Dióxido de carbono

eneración de dióxido de carbono mediante la reacción de un ácido y una base

Existe una forma alternativa de generar dióxido de carbono, para su uso en acuarios plantados, a las utilizadas habitualmente con levadura y azúcar o sistemas a presión. Los sistemas basados en levaduras, aún las que la secuestran en un medio retardador como el agar, son simples de implementar pero inestables en el tiempo y de aplicación engorrosa. Los sistemas a presión son estables pero costosos. En este artículo se describen las bases de un sistema distinto tan estable como el gas a presión pero tan simple y económico como la levadura.

por Groel Néstor

Principios de funcionamiento

Cuando algunos ácidos reaccionan con algunas bases se produce dióxido de carbono como parte de esa reacción. Regulando la cantidad de ácido en contacto con la base se regula la cantidad de CO2 generada, por lo que es perfectamente posible ajustar con precisión la cantidad de CO2 aportado al acuario. Esta reacción es estable, desde el punto de vista de un acuarista, ante cambios de temperatura y, con los mecanismos de dosificación apropiados, puede regularse en función del nivel en el acuario o el régimen de iluminación.

Los acuaristas pueden elegir una entre muchas reacciones posibles en función de los elementos de los que dispongan, pero deben tener en cuenta varios puntos antes de intentarlo:

• Producción de CO2 por cantidad de reactivos utilizados, ya que es este parámetro el que determina el rendimiento económico.

• Tipo de "residuo" de la reacción, ya que NO DEBE SER TOXICO AL MEDIOAMBIENTE.

• Exotermicidad de la reacción. Algunas reacciones producen calor en mayor cantidad que la que pueden disipar, conviene simplemente evitarlas.

En todos los casos la reacción involucrada es de la forma:

HCO3 -+ H+↔ H2CO3↔ CO2+ H2O

Donde el primer elemento es una base proveniente de un (bi)carbonato sólido o en solución, más hidrogeno que será secuestrado de un ácido y el resultado es ácido carbónico. Debido a que este ácido es inestable, se descompone en dióxido de carbono más agua. Las ecuaciones que anotaremos a continuación saltean el paso intermedio de formación del ácido carbónico y exponen la fase final de equilibrio. De acuerdo a la base y ácido que se usen, se obtendrán distintas proporciones de dióxido.

Puede utilizarse un indicador que altere su color en función del PH disuelto en la base para comodidad del acuarista. De esta manera cuando el color del indicador cambia, implica que se ha agotado la base y debe ser renovada. De esta manera no es necesario conocer con precisión las concentraciones del ácido o de la base. Puede utilizarse, por ejemplo, el azul de bromofenol, que cambia de color azul a amarillo verdoso cuando el PH desciende de 5.

A continuación analizaremos tres reacciones posibles, que fueron escogidas por ser sus elementos simples y económicos de conseguir.

Ácido Clorhídrico y bicarbonato de sodio

Ésta es tal vez la reacción más económica y fácil de realizar. La base elegida es una solución de bicarbonato de sodio que puede o no estar precipitada y el ácido es clorhídrico concentrado. El producto final es agua con cloruro de sodio disuelto por lo que es no agresivo al medio ambiente y si se utilizan ácidos y bases de calidad, puede ser descartado en el sistema de alcantarillado pluvial normal. La reacción química es:

HCl + NaHCO3↔NaCl + CO2+ H2O

Esto implica que 36 grs. HCl + 84grs NaHCO3 generan 44 grs. de CO2más 76 grs. de agua y sal. Si tenemos en cuenta que un litro de clorhídrico concentrado contiene aproximadamente 380 grs. de HCl, son necesarios 890 grs. de NaHCO3para neutralizar la mezcla y obtendremos 464 grs. de CO2. Esto en costos, al momento de la escritura de este artículo, representa $15 (5 dólares americanos aproximadamente) por cada kilogramo de CO2gaseoso producido. El litro de ácido clorhídrico cuesta aproximadamente $4.5 y el kilogramo de bicarbonato de sodio $2.5.

Reacción de vinagre (ácido acético) y bicarbonato de sodio

En este caso se reemplaza el ácido clorhídrico por vinagre común. Debido a que la cantidad de ácido acético en el mismo es baja, suele necesitarse una gran cantidad de vinagre, comparada a la necesaria con el ácido clorhídrico,

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