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ConnexionRégulation électronique du pH / CO2 sans bouteille
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Ha-DêAquariophile averti
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Localisation : Paris
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Date d'inscription : 09/04/2012
Régulation électronique du pH / CO2 sans bouteille
Dim 16 Juin 2013 - 6:25
Bonjour,
Cela faisait un petit moment que je voulais ouvrir ce sujet et relater mes essais, mais je voulais avoir un peu plus de recul avant de tirer des conclusions définitives.
Finalement le post de yoan (https://www.forumaquario.org/t103039-ph-metre-electronique) m'a poussé à faire ce petit compte-rendu. Je reporterai comment les choses évoluent.
Ma motivation première était d'avoir un pH acide pour enfin avoir ces belles plantes que l'on peut voir sur les photos de bacs de certains particulièrement doués, mais sans eau osmosée.
L'eau de ma conduite (à Paris) a les caractéristiques suivantes :
. pH = 7,4
. KH = 14
. GH = 15
. NO3 = 30
On est loin de l'idéal que je veux obtenir mais aujourd'hui je maintiens les caractéristiques suivantes :
. pH = 6,5
. KH = 2
. GH = 7
. NO3 = 10
J'effectue un changement d'eau hebdomadaire de 10% (soit environ 20 litres), uniquement avec de l'eau du robinet.
Mon bac de 240 litres (brut) a 2 mois.
Il a un sol constitué uniquement de Flora Base (Columbo, à ne pas confondre avec le Red Sea dont l'ancienne version se délitait en boues). C'est un sol technique constitué d'argiles cuites d'origine volcanique, poreux et enrichi. Comme l'ADA (que j'ai sur le Nano 20 litres), sa particularité est de baisser le KH (de 14 à 2 en environ 10 jours après la mise en eau) et de faire baisser naturellement le pH (il est tombé de 7,4 à 6 au début pour se stabiliser vers 6,7 chez moi). Avec une source de CO2, on peut maintenir le pH voire le faire baisser un peu (6,5).
Mes interrogations étaient les suivantes :
. ce type de substrat s'épuise assez vite au niveau des propriétés tampons paraît-il (pas au niveau des nutriments qu'il stocke et relache comme le Manado); il est écrit sur la notice que l'on devrait le remplacer tous les ans (ce qui est impossible en bac pérenne). Avec une eau dure d'origine, le phénomène est accéléré.
Il faudrait trouver à terme un moyen de maintenir le KH bas malgré tout (passer à l'eau osmosée ou autre).
. avec un KH bas, le pH varie facilement avec le CO2 mais le comptage des bulles par minute de ma source en bouteille avec une mesure/vérification par les gouttes n'est pas très pratique.
Mon système de diffusion de CO2 est d'origine Dennerle : j'utilise une bouteille de 850 ml, l'électrovanne était offerte dans un package spécial et le diffuseur est le fameux Flipper.
Cela fonctionne bien, mes plantes ont l'air d'apprécier :
Mais le Flipper s'encrasse et ne diffuse pas régulièrement : les petits escargots parviennent à rentrer, bref au contrôle à gouttes, le pH peut varier de 6 à 6,9 sur quelques jours.
J'a donc acquis un "pH mètre" qui est en réalité un régulateur contrôleur de pH :
. il est constitué d'une sonde (ne pas oublier d'ôter le capuchon...)
. d'un boîtier électronique avec afficheur
. d'une prise femelle "contrôlée"
Le principe est simple : il faut brancher sa source de CO2, ici l'électrovanne de ma bouteille dont l'ouverture TOR (tout ou rien) sera contrôlée par le régulateur de pH suivant une valeur seuil à programmer (6,5). Au dessus, la vanne s'ouvre; dès que le pH baisse et atteint la valeur souhaitée, l'électrovanne n'est plus alimentée et se ferme.
En pratique il faut 2 solutions tampons pour étalonner l'appareil (sur ce modèle, une à 6,86 et l'autre à 4,01 pour ajuster la pente) qui ne sont pas toujours fournies suivant le lot.
Après étalonnage, la mesure est permanente en temps réel et précise.
Valeur affichée :
Vérification par les gouttes :
Mon problème c'est qu'en journée, les plantes consomment pas mal de CO2, et comme déjà dit le Flipper s'encrasse et n'est pas optimal, bref le pH remonte à 6,7-6,8 la source de CO2 n'est pas suffisante ou mal utilisée. J'évite pourtant les remous en surface.
J'ai remplacé le Flipper par un Perler et je peux doser plus facilement la quantité de CO2 même si j'en consomme plus rapidement, il faut savoir ce que l'on veut.
Photo du Flipper... encore propre et neuf :
Je tombe alors sur plusieurs articles traitant de l'électrolyse avec une source de carbone solide pour produire du CO2 et je tente une solution du commerce constituée :
. d'un "diffuseur" de CO2 à placer dans le bac (le bloc sombre avant le TopClean de JBL)
. relié à un générateur/variateur de puissance (posé provisoirement sur le haut du filtre extérieur)
Dans un premier temps, j'ai mis une multiprise sur la régulation du contrôleur de pH pour pouvoir brancher mes 2 sources de CO2, en bouteille et par électrolyse.
Le branchement donne ça (la prise bleue femelle régulée par le contrôleur de pH est reliée à une multiprise sur laquelle sont branchées la prise de l'électrovanne de la bouteille et la prise du générateur de CO2 par électrolyse) :
La production de CO2 par électrolyse s'écrit :
C + 2H²O --> CO² + 2(H2)g
La molécule d'eau est cassée, le carbone au niveau de l'électrode se combine immédiatement avec l'oxygène pour se dissoudre en CO2 dans l'eau tandis que de l'hydrogène gazeux est rejeté dans l'air : les bulles qui se produisent sont de l'hydrogène et non du CO2.
L'hydrogène gazeux est hautement combustible mais libéré/dilué dans l'air dans les faibles quantités comme ici, il ne représente pas de danger.
En pratique, avec le CO2 seul en bouteille, j'arrive en fin de journée à mes 6,5 mais le pH reste longtemps autour de 6,7.
Avec l'ajout de l'électrolyse (générateur en position 8 sur les 10 possibles), je suis descendu de 6,9 à 6,5 en 5 heures et le pH est maintenu à cette valeur depuis.
Il se pourrait que je me passe totalement de ma bouteille de CO2 à terme, j'attends de voir.
La recharge de carbone pur ressemble à ça :
Elle est sensée durer environ un an pour alimenter un bac de 200 litres à "pH 7 et KH 10" (valeurs qui ne veulent rien dire : s'il s'agit des valeurs initiales de l'eau, quelles sont celles obtenues? et vice versa). Le coût de la recharge est d'environ 12 Euros.
Une autre réaction a lieu :
Ca(HCO³)² --> CaCO³ + CO² + H2O
C'est à dire que le KH diminue, mais en quelle quantité et si cela sera suffisant à terme pour maintenir mon KH à une valeur basse en me passant d'eau osmosée (ou de filtration éventuelle sur résines échangeuses d'ions)?
Telle est la question.
PS: Je ne fertilise pas. J'apporte éventuellement un peu de fer uniquement.
Affaire à suivre donc et merci de m'avoir lu jusqu'au bout! :##27:
Cela faisait un petit moment que je voulais ouvrir ce sujet et relater mes essais, mais je voulais avoir un peu plus de recul avant de tirer des conclusions définitives.
Finalement le post de yoan (https://www.forumaquario.org/t103039-ph-metre-electronique) m'a poussé à faire ce petit compte-rendu. Je reporterai comment les choses évoluent.
Ma motivation première était d'avoir un pH acide pour enfin avoir ces belles plantes que l'on peut voir sur les photos de bacs de certains particulièrement doués, mais sans eau osmosée.
L'eau de ma conduite (à Paris) a les caractéristiques suivantes :
. pH = 7,4
. KH = 14
. GH = 15
. NO3 = 30
On est loin de l'idéal que je veux obtenir mais aujourd'hui je maintiens les caractéristiques suivantes :
. pH = 6,5
. KH = 2
. GH = 7
. NO3 = 10
J'effectue un changement d'eau hebdomadaire de 10% (soit environ 20 litres), uniquement avec de l'eau du robinet.
Mon bac de 240 litres (brut) a 2 mois.
Il a un sol constitué uniquement de Flora Base (Columbo, à ne pas confondre avec le Red Sea dont l'ancienne version se délitait en boues). C'est un sol technique constitué d'argiles cuites d'origine volcanique, poreux et enrichi. Comme l'ADA (que j'ai sur le Nano 20 litres), sa particularité est de baisser le KH (de 14 à 2 en environ 10 jours après la mise en eau) et de faire baisser naturellement le pH (il est tombé de 7,4 à 6 au début pour se stabiliser vers 6,7 chez moi). Avec une source de CO2, on peut maintenir le pH voire le faire baisser un peu (6,5).
Mes interrogations étaient les suivantes :
. ce type de substrat s'épuise assez vite au niveau des propriétés tampons paraît-il (pas au niveau des nutriments qu'il stocke et relache comme le Manado); il est écrit sur la notice que l'on devrait le remplacer tous les ans (ce qui est impossible en bac pérenne). Avec une eau dure d'origine, le phénomène est accéléré.
Il faudrait trouver à terme un moyen de maintenir le KH bas malgré tout (passer à l'eau osmosée ou autre).
. avec un KH bas, le pH varie facilement avec le CO2 mais le comptage des bulles par minute de ma source en bouteille avec une mesure/vérification par les gouttes n'est pas très pratique.
Mon système de diffusion de CO2 est d'origine Dennerle : j'utilise une bouteille de 850 ml, l'électrovanne était offerte dans un package spécial et le diffuseur est le fameux Flipper.
Cela fonctionne bien, mes plantes ont l'air d'apprécier :
Mais le Flipper s'encrasse et ne diffuse pas régulièrement : les petits escargots parviennent à rentrer, bref au contrôle à gouttes, le pH peut varier de 6 à 6,9 sur quelques jours.
J'a donc acquis un "pH mètre" qui est en réalité un régulateur contrôleur de pH :
. il est constitué d'une sonde (ne pas oublier d'ôter le capuchon...)
. d'un boîtier électronique avec afficheur
. d'une prise femelle "contrôlée"
Le principe est simple : il faut brancher sa source de CO2, ici l'électrovanne de ma bouteille dont l'ouverture TOR (tout ou rien) sera contrôlée par le régulateur de pH suivant une valeur seuil à programmer (6,5). Au dessus, la vanne s'ouvre; dès que le pH baisse et atteint la valeur souhaitée, l'électrovanne n'est plus alimentée et se ferme.
En pratique il faut 2 solutions tampons pour étalonner l'appareil (sur ce modèle, une à 6,86 et l'autre à 4,01 pour ajuster la pente) qui ne sont pas toujours fournies suivant le lot.
Après étalonnage, la mesure est permanente en temps réel et précise.
Valeur affichée :
Vérification par les gouttes :
Mon problème c'est qu'en journée, les plantes consomment pas mal de CO2, et comme déjà dit le Flipper s'encrasse et n'est pas optimal, bref le pH remonte à 6,7-6,8 la source de CO2 n'est pas suffisante ou mal utilisée. J'évite pourtant les remous en surface.
J'ai remplacé le Flipper par un Perler et je peux doser plus facilement la quantité de CO2 même si j'en consomme plus rapidement, il faut savoir ce que l'on veut.
Photo du Flipper... encore propre et neuf :
Je tombe alors sur plusieurs articles traitant de l'électrolyse avec une source de carbone solide pour produire du CO2 et je tente une solution du commerce constituée :
. d'un "diffuseur" de CO2 à placer dans le bac (le bloc sombre avant le TopClean de JBL)
. relié à un générateur/variateur de puissance (posé provisoirement sur le haut du filtre extérieur)
Dans un premier temps, j'ai mis une multiprise sur la régulation du contrôleur de pH pour pouvoir brancher mes 2 sources de CO2, en bouteille et par électrolyse.
Le branchement donne ça (la prise bleue femelle régulée par le contrôleur de pH est reliée à une multiprise sur laquelle sont branchées la prise de l'électrovanne de la bouteille et la prise du générateur de CO2 par électrolyse) :
La production de CO2 par électrolyse s'écrit :
C + 2H²O --> CO² + 2(H2)g
La molécule d'eau est cassée, le carbone au niveau de l'électrode se combine immédiatement avec l'oxygène pour se dissoudre en CO2 dans l'eau tandis que de l'hydrogène gazeux est rejeté dans l'air : les bulles qui se produisent sont de l'hydrogène et non du CO2.
L'hydrogène gazeux est hautement combustible mais libéré/dilué dans l'air dans les faibles quantités comme ici, il ne représente pas de danger.
En pratique, avec le CO2 seul en bouteille, j'arrive en fin de journée à mes 6,5 mais le pH reste longtemps autour de 6,7.
Avec l'ajout de l'électrolyse (générateur en position 8 sur les 10 possibles), je suis descendu de 6,9 à 6,5 en 5 heures et le pH est maintenu à cette valeur depuis.
Il se pourrait que je me passe totalement de ma bouteille de CO2 à terme, j'attends de voir.
La recharge de carbone pur ressemble à ça :
Elle est sensée durer environ un an pour alimenter un bac de 200 litres à "pH 7 et KH 10" (valeurs qui ne veulent rien dire : s'il s'agit des valeurs initiales de l'eau, quelles sont celles obtenues? et vice versa). Le coût de la recharge est d'environ 12 Euros.
Une autre réaction a lieu :
Ca(HCO³)² --> CaCO³ + CO² + H2O
C'est à dire que le KH diminue, mais en quelle quantité et si cela sera suffisant à terme pour maintenir mon KH à une valeur basse en me passant d'eau osmosée (ou de filtration éventuelle sur résines échangeuses d'ions)?
Telle est la question.
PS: Je ne fertilise pas. J'apporte éventuellement un peu de fer uniquement.
Affaire à suivre donc et merci de m'avoir lu jusqu'au bout! :##27:
patrik69Membre : Occasionnel
- Nombre de messages : 84
Age : 110
Localisation : Pays Basque
Emploi : Employé
Date d'inscription : 02/04/2013
Re: Régulation électronique du pH / CO2 sans bouteille
Dim 16 Juin 2013 - 11:52
Intéressant à lire jusqu'au bout, moi qui galère dans la distribution de mon co²...
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