Como equilibrar cálcio e reserva alcalina?

Soluções de Problemas com cálcio e alcalinidade

Química do Aquário: Soluções de Problemas com cálcio e alcalinidade
Por Randy Holmes-Farley, traduzido por Raphael Bonzanini

Espero que este artigo mostre-se útil em compreender e lidar com os diferentes problemas de cálcio e alcalinidade encontrados pelos aquaristas. Depois de ter cálcio e alcalinidade sob controle, você já está muito adiante na estrada de ter o seu tanque com química ideal para seus habitantes.

Para muitos aquaristas, corrigir cálcio e alcalinidade pode estar entre os mais irritantes problemas químicos encontrados na manutenção de um tanque de corais. A maioria dos reefkeepers sabe que, se esses parâmetros não forem mantidos adequadamente, corais e outros organismos podem ter dificuldade em desenvolver esqueletos de carbonato de cálcio. A compreensão de como resolver esses problemas, no entanto, mostra-se mais difícil. Infelizmente, muitas vezes não é tão simples como adicionar mais de tudo o que está em níveis baixos.

Essa, por exemplo, é uma questão real que tipifica o problema:

Estou tendo problemas em elevar os meus níveis de cálcio acima de 200 ppm. Estou usando kalk por cerca de duas semanas na reposição da água evaporada, aproximadamente 3 litros por dia. O nível nunca foi acima de 250 ppm e cai para abaixo de 200 ppm. Eu comprei alguns bio cálcio e tentei fazer como recomendado no rótulo do produto, mas não estou tendo nenhum sucesso real. Eu nunca usei bio cálcio antes e queria saber quanto que eu poderia dosar seguramente. Eu só tenho 2 mushrooms e 2 donzelas. Algum conselho?

Infelizmente, cálcio e alcalinidade estão ligadas de muitas maneiras em tanques de corais, e essas ligações podem levar a problemas sérios se não forem totalmente compreendidas. Se, por exemplo, você adicionar muito de um suplemento de cálcio, você vai reduzir a alcalinidade já que há precipitação de carbonato de cálcio no tanque. Da mesma forma, a adição de excesso de um suplemento de alcalinidade pode resultar na redução de cálcio. Consequentemente, tentando corrigir um problema pode causar um outro. Além disso, se você tentar corrigir um problema de cálcio ou alcalinidade com o tipo errado de aditivo, você pode conseguir nada mais do que criar calcário em seu tanque.

Este artigo irá esclarecer os diferentes tipos de problemas de cálcio e alcalinidade encontrados nos tanques de corais, e descrever em detalhes como “resolver” a cada um deles. Ao ler o artigo, você pode sentir que eu estou fazendo isso muito complicado.

Ao contrário da maioria dos meus artigos, este não é escrito para fornecer uma compreensão profunda da ciência por trás de cálcio e alcalinidade nos tanques de corais. Esses temas foram tratados em vários dos meus artigos anteriores. Este se parece mais com uma receita. No entanto, este é o procedimento que eu passo (na minha mente), quando dou conselhos sobre como corrigir cálcio e alcalinidade, e não há realmente nenhum atalho que vai garantir o sucesso (e muitos que asseguram falha).

No final do artigo, eu vou também enfatizar a melhor maneira de evitar esses problemas: o uso de cálcio equilibrado e adições de alcalinidade. Eu acredito que o uso de tais aditivos eliminaria a maioria dos problemas que as pessoas têm com cálcio e alcalinidade, e recomendo muito sua utilização.

Um cuidado: muitas pessoas fazem leituras erradas de kits de teste do aquário. Alguns desses problemas são culpa do kit, e alguns a culpa do usuário. Independentemente disso, se um aquarista tinha de “corrigir” um problema que era apenas devido a uma medição errônea, então o tanque pode ir ao desastre. Então, por favor, antes de fazer as correções grandes da química da água, confirmar a leitura com um kit diferente, de preferência uma marca diferente. Essa cautela deve ser especialmente aplicável se a medida não parece fazer sentido com base no que você já está adicionando ao tanque.

Medições recomendadas
Antes de entrar em problemas e soluções, vamos primeiro definir o que constitui um problema e que não constitui. Baseado em estudos publicados, envolvendo a calcificação dos corais e outros organismos, eu recomendo o seguinte:

Alcalinidade (devido ao bicarbonato e carbonato)
2,5-4 meq/L ou 7 – 11 dKH ou 125 – 200 ppm CaCO3 equivalentes

Cálcio:
380-450 ppm de íons cálcio ou 950-1125 ppm CaCO3 equivalentes

Se você estiver em qualquer lugar dentro destes limites para ambos os parâmetros, você não precisa fazer correção química no seu tanque, mas você pode optar por fazê-lo por outras razões. Neste sentido, não faz diferença qual é a relação entre os dois valores. Se a alcalinidade é 4 meq/L, não é melhor para o cálcio a ser a 380 ppm ou 450 ppm. Além disso, essas faixas são um tanto arbitrárias, especialmente na parte alta. Na verdade, a principal razão para ter alta concentração é que muitas vezes é difícil manter um destes parâmetros acima do mínimo, mas próximo do mínimo. Portanto, se um destes parâmetros está ligeiramente acima da extremidade alta de tolerância e o outro é OK, isso não é um problema merecedor de preocupação.

Uma das razões que você pode achar interessante para ajustar os valores, mesmo quando dentro da faixa recomendada (ou fora, mas próximo a ela) refere-se a erros nos kits de testes. Todas as medições de cálcio e alcalinidade têm alguma incerteza que lhes estão associadas. Mesmo que o kit seja confiável, você pode ainda querer lutar para estar no centro do intervalo aceitável para tornar menos provável que você esteja realmente fora dele. Este problema é especialmente importante na extremidade baixa dos intervalos, e não tão importante nas extremidades elevadas.

Problemas de cálcio e alcalinidade
Se o seu tanque está fora desses intervalos para uma ou ambas medições, o que você precisa fazer para corrigi-los, de fato, depende da relação entre os dois. É este aspecto de cálcio e de manutenção de alcalinidade que causa problemas para muitos aquaristas.

Figura 1. Um gráfico mostrando os possíveis valores de cálcio e alcalinidade em aquários marinhos. A zona vermelha é a meta recomendada, o ponto azul representa os valores de água do mar. Cada zona numerada fora da área de alvo tem um conjunto específico de instruções para voltar para o alvo.

A Figura 1 mostra um gráfico de cálcio e alcalinidade para os tanques marinhos. A zona vermelha no meio representa o intervalo desejado para ambos os parâmetros. O ponto azul representa os valores presentes na água do mar. Usaremos este valor para determinar um curso de ação para cada uma das quatro zonas numeradas fora da área alvo vermelho. Então o primeiro passo é ver onde o seu tanque cai no gráfico, e seguir as instruções dadas para essa zona.

Correções para a Zona 1
A Zona 1 é o problema mais fácil de corrigir. Infelizmente, também é muito incomum. Neste caso, tanto de cálcio e alcalinidade estão mais altas do que o normal. Além disso, se você deixar o tanque sozinho, o problema provavelmente desaparecerá, e você vai acabar na zona alvo vermelho (embora você também pode passar por ele e chegar na zona 2, se você esperar muito tempo).

Figura 2. Um gráfico que mostra a forma de corrigir os valores dentro da zona 1, permitindo que o carbonato de cálcio seja depositado no tanque (a seta azul).

Nessa zona tanto cálcio como alcalinidade estão elevados, e através da remoção de carbonato de cálcio da água, quer através da deposição biótica em esqueletos de coral ou algas coralinas, ou através de precipitação abiótico, como em aquecedores, os níveis de ambos vão cair a uma proporção adequada. Mais especificamente, os parâmetros do tanque irão se mover ao longo de uma linha paralela às duas linhas limítrofes a esta zona, e diretamente para a zona de alvo vermelha (a seta azul na Figura 2). Se estiver entre essas duas linhas, como na Figura 2, irá continuar a mover-se no meio destas duas linhas para baixo na zona alvo.

Este movimento pode continuar diretamente para fora da extremidade inferior da zona alvo (para a zona 2), portanto, uma vez que você alcance a zona de alvo, você terá que reiniciar cálcio normal e adições de alcalinidade.

Correções para Zona 2
Zona 2 é também um problema fácil de corrigir, e é muito comum. Neste caso, tanto cálcio como alcalinidade estão abaixo do normal. Se você pegar qualquer tanque na zona alvo vermelho, e deixar os corais e algas coralinas crescerem (ou seja, calcificar), então você vai se mudar para a zona 2. Tal como acima (Figura 2), a situação irá mover para baixo em paralelo às linhas limítrofes da zona. Isso é comum, pois, quem não adiciona cálcio e alcalinidade suficientemente para equilibrar a demanda no tanque provavelmente vai entrar nesta zona.

Para corrigir esta situação de volta para a zona alvo vermelho, se quer adicionar cálcio e alcalinidade de uma forma equilibrada. Felizmente, existem muitas maneiras de conseguir este equilíbrio, tais como com kalkwasser, reatores de cálcio, e os muitos suplementos equilibrados de duas partes de cálcio e alcalinidade (como B-ionic, C-Balance, etc). Quanto mais você adicionar estes, mais para cima sua correção vai (seta azul na Figura 3). Claro, acrescentando muito vai empurrá-lo para a zona 1, mas se isso acontece, você pode apenas senta e vê-lo cair de volta para a zona-alvo. Eu vou discutir aditivos mais no final do artigo.

Figura 3. Um gráfico que mostra como corrigir os valores na zona 2, suplementando com cálcio e alcalinidade (a seta azul).

Claro, você pode adicionar cálcio e alcalinidade que não sejam “equilibrados” (isto é, não vinculados um ao outro em qualquer relação específica). Por exemplo, a adição de cloreto de cálcio e bicarbonato de sódio irá funcionar bem, mas você deve ajustar a quantidade exata de cada a adicionar. Consequentemente, um monitoramento mais cuidadoso dos níveis de cálcio e alcalinidade é necessário se você seguir esse caminho.

Lembre-se que as recomendações do fabricante são baseadas na manutenção de um tanque, e não em fazer correções substanciais. Para fazer tais correções, você pode precisar adicionar muito mais do que é recomendado. Se você estiver adicionando um aditivo equilibrado (e o pH não está ficando fora do limite de cerca de 7,9 a 8,5), o pior que poderá acontecer a se houver overdose (que não seja realmente uma grande overdose) é perder dinheiro e causar alguma precipitação extra de carbonato de cálcio no seu aquecedor e outras partes do tanque. Estes aditivos equilibrados são discutidos em mais detalhe no final do artigo.

Por outro lado, se você estiver usando cálcio independente e aditivos alcalinidade, você deve ter muito cuidado para não criar um desequilíbrio pela adição demasiada de um em relação ao outro. Instruções para decidir quanto desses tipos de aditivos podem ser encontradas abaixo, mas você deve confiar mais nos testes do que nas quantidades recomendadas para determinar o quanto desses aditivos colocar no tanque.

Finalmente, se você está adicionando grande quantidade de suplementos de cálcio e alcalinidade, mas apenas não consegue manter os valores desejados, você deve medir o nível de magnésio na água. O magnésio desempenha um papel importante na prevenção da precipitação de carbonato de cálcio, e se for substancialmente escasso, poderá ter uma perda excessiva de cálcio e alcalinidade. Magnésio leva a culpa muito mais frequentemente, em minha opinião, do que é provavelmente responsável, mas uma vez que é fácil de verificar com um kit de teste e fácil de completar, se necessário, não há razão para não ver se é um problema. Eu recomendo um nível de água do mar natural de cerca de 1300 ppm.

Correções para a Zona 3
Problemas na zona 3 são um pouco mais difícil de corrigir, e são bastante comuns. É, de fato, o problema na questão colocada no início deste artigo (isso não foi dito lá, mas a alcalinidade foi de 3,2 meq/L). Este problema geralmente é causado por uma overdose de alcalinidade em relação ao cálcio, mas não implica necessariamente que o cálcio é muito alta ou muito baixa (embora seja quase sempre muito baixa). Para corrigir problemas nesta zona, monitorar os valores de cálcio e alcalinidade durante a correção é especialmente importante.

Só mais uma palavra sobre esta zona antes de chegar a soluções: Muitos tanques acabam aqui porque aquaristas estão tentando corrigir problemas de pH adicionando buffer. Na minha opinião, não se deve tentar corrigir qualquer problema pH simplesmente adicionando um suplemento alcalinidade. Se você estiver com baixa alcalinidade, é uma boa ideia aumentar a alcalinidade. Mas se a alcalinidade está bem, ou mesmo elevada, adicionar um suplemento de alcalinidade para alterar o pH pode simplesmente criar um problema pior.

Se o problema é extremo (ou seja, você está muito longe da linha no lado direito da zona 3), então trocas de água podem ser a melhor maneira de corrigir o problema. Na maioria dos casos, no entanto, mudanças de água não são necessárias.

Aconselho corrigir este problema através da adição de um suplemento de cloreto de cálcio até ter movido para a zona alvo (ou zonas 1 e 2 que pode, em seguida, tratar, como descrito acima), como mostrado na Figura 4. Quase todas as marcas de cloreto de cálcio vão funcionar. Alguns outros suplementos de cálcio também podem funcionar (como por exemplo apenas o cálcio se um sistema balanceado), mas você não quer adicionar qualquer alcalinidade. Você NÃO PODE usar kalkwasser ou reator de cálcio para corrigir este problema.

Figura 4. O gráfico mostra a forma de corrigir os valores dentro da zona 3 através da adição de um aditivo de cálcio, tal como cloreto de cálcio (a seta azul).

Correções para Zona 4
Os problemas da Zona 4 também são um pouco mais difíceis de corrigir. Ela geralmente é causada por uma overdose cálcio em relação à alcalinidade, mas não implica necessariamente que a alcalinidade é muito alta ou muito baixa (embora seja quase sempre muito baixa). Para corrigir problemas nesta zona, o monitoramento dos valores de cálcio e alcalinidade durante a correção é especialmente importante.

Se o problema é extremo (ou seja, você está longe da linha, do lado esquerdo da zona 4), então as trocas de água podem ser a melhor maneira de corrigir o problema. Na maioria dos casos, no entanto, mudanças de água não são necessárias.

Figura 5. A forma de corrigir os valores dentro da zona 4 por adição de um aditivo de alcalinidade, tal como bicarbonato de sódio (a seta azul).

Se a alcalinidade era menos do que 4 meq/L (11 dKH; a situação mais comum na zona 4; mostrado na Figura 5), aconselharia corrigir este problema através da adição de um suplemento de alcalinidade até ter movido para a zona alvo (ou zona 1). Para sistemas com um pH de 8,2 ou mais, bicarbonato de sódio é uma boa escolha. Para sistemas com um pH abaixo de 8,2, carbonato de sódio é uma boa escolha (embora alguns utilizem bicarbonato de sódio também se a correção é grande e o pH ficar demasiado elevado, isto é, acima de pH 8,5).

Quanto à quantidade a acrescentar, aqui estão algumas diretrizes básicas:

Bicarbonato de sódio
Para aumentar 50 galões de água (188 litros) do tanque em 1 meq/L exigirá cerca de 16 gramas de bicarbonato de sódio. Uma vez que uma colher de chá rasa de bicarbonato de sódio pesa pouco menos de 6 gramas, 1 colher de chá vai aumentar a alcalinidade de 50 galões em ~ 0,4 meq/L (~ 1 dKH).
Carbonato de sódio
Aumentar 50 galões de água do tanque em 1 meq/L exigirá 10 gramas de carbonato de sódio (carbonato de sódio). Uma vez que uma colher de chá rasa de bicarbonato de sódio pesa pouco mais de 6 gramas, 1 colher de chá vai aumentar a alcalinidade nos 50 galões em ~ 0,6 meq/L (~ 1,7 dKH).
Uma nota especial sobre carbonato de sódio: Aparentemente, algumas marcas canadenses de carbonato de sódio contêm surfactantes. A marca VIP, em particular, contém surfactantes um aquarista usou com minha recomendação e seu tanque em um banho de espuma. O fabricante informou que um surfactante está presente.
Nota do tradutor: use esses produtos por sua conta e risco. A melhor indicação é usar um buffer de alcalinidade feito para aquarismo.

Muitos suplementos de alcalinidade comerciais também serão muito bons para esta finalidade, desde que nenhum cálcio significativo seja adicionado. Em geral, eu não gosto daqueles que contêm borato substancialmente. O componente de alcalinidade dos sistemas de aditivos de cálcio e alcalinidade em duas partes seria OK. Você NÃO PODE usar kalkwasser ou reator de cálcio para corrigir este problema. Qualquer um dos sistemas de aditivo equilibrados de cálcio e alcalinidade você vai passar paralela à linha no lado esquerdo da zona.

Se a alcalinidade é mais do que 4 meq/L (11 dKH; uma situação incomum), então você pode seguramente não fazer nada até que ela caia e você precise adicionar mais alcalinidade, e tratar como sugerido nos dois parágrafos anteriores, ou você pode adicionar alguma alcalinidade imediatamente, mudar para a zona 1, e depois é só deixá-la cair sozinha.

Usando aditivos equilibrados
Assim como em muitos outros campos da atividade humana, a maneira mais fácil para resolver problemas na química de aquários de corais é evitar que isso aconteça. Isso pode parecer banal, mas há maneiras de manter o aquário fazendo muito menos medições de cálcio e alcalinidade do que em alguns esquemas de suplementação. Na verdade, eu não meço em meu aquário há mais de um ano, e ainda espero que os níveis estejam muito bem, assim como eles sempre foram, sempre que eu os medi. Então, enquanto eu não estou dizendo que você nunca deva medir as coisas, eu estou dizendo que o uso de métodos adequados podem reduzir grandemente a probabilidade de ter problemas químicos e, portanto, sobre a frequência necessária de medição dos parâmetros.

Vamos primeiro olhar como o cálcio e a alcalinidade são consumidos em reefs.

O cálcio é amplamente consumido pela formação de carbonato de cálcio. Isso acontece biologicamente em corais, algas coralinas, moluscos e uma variedade de outros organismos. Também pode acontecer abioticamente, como por precipitação em aquecedores e bombas de água. Em um tanque com organismos rapidamente calcificadores, este efeito irá predominar sobre qualquer outro mecanismo de exportação de cálcio, que nenhum outro precisa ser considerado para esta finalidade.

Alcalinidade para os nossos propósitos aqui é composta de carbonato e bicarbonato. A grande maioria da depleção de alcalinidade nos aquários também vem sob a precipitação de carbonato de cálcio, como descrito acima. Neste processo, enquanto a alcalinidade é usada em 1 meq/L, o cálcio irá ser esgotado em 20 ppm. Existem alguns outros processos que podem conduzir à depleção de alcalinidade, incluindo ciclo parcial de azoto (a partir de compostos orgânicos para nitrato e não mais) e a incorporação de magnésio no carbonato de cálcio, mas estes são geralmente muito menos importante do que a calcificação.

Consequentemente, o esgotamento alcalinidade na maioria dos tanques (especialmente em curto espaço de tempo) está intimamente ligado à depleção de cálcio, e se for suplementado cálcio e alcalinidade em proporções iguais às que eles estão sendo removidos, então é muito menos provável que o cálcio e a alcalinidade se desequilibrará ficando mais complicado para corrigir. Isto é, os únicos problemas que irá encontrar são aqueles em zonas 1 e 2. Usando um esquema equilibrado, você não deve nunca acabar nas zonas 3 e 4, onde você tem desequilíbrios substanciais entre cálcio e alcalinidade.

Além disso, uma overdose de aditivos equilibrados geralmente parece resultar simplesmente num aumento na quantidade de carbonato de cálcio que está a ser precipitado no tanque, e, em geral, não conduz a um aumento substancial em cálcio dissolvido e alcalinidade. Esta feliz circunstância vem em grande parte devido à supersaturação do carbonato de cálcio em reefs.

Existem várias maneiras de adicionar cálcio e alcalinidade nos tanques de corais de maneira equilibrada. Estes incluem kalkwasser independentemente da forma como é dosado, reatores de cálcio, aditivos de duas partes de cálcio e alcalinidade, e uma pequena seleção de aditivos, tais como acetato de cálcio. Eu recomendo fortemente que você adote um destes em sua rotina de manutenção do tanque, e depois nunca adicionar qualquer outra modalidade de cálcio ou fontes de alcalinidade, a menos que você esteja certo do que você precisa.

Se você optar por adicionar kalkwasser, saiba que usa-lo para repor a água evaporada não suprirá a demanda de calcificação. Você pode melhorar a capacidade do kalkwasser adicionando vinagre à solução para melhorar a solubilidade do hidróxido de cálcio.

Resumo
Espero que este artigo mostre-se útil em compreender e lidar com os diferentes tipos de problemas com cálcio e alcalinidade encontrados pelos aquaristas. Depois de ter cálcio e alcalinidade sob controle, você está muito adiante na estrada de ter a química ideal para os habitantes de seu tanque. Uma vez que você conseguir isso, então você poderá gastar seu tempo, seja desfrutando do seu tanque, ou lendo artigos adicionais de química.

Fonte: http://www.advancedaquarist.com/2002/11/chemistry

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