AJUDA DE aquariofilia marinha - REEFFORUM

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Reatores de cálcio

Desde muito tempo aquaristas que procuram manter corais vivos e outros animais se preocupam com níveis de cálcio, reserva alcalina, e outros componentes da água do mar, pois seu equilíbrio influi diretamente na boa condição de vida dos animais.
Uma das soluções encontradas já a alguns anos por aquaristas alemães foi o desenvolvimento de um aparelho que, por intermédio da injeção forçada de dióxido de carbono (CO2) numa câmara por onde passa água do aquário, uma média carbonática (geralmente material granulado) é dissolvida e recoloca os elementos desejados em solução.

A esse aparelho se deu o nome de reator de cálcio. O reator propriamente dito é a câmara onde se encontra um material granulado a ser dissolvido, e o gás - CO2 –

se faz necessário por causa de uma característica dos materiais utilizados para serem dissolvidos nessa câmara; por sua construção molecular, carbonatos em geral não são solúveis em pHs como os que encontramos nos aquários de água salgada. Na verdade, esses materiais só encontram boa dissolução a pHs em torno de pH 6.0 a 6.8.

Muito bem, estava posto o primeiro desafio; como dissolver esse material sem afetar o equilíbrio de pH do aquário ? A resposta óbvia seria o que foi feito de fato: limitar o local de dissolução do material ao mínimo possível, e forçar um volume de troca reator / aquário que não afetasse o nível normal de pH da água.

O resultado do funcionamento de um reator desses, de fato, vai além do que foi inicialmente imaginado. Como as médias utilizadas são geralmente compostas de elementos muito semelhantes aos da construção do esqueleto dos corais, o efluente do reator também afeta a composição da água em elementos que usualmente não são medidos por nós aquaristas. A aparência do aquário em geral muda significativamente no sentido positivo após um período de tempo razoável de utilização de um reator, e isso demonstra que a partir de então existem elementos disponíveis aos animais que, antes da utilização do tal aparelho, poderiam estar em níveis deficientes.
Devemos lembrar que, numa dada quantidade de água do mar, pode-se encontrar todos os elementos químicos que compõem a tabela periódica dos elementos, portanto quando se dissolve um material semelhante ao da composição natural da água marinha numa proporção que satisfaça o consumo do aquário, e leve os níveis de, por exemplo, cálcio e reserva alcalina aos encontrados na água do mar, atinge-se o mesmo equilíbrio com outros componentes da água natural, apesar de não se poder medi-los. É justo, portanto, considerar que níveis de magnésio, boro, estrôncio e outros componentes serão levados a níveis compatíveis com os da composição da água natural, e isso nos daria a vantagem adicional de não precisar dosar esses outros elementos empiricamente.

O ponto desejado a ser atingido, no entanto, é o de um equilíbrio e eventual aumento nos níveis dos componentes desejados – mais imediatamente cálcio e reserva alcalina.

De fato, níveis desses componentes são passíveis de elevação e posterior manutenção, desde que consideremos os seguintes fatores;

1 – O volume de água trocada entre o reator e o aquário

2 – A quantidade de CO2 injetada no sistema em dado espaço de tempo

3 – A composição do material utilizado para ser dissolvido

O volume de água movimentado entre o aquário e o corpo do reator vai determinar a taxa de dissolução do material carbonatado. Quanto mais lento esse volume de troca, maior e mais completa será a dissolução do material. Isso não quer dizer, porém, que o volume de troca pode ser baixo demais, pois considerado o volume do aquário, uma dada taxa de troca pode não suprir a água das quantidades de carbonatos que estão sendo consumidas. Alta velocidade de troca também pode não ajudar, pois o material encontra dissolução integral a pH baixo, como vimos acima, e dissolvendo apenas parte dele por manter um pH mais alto do que se deve dentro do reator pode levar ao aquário apenas uma parte dos íons e carbonatos necessários.
Dissolução incompleta da média no reator pode ser observada pela formação de uma borra grossa e em grande quantidade no corpo do reator. Dissolução completa, por outro lado, é impossível, pois uma parte de qualquer média existente é inerte. Isso quer dizer que uma parcela de qualquer material utilizado não se dissolve de jeito nenhum sob a ação de CO2, e portanto sempre haverá algum resíduo.
Consideremos que uma dissolução razoável se dá quando, de cada Quilograma (Kg) de material filtrante utilizado, se obtenha 50 a 60 gramas (Gr) de resíduo. Esse resíduo deve ser descartado, pois além de inútil a nossos propósitos, entope esponjas e canos com facilidade. A pHs um pouco mais altos que os que se encontram dentro do reator, a massa de resíduos solidifica.

A quantidade de CO2 injetada determina a que pH o reator trabalha, portanto esse fator está intimamente relacionado à variável exposta acima. Se for injetado pouco gás, a média não dissolve de maneira apropriada, gerando resultado insatisfatório nos níveis de cálcio e reserva alcalina. Deve ser encontrada uma quantidade de gás que proporcione um pH entre 6.0 e 6.8 no efluente do reator (a água que é pingada de volta no aquário). Essa quantidade é empírica e pode mudar com o tempo, pois a quantidade de gás afeta o enriquecimento do efluente com os componentes desejados. À medida em que o reator trabalha no aquário, é de se supor que a água terá mais e mais dos elementos desejados, e portanto, menor quantidade de gás poderá ser injetada no sistema para manter os níveis que se deseja. Uma certa atenção, portanto, deve ser dada a esse fato quando o reator estiver em uso por um certo tempo.

Na prática, o que ocorre, ou deve ocorrer, é o seguinte;

Ligando uma bomba d’água ao reator, deixamos passar água suficiente para encher sua câmara com água do aquário. Notamos que a água se torna extremamente turva, e por isso não se deve permitir que o circuito se complete, retornando água para o aquário. Após algumas horas de funcionamento, a água estará cristalina dentro do reator, e pode-se abrir um pouquinho uma pequena válvula de contenção, que servirá sempre para estabelecer a taxa de troca de água entre o reator e o aquário. Essa velocidade de água deve ser determinada pela relação que estabelecerá com a injeção de CO2, mas devemos considerar que inicialmente a água efluente do aparelho deve ser equivalente a, no máximo, 0,5% do volume total de água a ser tratada por hora, o que daria, para um aquário de 1000 litros, um volume de troca de 5 litros por hora. Essa quantia será provavelmente aumentada, mas antes devemos ligar o gás carbônico (CO2). Abrindo cuidadosamente a válvula que regula a saída de CO2 da garrafa, podemos contar o volume injetado em bolhas. Geralmente, o reator de cálcio conta com um contador de bolhas. Inicialmente injetamos de 20 a 30 bolhas por minuto no reator, e pode-se verificar se a dissolução da média de carbonatos está atingindo o nível ideal por se medir o pH do efluente do sistema; deve se encontrar entre pH 6.0 e 6.8. A relação de volume de água e CO2 bombeado através do reator, portanto, se dará pela combinação que proporcione os níveis de pH de efluente acima.

Por outro lado, medindo os níveis de Ca++ e CaCO3 da água antes do reator ser ligado, podemos estabelecer como meta um determinado nível, que, a meu ver, não necessita ser maior do que os da água natural do mar, ou 390/400 ppm Ca++ e 2,2/2,3 meq/l (ou 120/130 ppm CaCO3).

Quanto mais gás e água forem bombeados através do sistema, maior será o volume de água enriquecido em um determinado espaço de tempo. O percentual de 0,5% poderá, portanto, aumentar para 1 ou até 1,5% do volume do aquário por hora, sem prejuízo da estabilidade de pH do aquário.

Uma maneira acessória de se verificar se tudo está saindo bem seria medir o teor de Ca++ e de CaCO3 do efluente, e é razoável encontrarmos 550/600ppm Ca++ e 3,6/4,0 meq/l (ou até 225ppm CaCO3). Se se utilizar teste de Magnésio, por exemplo, poder-se-á verificar níveis muito satisfatórios também, em torno de 1.500ppm Mg.

É importante, porém, verificar o nível de pH em que se encontra a água do aquário antes das luzes do aquário se acenderem, pois geralmente esse horário é o de pH mais baixo no sistema. Se encontrarmos valores inferiores a pH 8.0, devemos considerar a diminuição do volume injetador de CO2, ou mesmo do volume total de troca do sistema reator / aquário.

O excesso de CO2 pode também provocar um aumento súbito de algas, tanto macro quanto microscópicas, e como esse fato deve ser evitado, pois algas têm uma grande capacidade de competição, e portanto seriam favorecidas em relação aos corais, as mesmas medidas devem ser tomadas para evitá-las.

O tamanho físico do reator, portanto, tem muito pouco a ver com sua eficiência em sistemas domésticos. Bons reatores como Knop e Tunze, por exemplo, têm tamanho compacto e excelente rendimento. Esses reatores podem ser utilizados com garrafas de gás relativamente compactas, entre 1,5 e 2 litros de capacidade de gás, e utilizam pouca média solúvel em seu interior, sendo que o Tunze usa apenas 0,6 Kg de média em seu interior.

O segredo, aqui também, é paciência. Quando começamos a trabalhar com reatores de cálcio, devemos ter como objetivo alcançar a meta estabelecida dos níveis de Ca++ e CaCO3 em um espaço de tempo de aproximadamente 2 meses.

Uma tentativa de rápida elevação desses níveis pode causar uma tragédia como a precipitação em cascata do cálcio dissolvido, o que tornaria a tarefa de restabelecer seus níveis originais muito mais penosa.

Com a prática em trabalhar com esses aparelhos, surgem sempre diversas questões, e a mais comum é a de aquaristas que obtêm sucesso com a elevação do nível de reserva alcalina, mas estacam o progresso do nível de cálcio, ou até mesmo observam sua queda. É comum ouvir de reserva alcalina a 4,0 meq/l e cálcio em 320 ppm.
Creio que isso decorre da pressa em estabelecer uma alta taxa desses parâmetros, pela conseqüente injeção exagerada de gás carbônico no reator, associada a velocidade de troca reator / aquário maior do que a recomendada. Torno a insistir; os níveis naturais da água do mar existem há bilhões de anos, e são obviamente os melhores possíveis para a manutenção de toda a vida que abriga, portanto, se a reserva alcalina do aquário superar a do nível do mar, diminua a quantidade de gás injetado no sistema e a velocidade de troca de água entre o reator e o aquário. Procure manter a reserva alcalina entre 2,2 e 2,3 meq/l, e observe o nível de cálcio subir. Isso pode demorar dias ou semanas, mas vai fatalmente acontecer.

O que ocorre nesse caso é que a reserva alcalina sobe demais, pois há formação de carbonatos em excesso. A injeção de CO2 a mais não permite que íons cálcio livres sejam dosados no efluente do reator. Todo o cálcio livre da solução se combina com o CO2 e forma CaCO3, o carbonato de cálcio.

Alguns aquaristas resolvem suprir essa falta de cálcio livre dosando Kalkwasser para repor a água evaporada, e isso não é problema. Apenas que dessa maneira não se está aproveitando o potencial completo que o reator oferece.

Explico; quando se estabiliza o uso do reator, após atingir os números desejados de reserva alcalina e cálcio, o aquário se torna um corpo aquático tamponado entre 8.0 e 8.2 pH. Se houver uma deficiência qualquer de carbonatos, o reator a supre quase que imediatamente, pois a o efluente tem reserva extremamente alta.

A tendência, portanto, é o aquário apresentar cada vez menos variação de pH, o que é ótimo, mantendo-o entre as medidas acima.

Como sabemos, estabilizar todos os parâmetros ao máximo possível faz com que o aquário apresente resultado cada vez melhor, pois no mar os parâmetros são em geral bastante estáveis.

A última variável diz respeito ao material que se usa para ser dissolvido, e aparentemente esse quesito é um pouco desprezado. A composição desse material, porém, é de extrema importância, pois dependendo dela serão dissolvidos mais ou menos elementos do que o necessário, e alguns mesmo podem ser indesejáveis. O material deve, portanto, ser composto de carbonatos e não conter fosfatos ou outro composto poluente. Geralmente o fornecedor do material atesta a qualidade de seu produto quanto a isso. Falta de preocupação com esse problema pode levar ao aparecimento de níveis detectáveis de fosfatos e a conseqüente invasão de algas daninhas. Devemos nos preocupar com que o material utilizado seja isento desse composto, pois testes de nível acessível a nós aquaristas não bastam para evidenciar essa presença. Comprar o material recomendado pelo fabricante ou trabalhar com um lojista responsável é fundamental. O aquário que esteja usando material inapropriado pode demorar meses até que apareçam algas, e a relação entre os fatos pode passar despercebida.
Geralmente, a simples troca pelo material correto e várias trocas parciais de água resolvem esse problema no aquário. Mas o melhor é não usar nada inapropriado, é claro.

Já tive experiência pessoal com os seguintes reatores;

Knop, Tunze e Aqua Medic.

Os Knop são bem construídos e funcionam a contento, assim como o Tunze, que tem o tamanho compacto sua maior qualidade.

Os AquaMedic foram injustiçados quando de sua introdução em nosso mercado há três anos. Começamos a trabalhar com o reator completo, que conta com um sistema ineficiente de injeção de CO2. Por conta disso, aquaristas desistiram de usar o aparelho inteiro. Apenas um sobrou funcionando, mas assim que conectei uma garrafa pressurizada de CO2 ao reator, começou a funcionar perfeitamente, e pelo jeito continuará assim por muito anos.

Outro ponto a se observar é em relação à necessidade de se utilizar um controlador de pH para o reator funcionar bem. Não, não precisa. Como o sistema funciona de maneira tal que praticamente se auto corrige, não é necessário cortar a injeção de gás se o pH atingir um ponto baixo, e mesmo que se utilizasse o reator, o pH nunca atingiria esse ponto, se fosse operado de maneira apropriada desde o início. Veja como o reator tampona a água, logo acima neste mesmo artigo, e verá o porquê. Um controlador serviria como uma segurança apenas, mas é virtualmente impossível ocorrer um acidente tal que a válvula de segurança da garrafa de CO2 falhe ao ponto de deixar gás demais entrar na água do aquário.

Conclusão; os reatores de cálcio que conheço funcionam muito bem, mas dependem de criteriosa regulagem para operar de maneira correta. Qualquer desajuste, seja por ignorância ou por pressa em atingir os níveis desejados, pode decorrer em problemas. Em alguns aquários, inclusive, inexplicavelmente ocorre uma explosão medonha de algas. Isso aconteceu no aquário de 800 litros do Sr Alf Nilsen, que estava montado há mais de 5 anos quando o reator foi conectado (comunicação pessoal). Apesar das várias tentativas no sentido de regularizar o aquário e acabar com as algas, todo o conhecimento desse renomado aquarista não foi suficiente, e ele teve de desligar o aparelho do aquário. O sistema que utilizou nesse tanque por anos foi o mesmo que já utilizei em meu aquário; inclusive, quem me recomendou fazer o sistema como o fiz foi o próprio Alf; um recipiente com água filtrada por R.O continha kalkwasser adicionada semanalmente. Essa solução era dosada 24hs por dia, por intermédio de uma bomba dosadora. Um controlador de pH injetava CO2 no aquário, usando um simples tubo misturador, toda vez que o PH do aquário chegava a 8.45. Dessa maneira, além de formar CaCO3 em quantidades razoáveis, controlava meu pH. Dessa maneira, o aquário inteiro se transforma num reator, mas o perigo de injetar gás demais é bem maior. Também o custo de um bom controlador torna esse sistema mais caro do que o reator. Nunca tive algas nesse aquário. Alf Nilsen restabeleceu o equilíbrio no aquário após retirar o reator e trocar 100% da água, em trocas parciais.

Parece-me que, com o uso criterioso de reator de cálcio o trabalho para se cuidar do aquário diminui bastante, e a dosagem de vários outros elementos (Sr, Mg, Ba, Fe, etc.) se torna bem menor, se não desnecessária.

Dosar ou não kalkwasser fica por conta de cada um, mas se optar por continuar dosando KW, tome cuidado para não elevar demais o pH. Sob alto pH, pode haver grande precipitação de carbonatos (parece que está nevando no aquário), e daí o trabalho com Ca++ e CaCO3 pode Ter de ser retomado do ponto zero.

Recomendo reatores para aquaristas mais experientes e cuidadosos.

Os resultados, no entanto, podem levar o novato e se animar e adicionar um desses sistemas a seus aquário. Creio não haver problema nenhum nisso, pois o reator de cálcio é uma excelente ferramenta para nos ajudar em nosso dia a dia com o aquário, desde que tenhamos o devido cuidado com o aparelho, e respeito pelo aquário.

http://www.aqua.brz.net

Ricardo Miozzo
Colaborador de Aquarismo Marinho

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