Посетитель


475 60
Котельниково
1 мес. назад

Калькулятор хим. ген. СО2 (аппарат Киппа)

Выкладываю свой калькулятор химического генератора СО2 (аппарат Киппа). Может быть кому нибудь пригодится.
В калькуляторе присутствуют минимальные справочные данные, рассчет реагентов, продуктов реакции и минимально необходимый экономический расчет.
Калькулятор сделан в формате электронных таблиц (.xls). Листы книги защищены (пароль для внесения изменений: 11111111). Открыты ячейки для ввода начальных условий (выделены красным шрифтом).
В файле присутствую калькуляторы 7 химических реакций, по моему мнению достойных для применения в аппарате Киппа, для подачи СО2 в аквариум. Критериями выбора реакций являются - относительная безопасность, стоимость и доступность реагентов.
По мимо повсеместно применяемых реакций с кислотами, в калькуляторе присутствуют расчеты двух реакций пищевой соды с некислотами, по моему мнению очень перспективные. Особенно привлекательна реакция сульфата аллюминия с пищевой содой, в силу особенно низкой стоимости получаемого СО2.
Буду признателен за критику, указания на ошибки и предложения.

Ссылка на скачивание файла.



Изменено 24.1.17 автор kichrot
2017-01-21 добавлено 21/01/2017 17:19:17#2329412
Нравится MinimumLaw, YuliyaS, Hedin

Посетитель


475 60
Котельниково
1 мес. назад
oltrew


Проверил. Я не правильно посчитал массу сухой кислот в калькуляторе, для уксусной и ортофосфорной кислот.
Подскажите пожалуйста как правильно считать зная концентрацию, объем и справочные данные.
2017-01-24 добавлено 24/01/2017 18:14:54#2331178

Посетитель


475 60
Котельниково
1 мес. назад
oltrew


Проверил. Я не правильно посчитал количество сухой кислоты в растворе. Что то запутался.
Подскажите пожалуйста, как правильно посчитать зная концентрацию и объем раствора???
2017-01-24 добавлено 24/01/2017 18:26:19#2331189

Постоянный посетитель


726 161
Belarus Bobruisk
7 мес. назад
Из известного объема не посчитаешь. Объем при растворении изменяется по-разному для разных в-в. Не знаю, есть ли теория для этого.
2017-01-24 добавлено 24/01/2017 19:00:05#2331210

Посетитель


475 60
Котельниково
1 мес. назад
oltrew


Разобрался. Из объема и концентрации не найдешь. Все отсылаю за плотностью к табличным данным. Печально.
Посижу покумекаю, как справочные таблицы задействовать в автоматизации.
2017-01-24 добавлено 24/01/2017 19:23:56#2331227

Посетитель


475 60
Котельниково
1 мес. назад
Исправил ошибку связанную с неправильным подсчетом массы уксусной и ортофосфорной кислот в растворах. Файл по ссылке в первом посте темы заменен.
2017-01-24 добавлено 24/01/2017 22:34:49#2331373

Посетитель


475 60
Котельниково
1 мес. назад
Выкладываю калькулятор плотности раствора кислоты, предназначенный для оптимизации концентрации раствора кислоты в аппарате Киппа:

Ссылка на скачивание калькулятора.

Исходные данные вносятся в ячейки с красным шрифтом.
Пароль для разблокирования ячеек книги, с целью редактирования калькулятора "11111111".

Изменено 24.3.17 автор kichrot
2017-03-25 добавлено 25/03/2017 01:17:21#2359624

Завсегдатай


1568 275
Москва
1.5
2 час. назад
kichrot


Очень полезная штука, жаль только, что к сожалению, не все понятно с новым калькулятором.
1. Плотность раствора - это столько грамм на 1л должно быть в воде? У вас единица измерения г/л. Так и не понял как-это.
2. Обратный коэффициент. Это какой объем кислоты мы должны получать в бутылку с содой за 1см3 поданного на выход?

К сожалению, у вас файл защищен паролем. Я хотел совместить 2 калькулятора, чтобы получить финальные расчеты автоматом, поскольку есть множество общих параметров:
1. Часы работы в день
2. Размер пузырька
3. Кол-во пузырьков в секунду - может быть подсчитано из литража аквариума и его размеров, площади выветривания (периметра), начального KH, PH. В идеале просто кол-во мг/л.
4. Объем бутылок
5. Рабочее давление
6. Кол-во дней работы
Остается вопрос - как рассчитать кол-во реагентов для набора рабочего давления.

Идеальный вариант калькулятора для меня, это когда вводишь начальные данные, а на выходе получаешь 3 варианта решения задачи (реагенты для каждой бутылки : вода, сода, кислота).
1. Расчет на максимальное время работы, рассчитанное на данный объем бутылок, исходя из вводных.
2. Расчет на заказанное кол-во дней работы
3. Расчет для безопасной работы (какой-то процент прочности)
2017-03-25 добавлено 25/03/2017 13:56:29#2359758

Посетитель


475 60
Котельниково
1 мес. назад
rainmaverick
... К сожалению, у вас файл защищен паролем.
...


Стандартная защита листа от случайного изменения.
Пароль я в сообщении указа: "11111111".
Нажимаете на ярлыке листа, в открывшемся контекстном меню выбираете пункт "Снять защиту", вводите указанный пороль. Изменяете файл, как Вам угодно.

Изменено 25.3.17 автор kichrot

Изменено 25.3.17 автор kichrot
2017-03-25 добавлено 25/03/2017 18:11:21#2359843

Посетитель


475 60
Котельниково
1 мес. назад
rainmaverick
...
1. Плотность раствора - это столько грамм на 1л должно быть в воде? ...


Это сколько грамм безводной кислоты в 1 литре РАСТВОРА. Т.е. воды в одном литре раствора меньше чем 1 литр.

rainmaverick
...
2. Обратный коэффициент. Это какой объем кислоты мы должны получать в бутылку с содой за 1см3 поданного на выход?...


Попробую пояснить значение этого обратного коэффициента.
Пусть в нашей системе имеется некоторое избыточное давление P, а в кислотной бутылке вместо раствора кислоты налита обычная вода.
Мы начали стравливать газ из содовой бутылки. За единицу времени из содовой бутылки вышел объем V газа с давлением P. Из кислотной бутылки в содовую бутылку перешел объем воды V2, в результате чего давление в системе уравновесилось (уменьшилось) и стало равно P2. Если посчитать, то объем V2=V/2.
Но так, как объем выводимого из системы газа гораздо больше, чем объем жидкости в кислотной бутылке, нам следует корректировать объем V2, так как без такой корректировки жидкость очень быстро перейдет в содовую бутылку.
Такая корректировка должна обеспечивать при постоянном значении V уменьшение V2. Это в нашей системе возможно только путем изменения концентрации (плотности) раствора кислоты в кислотной бутылке. Увеличение концентрации раствора кислоты ведет к увеличению количества образующегося за единицу времени СО2, которое должно компенсировать уменьшение V2 и потерю давления в системе в результате отбора газа в аквариум. Обратный коэффициент в калькуляторе функционально обеспечивает такую компенсацию.

rainmaverick
...
... Я хотел ...


Так в чем же дело. Выкладывайте свои варианты калькулятора. Мы их рассмотрим, опробуем и обсудим. Не боги горшки обжигают. Я например далеко не уверен в том, что мои калькуляторы абсолютно правильны и функциональны. Нет предела совершенству.

Изменено 25.3.17 автор kichrot
2017-03-25 добавлено 25/03/2017 18:59:39#2359864

Завсегдатай


1568 275
Москва
1.5
2 час. назад
kichrot


Хотелось бы не изобретать велосипед с нуля, а частично воспользоваться вашими наработками и формулами. Так было бы гораздо быстрее...
2017-03-26 добавлено 26/03/2017 12:14:34#2360154

Завсегдатай


1568 275
Москва
1.5
2 час. назад
Только сейчас увидел пароль. Спасибо. Уже занялся этим.
2017-03-26 добавлено 26/03/2017 15:12:41#2360214

Посетитель


475 60
Котельниково
1 мес. назад
rainmaverick
... воспользоваться вашими наработками и формулами ...


Да сколько угодно.
Только не забывайте проверять формулы на правильность, не исключены ошибки.
2017-03-26 добавлено 26/03/2017 17:25:52#2360264

Завсегдатай


1568 275
Москва
1.5
2 час. назад
Пароль в основном калькуляторе (тот который рассчитывает кол-во соды и воды) вроде другой? Можно в личку бросить...
2017-03-26 добавлено 26/03/2017 19:30:28#2360307

Посетитель


475 60
Котельниково
1 мес. назад
rainmaverick


Пароль тот же. Смотрите в первом сообщении темы.
2017-03-26 добавлено 26/03/2017 20:07:33#2360323

Посетитель


394 89
Санкт-Петербург
9 сек. назад
kichrot


А можно некоторые пояснения по поводу того, как добавить расчет для других реактивов?
Появилось некоторое количество карбоната и гидрокарбоната калия (K2CO3 и KHCO3). Оба они (особенно карбонат) растворяются в воде значительно лучше соды, что должно способствовать лучшей работе. Хотелось бы посчитать расход реактивов и количество углекислого газа на выходе.

Одна деталь - не помню я как проверить пойдет ли вообще такая реакция. Стыдно до безумия, но знания которыми со школы не пользовался имеют привычку не просто забываться, а забываться до полного тупняка. Но вроде должна пойти.
2017-04-28 добавлено 28/04/2017 14:16:28#2373242

Посетитель


124 9
Орёл
29 дн. назад
MinimumLaw
Почему 150 атмосфер?
2017-04-28 добавлено 28/04/2017 15:25:55#2373263

Посетитель


475 60
Котельниково
1 мес. назад
MinimumLaw
А можно некоторые пояснения по поводу того, как добавить расчет для других реактивов?



Все достаточно просто.
Посчитайте в калькуляторе по ссылкам:
1) https://ru.intl.chem...
2) https://ru.intl.chem...

В калькуляторе ставите количество грамм лимооной кислоты и получаете в результате требуемые Вам значения.

Судя по статье: https://ru.wikipedia...
реакции должны идти с получением цитрата калия, воды и углекислого газа.

Интересно насколько доступны и какая цена K2CO3 и KHCO3??? Вы где их покупаете???

Изменено 28.4.17 автор Daxel
2017-04-28 добавлено 28/04/2017 22:46:40#2373378

Завсегдатай


1568 275
Москва
1.5
2 час. назад
В аппарате Киппа рабочее давление обычно от 1 до 5 атмосфер максимум. То есть, на крайний случай, разрыв бутылки грозит испачканной стеной.
В стальном или алюминиевом заправленном балоне давление должно быть порядка 50-70 атмосфер при нормальной температуре. При этом про случаи взрывов балона написано много. Особенно про последствия. При 50 градусах давление в балоне может вырасти до 150 атм.

С одной стороны, риск минимален и есть большое удобство и экономия при использовании балона.
С другой стороны есть отсутствие полное риска и минимальные неудобства - мне хватает заправки аппарата Киппа на 3-4 недели на мои 90х45х45. Заправляю моногидратом это оказалось удобнее.

На настоящий момент мой выбор аппарат Киппа, чисто из соображений безопасности + удобство.
2017-04-28 добавлено 28/04/2017 22:51:42#2373380

Посетитель


475 60
Котельниково
1 мес. назад
rainmaverick
...
На настоящий момент мой выбор аппарат Киппа, чисто из соображений безопасности + удобство.


Для меня, в моем городке, определяющим является факт невозможности заправки балонов.
До ближайшей точки заправки 200 км + геморой связанный с организацией и проведением самой поездки.
Тем более, что не все меряется деньгами. В химической "магии" аппарата Киппа есть свои интересные моменты.
2017-04-28 добавлено 28/04/2017 23:00:05#2373385

Постоянный посетитель


557 69
Алапаевск
2
23 дн. назад
kichrot
Для меня, в моем городке, определяющим является факт невозможности заправки балонов.

У вас в городе не пожарной части?
2017-04-29 добавлено 29/04/2017 05:25:33#2373425

Посетитель


394 89
Санкт-Петербург
9 сек. назад
kichrot


Спасибо! Как всегда - сначала спросил, потом сам разобрался. У Вас все сделано очень здорово сделано. Фактически надо поправить только верх. Реакция и молярные массы веществ (с учетом коэффициентов) - на это моих знаний по химии хватает. И данные по реактивам и продуктам реакции - википедия в помощь - там все есть. Так что сделал. Но, скажу откровенно, смысла нет. Получается слишком дорого.

Теперь к вопросам сколько стоит и где беру. Тут такая история - на работе понадобился именно карбонат калия. Причем совсем немного - буквально несколько грамм. Ну и пришлось найти ближайшие химреактивы. Не сочтите за рекламу, но вот у них калий углекислый . А закупщики наши слегка лопухнулись, и первый раз вместо него заказали калий углекислый кислый .

По факту у меня есть почти килограмм одного и другого.

С карбонатом есть мысль сделать PK удобрение для нейтрализации азота в аквариуме. Пока досчитался до 14г монофосфата калия и 170г карбоната калия на литр - с нормой внесения 1 мл на 10 литров: +1 мг/л фосфаты, +10 мг/л калий. Технически, если я все правильно понимаю, это должно помочь убрать +10мг/л нитратов, возникающих за неделю в моих акавриумах как следствие кормежки (замеры нилпой от подмены до подмены). Но что-то меня пока останавливает от практического воплощения. Кажется я что-то не понимаю или недосчитал. Кстати, в аппарат Кипа его походу бестолково. Выход газа в два раза меньше, соответственно время работы в два раза меньше. Как-нить попробую ради того только, чтоб посмотерь как оно будет на жидкостях. Ибо тут оба реактива и продукт растворяются безоговорочно. Черт его знает - вдруг реально все будет настолько лучше, что время работы будет не столь важно. Тогда цена с содой сопоставима.

А вот про гидрокарбонат непонятно. Вот и подумалось - а почему бы и не вместо соды? И то и другой гидрокарбонаты. Только один калиция, другой калия. Да и результат по выходу у них практически идентичный (рассчетно). Так что попробую с ним для начала. Тем более что сегодня-завтра ожидается перезаправка.

Изменено 29.4.17 автор Moderator
2017-04-29 добавлено 29/04/2017 09:25:24#2373443

Посетитель


394 89
Санкт-Петербург
9 сек. назад
Заправил. 100г лимонной кислоты + 100г воды в кислотной бутылке, 131г гидрокарбоната калия + 450 г воды в содовой бутылке. Обе бутылки по литру объемом. Все пересчитано так, чтоб реактивы и продукты реакции оставались в жидком виде и оказывались растворенными. Реактивы растворились все, при чем достаточно легко. Я думал что гидрокарбонат калия будет растворяться хуже. По вики растворимость 33,3г/100мг при 20С. Т.е. мои 131 г растворятся минимум в 393,4 г. Я перестраховался и добавил 450. Про кислоту все и так понятно. Минимум 75 миллилитров. Для страховки 100. Т.е. фактически осуществил свою мечту - все в жидкой форме.

Первые впечатления сугубо положительные. Запускается все значительно проще, внешне выглядит опрятнее. Но надо дождаться итогового результата. Сода + лимонная кислота в моих условиях протянули 5 недель. Но начиная со второй приходилось встряхивать, а начиная с третьей система начала разгоняться и по своему манометру догоняла давление до 5,5 атмосфер. Так что будет с чем сравнивать. Ждемс...
2017-04-30 добавлено 30/04/2017 17:18:28#2373696



Аквариум и аквариумные рыбки на АКВА.ру