Balling metoda

• Ispis
• E-mail

Detalji

Napisao/la Neno Marić - Grof

Hitova: 29757

Već je odavno poznato da za rast i kalcifikaciju skeleta koralja i ostalih organizama u morskom akvariju potrebno dozirati neke mineralne soli, a pogotovo da vrijednosti tih parametara moramo držati čim stabilnijima. Postoji nekoliko načina dodavanja istih, npr. pomoću Kalkwasser reaktora ili kalcijevog reaktora no ovdje ćemo se osvrnuti na jednu metodu koja postaje sve popularnija u modernoj reef akvaristici i koja polako ali sigurno istiskuje prve dvije opcije. Sam nastanak metode imao je zanimljiv tijek. Prvi ju je objavio Ernst Pawlovski 1994. godine u časopisu Das Aquarium. Nakon nekoliko mjeseci iste godine Hans-Wener Balling u stručnom časopisu za akvaristiku DATZ ( Die Aquarien und Terrarien Zeitung ) objavljuje sličnu no malo jednostavniju metodu. Obojica tvrde da su paralelno i neovisno jedan o drugome došli do rješenja. Metoda je danas ipak poznata kao Ballingova metoda. Od prve originalne metode do danas razvijeno je nekoliko verzija, a ovdje su spomenute one najučestalije. Najveća prednost ove metode jest kontrola, tj. mogućnost točnog izračuna količine svakog posebnog elementa i njegovo točno doziranje prema potrebama u akvariju. Samo doziranje možemo vršiti ručno, pomoću dozirnih pumpi ili raznih uradi-sam naprava. Ručno doziranje je najjeftinija opcija koja ne zahtjeva nikakvo ulaganje u opremu osim nekoliko mjerica različitih zapremnina, no zato je potrebna svakodnevna angažiranost i disciplina oko doziranja da bi nam vrijednosti parametara ostale konstantne i stabilne. Dozirne pumpe su najčešće mikroprocesorom ili tajmerom kontrolirane peristaltičke pumpe i to od jedan do nekoliko kanala koje je moguće programirati da nekoliko puta na dan izbacuju određene količine otopine. Početno ulaganje košta malo više ali nas oslobađaju od svakodnevne obveze ulijevanja otopina u akvarij nekoliko puta dnevno.

Potrebne su nam sljedeće supstance:

-Kalcijev klorid dihadrat (CaCl2 x 2H2O)
-Natrijev bikarbonat (NaHCO3)
-Mineralne soli bez NaCl
-Magnezijev klorid heksahidrat (MgCl2 x 6H2O)
-Magnezijev sulfat heptahidrat (MgSO4 x 7H2O)

Većinu ovih tvari danas možemo kupiti u bolje opremljenim pet shopovima, apotekama ili trgovinama građevinskog materijala. Mogu se razlikovati u cijeni i u stupnju čistoće. Mogu biti farmaceutske, prehrambene i tehničke kvalitete. Trebalo bi izbjegavati one najjeftinije jer su jer njihovim korištenjem bi se vjerojatno unosili fosfati i druge nečistoće koje mogu uzrokovati rast algi i tamnjenje boja koralja. Jednom kad se zamiješaju, ove otopine mogu stajati uskladištene s neograničenim rokom.

KEMIJA

Kako je H.W. Balling i sam kemičar lako je došao do sljedećih izračuna. U kemiji se količina tvari (molekula, atoma, iona, elektrona) označava jedinicom mol. Svaki mol sadrži isti broj elementarnih čestica čija je masa u gramima jednaka njihovoj formuli težine. To zajedno čini molarnu masu koju označavamo sa g/mol. To nam omogućuje određivanje relativne količine tvari koja je potrebna. Kako bismo to odredili potrebno je u formulu težine unijeti atomsku masu koju je lako saznati uvidom u Periodni sustav elemenata.

Nama potrebni elementi i njihove atomske mase su:

Znači da bi odredili molarnu masu potrebno je zbrojiti atomsku masu svih dijelova jednog spoja i dobiveni iznos u gramima je 1 mol. To izgleda ovako:

Za kalcijev klorid dihadrat (CaCl2 x 2H2O):

40.078 + (2×35.453) = 110.984

(2×1.00794) + 15.9994 = 18.01528

Zbroj ova dva broja (atomske mase kalcijeva klorida i 2 molekule vode) je:

110.984 + (2×18.01528) = 147.01

Za natrijev bikarbonat (NaHCO3):

2.9898 + 1.00794 + 12.0107 + (3×15.9994) = 84.00664

Za natrijev klorid (NaCl):

22.9898 + 35.453 = 58.443

Zahvaljujući gornjim proračunima znamo da jedan 1 mol kalcijeva klorida dihadrata teži 147 grama, a 1 mol natrijeva bikarbonata teži 84 grama, no kako nam je potrebno imati proporcionalnu količinu udvostručit ćemo količinu potonjega. Tako dobivamo osnovne dvije veličine koje su osnova skoro svih varijacija ove metode:

*147 g CaCl2-2H2O

* 168 g NaHCO3 

Svaki od ovih sastojaka otapamo u 2 litre RO vode što znači da ista količina vode obje otopine sadrži razmjerno točne količine dvaju sastojaka.

Kod dodavanja ovih sastojaka u akvarij odvija se sljedeća reakcija:

CaCl2 x 2H2O + 2 NaHCO3 => Ca(HCO3)2 + 2 NaCl + 2 H2O.

Kao što vidimo dodavanjem kalcijeva klorida dihadrata i natrijeva bikarbonata dobijamo kalcijev karbonat kojega koralji troše u procesu kalcifikacije kostura. Ono što nas treba zabrinjavati su dvije molekule natrijeva klorida (crveno) koje nam dodavanjem podižu udio tog spoja u morskoj vodi akvariju što može biti opasno za većinu organizama koje držimo. Morska voda sadrži i druge soli osim NaCl-a i to u točnom omjeru, što znači da i u akvariju te soli na neki način moramo dovesti u ravnotežu. Da bismo to napravili koristimo nekoliko načina a jedan od tih je zamjena dijela prave soli s umjetnim solima bez NaCl-a, a točnu količinu ćemo lako saznati iz sljedećih izračuna:

Atomska masa NaCl-a je 58.443 što znači da se na svake 2 litre vode dodaje 116.89 grama NaCl. Kako nam je NaCl 70% sastojaka morske soli moramo izračunati i količinu ostallih 30% da bismo došli do kompletnog sastava. Znamo da 70% teži 116.89 grama pa lako je izračunati da 100% iznosi 167 grama. Oduzimanjem ta dva iznosa dobivamo da 30% iznosi 50 grama i na taj način dobili smo i treću komponentu ove metode.

*50 g mineralnih soli bez NaCl

PRAKTIČNA PRIMJENA

Prije početka korištenja Balling metode sve parametre moramo dovesti do optimalnih vrijednosti:

-KH između  6.5 – 8

-Ca između 400 – 420

-Mg između 1250 – 1350

Visoki KH spuštamo promjenama dijela mora ili dodavanjem kalcijeva klorida u akvarij, niski KH dižemo natrijevim bikarbonatom. Kalcij dižemo otopinom kalcijeva klorida, a magnezijotopinom magnezijeva klorida i sulfata. 

Od opreme potrebno nam je:

- 3 kanistra jednake zapremnine (2-10 litara)

- Testovi za Ca, KH, Mg

- Refraktometar za što točnije mjerenje saliniteta

- Vaga s preciznošću mjerenja od 1 grama

Nepotrebno je i napominjati da kanistri moraju biti čisti i po mogućnosti novi, nekorišteni. Količini supstanci zavisno o zapremnini kanistra može se provjeriti u ovoj tabeli:

„Classic balling“ metoda

Original verzija ove metode kako ju je zamislio Hans-Werner Balling izgledala bi ovako:

1.kanistar:  147 grama CaCl2 x 2H2O

2.kanistar:  168 grama NaHCO3

3.kanistar: 50 grama mineralnih soli bez NaCl

Kod pripreme otopina treba pripaziti da sveukupna količina RO vode i otopljenih tvari iznosi 2 litre, dakle kod pripreme treba otopiti prah u 1.5 L a zatim dopuniti kanistar do 2 litre.

Nakon dovođenja vrijednosti parametara na optimalnu vrijednost lako je kroz nekoliko dana odrediti dnevnu potrošnju i potrebnu dnevnu količinu otopina koje moramo dozirati. Najvažnije je da sve otopine dodajemo u jednakim djelovima. Doziranje ćemo početi ovisno o naseljenosti i količini tvrdih koralja s 10-30 mL na 100 L netto akvarijske vode. Prva dva tjedna treba redovito svakodnevno provjeravati vrijednosti Ca, KH i Mg i prilagođavati doziranje. Prilikom doziranja otopine trebalo bi uzeti interval od barem 15 minuta ili ih barem odvojeno ulijevati na različita mjesta u sumpu. U slučaju kontakta različitih otopina dolazi do reakcija i taloženja supstanci koja više nisu iskoristive koraljima i ostalih organizmima. Kalcij bi najbolje bilo dozirati navečer, magnezij tijekom dana, a otopinu natrijevog bikarbonata u rano jutro. Obavezno je svakodnevno provjeravati KH koji ne smije prijeći 9 dKH jer ta količina pri korištenju ove metode može ugroziti zdravlje koralja.

Magnezij se troši puno sporije nego ostala dva elementa, pa ga se može dodati u prvi kanistar (34 grama- MgCl2 x 6H2O). Ta je količina je srednji prosjek koji se potroši na 147 grama kalcijevog klorida, a do točne količine dolazimo redovitim mjerenjem. Drugi način je napraviti otopinu u poseban kanistar tako što ćemo na litru RO vode zamiješati sljedeće količine soli:

-753 g. Magnezij klorid heksahidrat (MgCl2 x 6H2O)

-83 g. Magnezij sulfat heptahidrat (MgSO4 x 7H2O)

Postoji mnogo protivnika korištenja magnezijevog sulfata u morskim akvarijima koji tvrde da se akumulacija sulfata koja je prilično štetna nemože lako odstraniti iz akvarija, osim čestim i velikim promjenama mora. U ovom ćemo slučaju zamiješati samo magnezijev klorid i to 836 g na 1 L RO vode. Preporučuje se prvo dovesti magnezij na optimalnu količinu jer to pomaže stabilizirati vrijednost kalcija. U odnosu na kalcij vrijednost magnezija, u pravilu, ostaje konstantna na duže razdoblje i ne treba se dozirati dnevno, čak ponekad ni tjedno.

Prvotna verzija klasične metode nije uključivala dodavanje magnezija, ali se proširila na nagovor E. Pawlovskog koji je zagovarao opciju da ga se miješa sa otopinom kalcija u omjeru 1:10. Taj način H.W. Ballling nije podržavao, tvrdeći da zbog više razloga u stvarnosti potrošnja kalcija i magnezija može varirati i neodgovarati tom omjeru.

 Uz pomoć sljedeće tabele lako je izračunati potrebnu količinu mineralnih soli bez NaCl-a. Npr. od ukupne količine soli koja ide na 10 L vode oduzet ćemo 836 g  morske soli a dodati 251 g soli bez NaCl. Kod ovakvih promjena obvezno je korištenje kvalitetnog salinometra ili refraktometra da bi se spriječile moguće greške u doziranju.

VAŽNO: Dodavanjem svih tih soli u akvarij povećava se i salinitet. Sprječavanje podizanja saliniteta izvodimo tako što iz akvarija izvlačimo istu količinu mora koliku smo unijeli doziranjem one 3 otopine (npr. 3 x 50mL = 150 mL mora koje moramo izbaciti iz akvarija), a sustav za nadolijevanje nadopuni RO. Drugi način je redovitu promjenu mora raditi s morem manjeg saliniteta.

Ova originalna verzija Balling metode je i danas najčešće korištena. Dodavanje 3 osnovna elementa uz ručno dodavanje mikroelementata različitih proizvođača po upustvima s ambalaže. Kalkulator za ovu inačicu nalazi se na portalu [LINK].

„Complete balling“ metoda

Ovu verziju balling metode razvio je Heinz Mahler. Za nju nam je potrebno 3 kanistra zapremine 10 L sa sljedećim otopinama

1. kanistar :

- 715 grama kalcijevog klorid dihadrata

-Stroncij-kalcij 

-Željezo-cink

2. kanistar:

-840 grama natrijevog hidrogen karbonata

-Jod-bor

3. kanistar

-250 grama mineralnih soli bez NaCl

-550 grama magnezijevog klorida hexahidrata

-80 grama magnezijevog sulfata heptahidrata

-ostalo (aminokiseline, vitamini) 

„Balling individual PLUS“ metoda

Ovo je unaprijeđena i još kompleksnija balling metoda od one Heinza Mahlera.

U ovoj metodi sami miješamo elemente u tragovima:

Priprema za doziranje izgleda ovako: potrebna su 3 kanistra od 10 litara:

Kanistar 1:

-715 g kalcijeva klorid dihadrata

 -50 mL otopine 2

- 50 mL otopine 5

Kanistar 2:    

-840 g natrijeva hidrogen karbonata

-50 mL otopine 6

Kanistar 3:    

-250 g mineralnih soli bez NaCl

- 550 g magnezijeva klorid heksahidrata

- 80 g magnezijeva sulfata heptahidrata

-250 mL Fauna Marine UltraminS - (sadrži sve aminokiseline, vitamine i preko 70 ostalih mikroelemenata)

Ovo je prilično kompleksna verzija koju prosječni akvarist rijetko odluči koristiti. Osim što je komplicirana, vjerojatno i cijene svih ovih supstanci prelaze granicu isplativosti korištenja ove metode. Način doziranja je kao i kod ostalih verzija: ovisno o naseljenosti akvarija počinje se dozirati 10- 30 mL na svakih 100 L, sve tri otopine jednako ulijevati uz obvezno svakodnevno testiranje Ca, KH i Mg prvih tjedan- dva i redovito korigiranje količine unosa.

„Glaser balling“ metoda

Njemački kemičar i akvarist, Armin Glaser razvio je svoju inačicu ove metode. Njegova otopina kalcija je dovedena do maksimalnog zasićenja, a sam postupak izračuna i doziranja izgleda ovako:

Priprema otopina:

Kalcijeva otopina: rastopiti 800 grama CaCl2 ( kalcijev klorid ) u 1 L RO vode.

KH otopina: rastopiti 80 grama NaHCO3 (natrijev hidrogenkarbonat ) u 1 L RO vode.

Magnezijeva otopina: rastopiti 753 g MgCl2 (magnezijev klorid) i 83 grama MgSO4 (magnezijev sulfat ) u 1 L RO vode. Neki ne preporučuju korištenje MgSO4 jer se njegovom upotrebom gomilaju količine sulfata u akvariju koje je moguće odstraniti samo većim izmjenama mora. U tom slučaju magnezijevu otopinu radimo tako da rastopimo 836 g MgCl2 u 1 L RO vode.

“NaCl free salt” - otopina: rastopiti 20 g mineralnih soli bez NaCl-a u 1 litri RO vode.

Postizanje željenih vrijednosti:

Kalcij:
Neto volumen akvarija u litrama x (420 - (trenutna vrijednost Ca mg/l )) x 4,59 : 1000 = količina u mL kalcijeve otopine.

KH:

Neto volumen akvarija u litrama x ( 8 - (trenutna vrijednost KH )) x 377,5 : 1000 = količina u mL KH otopine.

Magnezij:

Netto volumen akvarija u litrama x ( 1300 - (trenutna vrijednost Mg mg/l )) : 100 = količina u mL magnezijeve otopine.

Ionska ravnoteža:
(( količina kalcij otopine (ml) : 125) + (količina KH otopine (ml) : 1425 )) x 662,5 = količina u mL otopine mineralnih soli.

Napomene:

Dnevno podizanje kalcija može iznositi maksimalno 20 mg/L, što znači da ćemo razliku dobivenu oduzimanjem trenutne količine kalcija od željene vrijednosti (420) podijeliti s 20 i dobiveni rezultat će iznositi broj dana na koji ćemo podijeliti doziranje količine otopine dobivene iz gore navedene formule.

Dnevno podizanje KH može iznositi maksimalno 2 dK što znači da ćemo razliku dobivenu oduzimanjem trenutne količine KH od željene vrijednosti ( podijeliti s 2 i dobiveni rezultat iznosit će broj dana na koji ćemo podijeliti doziranje količine otopine dobivene iz gore navedene formule.

Dnevno podizanje magnezija može iznositi maksimalno 50 mg/L što znči da ćemo razliku dobivenu oduzimanjem trenutne količine magnezija od željene vrijednosti (1300) podijeliti s 50 i dobiveni rezultat će iznosit broj dana na koji ćemo podijeliti doziranje količine otopine dobivene iz gore navedene formule.

Gore navedene napomene vrijede za veće korekcije koje radimo kod dovođenja parametara na preporučene vrijednosti.

Nakon postizanja optimalnih vrijednosti  potrebno je izračunati dnevnu potrošnju elemenata. To ćemo napraviti tako što ćemo izmjeriti trenutne vrijednosti u akvariju, zatim ćemo ponoviti mjerenje za npr. tri dana. Onda uvrstimo rezultate trodnevnog pada u formule, te dobiveno podijelimo s 3 i dobivamo potrebnu dnevnu količinu otopina. 

„Balling light“ metoda

Najpopularnija inačica balling metode, koju je razvio Claude Schuhmacher iz Fauna Marina. Ponešto se razlikuje od klasične metode. Najbitnija razlika jest da su ovdje nepotrebna precizna vaganja količina i sve supstance su otopljene u vodi skoro do maksimalne zasićenosti tako da nam je za doziranje potrebna vrlo mala količina svake otopine. Svaka se dozira zasebno, znači ne u jednakim količinama kao u klasičnoj metodi nego prema rastu koralja i potrošnji u akvariju. Druga razlika je što se ne dodaju soli bez NaCl-a nego se moguća ionička neravnoteža spriječava čestim izmjenama mora, i to sa najmanje 10% tjedno. Zagovornici ove nove moderne metode tvrde da je postigla veliki napredak naspram klasične metode čiji su se proračuni temeljili na parametrima prirodne morske vode. Današnji morski akvariji imaju sasvim drugačije potrebe za makro i mikro elementima i proračuni se temelje na ULNS (Ultra Low Nutrient Systems) sistemima i novim poboljšanim mješavinama soli.

Priprema za doziranje. Potrebna su 3 kanistra od 5 litara:

1.kanistar:

-2 kg kalcijklorid dihadrat

-25 ml Fauna Marine Ultra Trace B - heavy metal complex 

-25 ml Fauna Marine Ultra Trace B - strontium / barium complex 

2.kanistar:

-2 kg magnezijev klorid heksahidrat – (ova metoda ne zahtjeva magnezijev sulfat)

3.kanistar:

-500 g natrijeva bikarbonata

-25 mL Fauna Marine Ultra Trace B – iodine/ flour complex

Kao i kod ostalih metoda jednostavnim izračunom dolazimo do vrijednosti količina koje moramo dozirati, s tim da vodimo računa da su otopine za ovu metodu puno koncentriranije nego za ostale pa nam i početne doze moraju biti puno manje.

PRIMJER:

Za 500 litarski akvarij dobro naseljen tvrdim koraljima.

PRVI KORAK

-izmjeriti trenutnu vrijednost kalcija – 380 mg/L

-dodati 50 mL kalcijeve otopine u akvarij

-ponovo izmjerimo vrijednost kalcija u akvariju nakon 2 sata – 400 mg/L

Sa ovim korakom saznajemo da nam 50 mL otopine podigne vrijednost kalcija za 20 mg po doziranju, a iz toga možemo izvesti i ostale izračune:

25 ml dodaje 10 mg

50 ml dodaje 20 mg

75 ml dodaje 30 mg

100 ml dodaje 40 mg

...itd. 

DRUGI KORAK

-podijelimo tih 50 mL na 7 dana (tjedan) i doziramo 7 mL dnevno

TREĆI KORAK

-nakon 7 dana ponovo izmjerimo vrijednost kalcija koja nam je sad – 390 mg/L umjesto željenih 420 mg/L, šo znači da nam je 20 mg premalo i trebamo korigirati količinu unosa na 30 mg/ tjedno.

-Znači dodat ćemo 75 mL otopine što je podijeljeno na 7 dana cca 10 mL/ dnevno.

Ovo je jedan od primjera kako doći do željene količine doziranja. Sami izračuni su uvijek jednostavni i za 1-2 tjedna se dolazi do točnih i željenih rezultata. Bitno je obavezno testiranje Ca, Mg i KH s kvalitetnim testerima.

S lijeve strane Hans-Wener Balling, na desnoj strani Ernst Pawlovski, a u sredini član Akvarij.NET-a Mirko Belošević

• Sljedeće