolatore compensato con pH compensato: 180 mg/l
- risultato formula escursione pH, con ipotesi CO2 base 1 mg/l: 10 mg/l
- risultato formula escursione pH, con ipotesi CO2 base 3 mg/l: 30 mg/l

Come vedi, con tutta l'approssimazione del valore base della CO2 all'equilibrio, nei due esempi il valore finale resta nel range 10-30 mg/l, mentre il risultato del calcolatore compensato diventa sempre più sballato all'aumentare degli acidificanti.
Quale strumento ti sembra più efficace?
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Messaggio di nicolatc » 26/06/2017, 22:31

scheccia ha scritto:
trotasalmonata ha scritto: Sappiamo che il calcolatore in certi casi non funziona perché se no avremmo gasato i pesci. Siamo partiti da questo problema.
Il problema è la precisione dei test, bastano 0.2 punti di lettura errata che un valore buono diventa tragico...
Giustissimo, questo vale anche per il mio "metodo" seguito alla "cieca": se provi ad avvicinarti ad un'escursione di 1.1 punti del pH ed hai fatto un errore di misura perché hai i test colorimetrici, arrivando in realtà ad una escursione di 1.5 del pH, la concentrazione finale è 32 volte quella iniziale. Se questa la stimiamo a 3 mg/l significa che sei arrivato realmente a 95 mg/l in vasca!!!
scheccia ha scritto:
trotasalmonata ha scritto: L'ideale sarebbe misurare la CO2 o sapere come hanno ricavato la formula di partenza.
Da studi scientifici... Non l'abbiamo fatta noi
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Questa è la formula usata nel calcolatore...
La formula è utilissima e il vostro aritcolo spiega bene come è stata creata (fondamentalmente lega acidi e basi coniugate, approssimando nel caso specifico l'acido carbonico H2CO3 con la CO2 disciolta).
Se a qualche chimico interessa, qui c'è l'articolo originale dell'autore che ha adattato l'equazione generale di Henderson-Hasselbach (valida per tutte le coppie acido-base) alla relazione specifica pH-KH-CO<sub>2</sub> di nostro interesse (per chi mastica inglese).
Ciò nonostante, la formula ha il limite intrinseco di legare esclusivamente acidi e basi coniugate, quindi funziona ipotizzando che l'abbassamento del pH derivi tutto esclusivamente dalla CO2. Come dice @trotasalmonata, l'ideale sarebbe invece avere un bello strumento da qualche migliaio di euro che misuri la CO2 in vasca! A quel punto non mi interesserebbe più sapere quant'è la CO2 all'equilibrio per "compensare" i problemi degli acidificanti esterni... :))
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Messaggio di nicolatc » 26/06/2017, 22:44

scheccia ha scritto: Scusami, forse sono esaurito, ma mi sembra solo matematica... Io ho la tua acqua con 3 mg/l immetto dentro CO2 fino ad arrivare a 50 mg/l ... Facendo la sottrazione deduco che per arrivare a 50 ho immesso 47 mg/l di CO2... O no? :-??
:)) :)) :)) :)) :))
Non preoccuparti, anch'io! Poi la CO2 nella mia stanza sta salendo vertiginosamente e se non apro subito la finestra tra poco rischio di gasare i pesci! :)) :)) :))

La risposta alla tua domanda è: certamente si, SE quel valore iniziale di 3 mg/l è corretto e SE quel valore finale di 50 mg/l è corretto! ;)
Se invece non lo fossero entrambi, perché la formula con gli acidi sovrastima, (ad esempio ti dice che stai passando da 20 mg/l shakerato a 200 mg/l), allora lascia proprio stare la sottrazione perché non ne vale la pena. O credi davvero di aver aggiunto 180 mg/l ai tuoi 20 mg/l iniziali?
Fai invece il rapporto tra le due concentrazioni, questo si che ti dirà esattamente di quanto è aumentata la CO2 rispetto a quella iniziale. E se stimi quella iniziale ad un valore probabile (hai la fortuna che è proprio il valore all'equilibrio con l'atmosfera perchè hai aspettato 48 prima di misurare, è quindi un po' più facile da stimare) hai risolto brillantemente il problema!
EDIT: cioè, nell'esempio specifico, hai aggiunto 10 volte la CO2 iniziale, e quindi in realtà hai aggiunto 27 mg/l, non 180!
Ultima modifica di nicolatc il 26/06/2017, 23:17, modificato 4 volte in totale.
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Messaggio di nicolatc » 26/06/2017, 23:04

trotasalmonata ha scritto: Forse ho la domanda giusta.

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Ho due vasche con pH diverso ma stessa concentrazione iniziale di CO2. Immetto CO2 fino ad arrivare ad una certa concentrazione uguale in entrambe le vasche. Il pH si è abbassato della stessa quantità o no? Perché?
Assolutamente SI!
Stai solo aggiungendo CO2 alla tua situazione iniziale, qualunque essa sia. Quindi il cambiamento del pH che stai procurando è causato esclusivamente dalla sola CO2 aggiuntiva, e quindi rientri perfettamente nella formula classica che esclude gli acidificanti e se conoscessi il valore finale di CO2 potresti tranquillamente verificare in tabella di quanto si è abbassato il pH in entrambe le vasche (ad esempio mezzo punto). Anche se in una vasca il pH iniziale era 8 (nessun acidificante) e nell'altra era 7 (molti acidificanti), si abbasserà comunque sempre della stessa quantità.
Puoi verificare tu stesso in tabella che a partire da qualunque pH, se ad esempio triplichi la CO2 iniziale corrispondente, avrai sempre circa mezzo punto in meno di pH (indipendentemente dal valore iniziale che hai scelto di CO2 e di pH). Se decuplichi la CO2 iniziale avrai sempre una diminuzione di un punto. ecc ecc :))
Quindi la risposta è si: dalla tabella puoi calcolarti con precisione di quanto si è abbassato il pH. Sapere però con certezza che il pH si è abbassato di esattamente 0.5 punti in entrambe le vasche, non ti aiuta se non conosci la concentrazione iniziale. E qui arriva in aiuto la mia proposta...
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Messaggio di Sini » 26/06/2017, 23:09

#-o

Passo...

Mi sono addormentato con AF e mi sono svegliato con il mal di testa (avrò poca CO2 in stanza)...

Vi seguo da lontano. Quando metterete i disegnini (forse) proverò a seguirvi...

:-h
I pesci non si possono inserire prima di un mese (almeno) senza cambi d'acqua né lavaggi del filtro.

Prima di qualsiasi acquisto, chiedi sul forum!

Noi, un branco di morti di fame che potano con le unghie...

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