Kolumna do demineralizacji wody z wykorzystaniem żywic jonowymiennych.

Czy wiesz, że ... ?

Niektóre sarracenie mają rurki wysokości ponad jeden metr.

Informacje ogólne

Rośliny owadożerne - hodowla

Pseudoowadożerne

Kolumna do demineralizacji wody z wykorzystaniem żywic jonowymiennych.

Wstęp

O tym, jak ważna jest jakość wody w hodowli roślin owadożernych chyba pisać nie trzeba. Istnieje wiele technologii jej przygotowania, a jednym z alternatywnych rozwiązań jest wykorzystanie żywic jonowymiennych.

Użycie jonowymienników ma wiele zalet. Przede wszystkim na ich korzyść przemawia aspekt ekonomiczny. Budowa kolumny jak i jej utrzymanie jest stosunkowo niedrogie. Całkowity koszt zamyka się w kwocie około 100 zł. Kolejną zaletą jest niewielki rozmiar w połączeniu z dużymi możliwościami, łatwość przechowania oraz nieskomplikowana budowa. Jedyna wadą jest fakt, że trzeba posiadać nieco wiedzy fachowej aby rozumieć istotę przygotowania wody za pomocą żywic jonowymiennych i podjąć budowę kolumny wykorzystującej odpowiedni kationit i anionit. Już niebawem artykuł umożliwiający zrozumienie możliwości przygotowania wody różnymi metodami, a tymczasem zapraszam do zapoznania się z budową owej kolumny.

Budowa kolumny

Do budowy kolumny będą potrzebne:

- żywice jonowymienne: kationit silnie kwaśny (wodorowy!) i anionit silnie zasadowy (wodorotlenowy!),
- węgiel aktywowany,
- włóknina filtracyjna w pasach lub inny materiał o drobnych oczkach,
- wężyk i zaworek od zestawu do kroplówki,
- końcówka do zamontowania wężyka z kostki napowietrzającej,
- pojemnik hermetyczny ze znanego hipermarketu o pojemności najlepiej 1l - 2l

oraz (dodatkowo) testy do badania twardości ogólnej wody.

Ze względu na zastosowania pojemnika o małej objętości (około 1 litr) użyłem 0,5 litra kationitu „Filtrax K” zoolek-u i 0,5 litra anionitu "Purolite A200" . Filtrax K dostępny jest w opakowaniach 0,5, 1, 3 i 10 litra, a anionit (Purolite A200) tylko w opakowaniach o objętości 1litra. Warto się zatem zastanowić, czy nie lepiej będzie wykorzystać nieco większy pojemnik w charakterze filtra. Ważne jest jednak to, aby miał on znaczną wysokość przy jednocześnie małym polu powierzchni podstawy.

Proporcje żywic jakie ja użyłem i spełniają swoją rolę to 1:1. W gotowych mieszankach można spotkać proporcje 1:1-1,5 (kationit - anionit).

Przystępujemy do wykonania filtra.

Potrzebujemy dwa długie pasy włókniny, które można nabyć w sklepie akwarystycznym. Możemy użyć innego syntetycznego tworzywa, który nie oprze się działaniu kwasu i zasady podczas regenerowania mediów, a zarazem będzie drobno tkane zatrzymując niewielkie granulki kationitu. Włóknina ma tą przewagę, że z 2/3 długości po złożeniu na pół i zszyciu na krawędziach daje w efekcie opakowanie idealnie wypełniającym dno pojemnika. Pas włókniny należy zatem złożyć na 3 równe części i odciąć 1/3 długości. Podobnie postępujemy z drugim pasem. Zatem dwa takie pasy tworzywa dadzą nam 3 woreczki na media (kationit, anionit i węgiel aktywowany) składające się z 2/3 długości pojedynczego pasa.

Miałem niewystarczająca ilość węgla aktywowanego więc na zdjęciach znajdują się tylko kationit i anionit. W rzeczywistości, w pojemniku z tworzywa powinny znajdować się trzy opakowania z mediami. Licząc od dołu - z anionitem, kationitem i węglem aktywowanym.

Przy dolnej krawędzi na ściance pojemnika robimy niewielki otwór i na wcisk wkładamy element ze zniszczonej kostki napowietrzającej. Posłuży on do zamontowania wężyka z zestawu od kroplówki, a na nim zaworka umożliwiającego zamykanie, otwieranie i regulację tempa przepływu filtrowanej wody. Do jego montażu i uszczelnienia można użyć kleju błyskawicznego (super glue, cyjanopan, dragon) lub sylikonu akwarystycznego.

Możemy przystąpić do przygotowania wody co wygląda następująco:

1. Płukanie mediów:

zamykamy zaworek blokując przepływ wody,

wlewamy taką ilość wody, jaką zdoła pomieścić pojemnik wypełniony wkładami (licząc od dołu: anionitem, kationitem i węglem aktywowanym),

odkręcamy zaworek na maksymalny przepływ.

2. Właściwe przygotowanie wody:

zakręcamy zaworek,

wlewamy dokładnie 1litr odstanej wody,

odkręcamy zaworek regulując jego przepływ na 3-4 krople na sekundę,

po 20-30minutach mamy gotową, zdemineralizowaną wodę.

3. Przechowywanie mediów:

Żywice muszą być przechowywane na mokro w związku z tym zakręcamy zaworek i napełniamy pojemnik do połowy. Odstawiamy kolumnę, do następnego użycia. Podczas przygotowania wody postępujemy za każdym razem powtarzając powyższe punkty.

Z czasem możliwości jonowymmienne wkładu filtrującego ulegają zużyciu (test na twardość wykaże wynik inny niż 0-1 stopni). Bez obaw! Żywice można zregenerować przywracając tym samym 100% możliwości wymiany jonowej. Po tym procesie media filtracyjne odzyskują swoją dawna sprawność a woda z powodzeniem uzyskuje pożądane przez nas parametry twardości ogólnej równe 0-1 stopni niemieckich.

Regeneracja żywic jonowymiennych

Dotychczas najbardziej przerażająca perspektywą podczas zabawy z żywicami jest przywracanie magicznych właściwości, gdy te ulegną wyczerpaniu. Wcale nie jest to takie trudne, ani kosztowne. Wystarczy odrobina wiedzy i nieco wysiłku.

Tak, jak było to napisane wcześniej, kationit i anionit muszą być regenerowane przy pomocy odpowiedniego kwasu i odpowiedniej zasady. Cały proces jest nie mniej skomplikowany, jak przygotowanie samej wody – czyli banalnie prosty. Z tym, że zamiast wody, przez kationit przepuszcza się kwas o odpowiednim stężeniu, a przez anionit – roztwór odpowiedniej zasady (we właściwym stężeniu).

Kationit, który może być użyty do demineralizacji wody, tj. Filtrax K Zooleka, lub Purolite C100H (zamiennik Filtrax K), regeneruje się jednym z kwasów. Może to być kwas solny (inaczej chlorowodorowy) o wzorze sumarycznym HCl o stężeniu 5-8%, lub kwas siarkowy H₂SO₄ o stężeniu 2-3%.
Kwasy te można nabyć w sklepach budowlanych. Jednak ze względu na wysokie stężenie (30%) i dużą pojemność (min 5 litrów) nie jest to metoda ekonomiczna. Kwas taki należało by rozcieńczyć wodą do odpowiedniego stężenia.

Anionit silnie zasadowy, wodorotlenowy (Purolite A200) regenerujemy 1-2% roztworem zasady sodowej NaOH (wodorotlenek sodu) lub 1-2% roztworem zasady potasowej KOH (wodorotlenek potasu). Obie zasady, są bardzo silnie żrące i niebezpieczne. Jednak doprowadzone to takiego stężenia (1-2%), wymagają tylko nieco uwagi. Ani jednej, ani drugiej z zasad nie da się kupić w postaci stałej do sporządzenia roztworu. Mogą to zrobić osoby, posiadające specjalne zezwolenia. W związku z tym jedyną metodą nabycia odpowiedniej z zasad jest kupno gotowego roztworu.

Kwas solny lub siarkowy oraz zasadę sodową lub potasową, bez problemu można nabyć w postaci gotowego roztworu o odpowiednim stężeniu. Wystarczy wysłać e-maila z zapytaniem, czy dana firma dystrybuująca związki chemiczne jest w stanie przygotować dany roztwór o danym stężeniu. Firm takich jest mnóstwo i każda jedna jest w stanie zapewnić nam potrzebne kwasy i zasady (sprawdziłem to na 5 dystrybutorach). Cena za 1litr gotowego roztworu waha się 5-7zł (zarówno dla zasady jak i kwasu).

Jeśli ktoś się zdecyduje na samodzielne przygotowanie roztworów regeneracyjnych ze stężonego kwasu lub zasady należy pamiętać, że substancje te są silnie żrące. W czasie pracy z nimi koniecznie będzie użycie odpowiedniego ubioru, grubych gumowych rękawic oraz okularów zabezpieczających oczy. Pamiętajmy również, że KWAS WLEWAMY DO WODY, NIGDY NA ODWRÓT ! W przypadku poparzenia kwasem przemywamy miejsce poparzone dużą ilością wody !

Proces regeneracji w praktyce:

W kolumnie umieszczamy tylko woreczek z kationitem i zalewamy go odpowiednim dla niego kwasem w odpowiedniej ilości. Gdy użyjemy 0,5 litra kationitu wystarczy 0,5 litra kwasu do regeneracji. Jeśli zdecydowaliśmy się na 1 litr kationitu potrzebny będzie 1 litr kwasu. Taką ilość należy przepuścić przez złoża ustawiając przepływ na zaworku, na bardzo powolny (1 kropla na sekundę) tak, aby w ciągu 1 godziny, kwas przelał się przez medium. Po zabiegu wystarczy przepłukać kationit wodą i medium gotowe jest do demineralizacji wody.

Podobnie wygląda regeneracja anionitu. W kolumnie umieszczamy tylko i wyłącznie woreczek z anionitem i postępujemy podobnie jak opisane to zostało powyżej. Zmniejszamy przepływ na zaworku i zalewamy anionit odpowiednią zasadą. Po tym, wystarczy przepłukać medium wodą i anionit jest on gotowy do użytku.

Pomiar twardości ogólnej wody

Woda, która jest bezpieczna dla roślin owadożernych musi mieć twardość ogólną z przedziału 0-1 stopni niemieckich. Warto dokonać pomiaru twardości wody wodociągowej. Do tego celu potrzebny będzie test na twardość ogólną wody możliwy do nabycia w sklepie akwarystycznym.

Do probówki z tworzywa sztucznego wlewamy wodę, która jest obiektem naszych badać, do poziomu wyznaczonego przez producenta. Wkładamy niewielki fragment (2-3mm) paska, który powinien zabarwić wodę na kolor brązowawy.

Zaczynamy odmierzanie twardości wody dodając stopniowo po jednej kropli odczynnik do momentu, aż zmieni ona kolor z różowo-czerwonego na zielono-niebieski. Ilość kropli odpowiada twardości wody mierzonej w stopniach niemieckich i tak po dokonanym pomiarach moja woda kranowa zmieniła zabarwienie po 11kroplach (twardość ogólna wody -11stopni niemieckich), woda przegotowana po 7 kroplach (7 stopni niemieckich), a przefiltrowana przez media po 1 kropli (podobnie jak zakupiona woda demineralizowana).
Zatem woda bezpieczna dla roślin owadożernych powinna zmienić kolor podczas badania twardości ogólnej po dodaniu jednej kropli odczynnika.

Oczywiście istnieją inne metody pomiaru twardości przy użyciu nieco innych testów. Co producent, to inna metoda. Bywa tak, że pomiar dokonuje się tylko za pomocą dwóch odczynników w stanie ciekłym, które dodaje się odpowiednio do ściśle odmierzonej ilości wody. Wystarczy zapoznać się z instrukcją producenta i postępować według wskazań.

Zachęcam do badania twardości waszej wody kranowej/demineralizowanej i wyciągnięcie wniosków.