La méthode
La méthode Balling (Hans - Werner Balling - 1994 - Kalkwasser für das Riffaquarium. DATZ 08:523-525) est une des méthodes qui a pour but de maintenir le Ca et le KH dans bac avec des animaux qui les consomment (coraux durs, bénitiers ...).
La méthode consiste à en l’ajout de produits (3 solutions en général) dans l’eau du bac de manière 'périodique'.
La note qui suit, à pour but la présentation du calcul des proportions de Chlorure de Calcium di-hydraté (CaCl2-2H2O) et d'Hydrogénocarbonate de Sodium (NaHCO3) qui sont ajoutées.
Formulation chimique
'Biologiquement', la consommation pour la calcification peut être écrite sous la forme :
Ca2++2HCO3 <=> CaCO3 + CO2 + H2O
Ce qui peut se traduire avec la méthode Balling qui utilise le Chlorure de Calcium di-hydraté (que l'on appel Ca1) et d'Hydrogénocarbonate de Sodium (que l'on appel Ca2) en :
[CaCl2-2H2O] + 2[NaHCO3] <=> 2 [NaCl] + CaCO3 + CO2 + H2O
Proportions
Calculons les proportions de masses pour les ajouts de Ca1 et Ca2 équilibrés.
| Elément | Masse atomique (g.mol-1) |
|---|---|
| Hydrogène (H) | 1,00794 |
| Carbone (C) | 12,0107 |
| Oxygène (O) | 15,9994 |
| Sodium (Na) | 22,9898 |
| Chlorure (Cl) | 35,4527 |
| Calcium (Ca) | 40,0780 |
Masses atomiques des molécules concernées (g.mol-1) :
- CaCl2 : 40,078 + 2*35,4527 = 110,9834 g
- H2O : 2*1,00794 + 15,9994 = 18,01528 g
- CaCl2-H2 : 110,9834 + 2* 18,01528 = 147,01396 g
- 2[NaHCO3] : 2 * (2,9898 + 1,00794 + 12,0107 + 3* 15,9994) = 168,01328 g
- NaCl : 22,9898 + 35,4527 = 58,4425 g
Nous avons donc, proportionnellement, 147 g de CaCl2-H2 pour 168 g de NaHCO3.
Considérant la concentration maximum (avec une marge et vue que le Ca2 est le produit limitant pour la dilution), nous diluons donc 73,5 g de (Ca1) CaCl2-H2 pour 84 g de (Ca2) NaHCO3 dans de l'eau pour 1 l de chacune des solutions finales.
NaCl
Nous voyons, via l'équation, que du NaCl est produit lors de la réaction (58,44 g pour un litre se solution Balling). Ceci n'est pas grave vu que le NaCl constitue 85,6 % des constituants (hors eau) de l'eau de mer. Mais il manque encore 14,4 % des sels de l'eau de mer. Ceci créé ce qui est appelé un déséquilibre ionique (au moins pour une partie). Pour un litre de solution de Balling, il manque 9,83 g de sels (sans NaCl) pour rééquilibrer et avoir une eau de mer complète.
Remarque : les produits commerciaux proposent des ajouts d'environ 25 g de sels sans NaCl (souvent nommé Ca3), par litre de solution pour un ajout égal aux Ca1 et Ca2, pour minéralisation et balance ionique (surement contenant des ajouts de Mg complémentaires pour la plupart).
Mg
Considérant les proportions de Ca et de Mg il peut être montré que pour chaque 73,5 g par litre ajouté on peut ajouter 17 g de MgCl2-6H2O. Il est possible d'ajouter ceci simplement au bidon de CaCl2-H2 (Ca1).
