El Reactor de hidróxido cálcico
Introducción.
El reactor de Hidróxido cálcico se usa para automatizar la adición de Kalkwasser al acuario. Se les llama también kalkreactor, Nielsen reactor o Ca(OH)2 reactor.
Los reactores de hidróxido cálcico no deben ser confundidos con los reactores de carbonato cálcico.
Las diferencias son muchas.
* Los reactores Ca(OH)2 utilizan Hidróxido cálcico y agua de osmosis. Los de carbonato usan carbonato cálcico, agua del acuario y dióxido de carbono (CO2). Los últimos son gobernados por controladores de pH mientras que para los primeros no hacen falta.
* Los reactores Ca(OH)2 echan al acuario una solución saturada de Hidróxido cálcico. Es decir, iones calcio (Ca++) e iones hidroxilos (OH-). Los reactores CO3Ca devuelven al acuario carbonatos, bicarbonatos, elementos mayores (calcio, estroncio..) y traza.
* Los reactores Ca(OH)2 sirven para evitar que se agote la reserva de alcalinidad y aumentar/mantener el nivel de calcio en el agua. Al reaccionar con el CO2 del agua suben el del acuario. Precipitan los fosfatos (los hacen insolubles).
Para obtener más información sobre los reactores de CO3Ca puedes acudir
aquí.Partes que componen un reactor de Ca(OH)2
Hay muchas variantes que iré detallando, pero este esquema es una de ellas. Es como yo lo he montado.

1.- Agua del acuario.
2.- Sondas del detector de nivel.
3.- Detector de nivel.
4.- Llave de micro goteo.
5.- Bomba de recirculación.
6.- Poso del reactor.
7.- Válvula antiretorno.
8.- Reserva de agua de osmosis.
9.- Bomba de alimentación.
10.- Bifurcación cable.
11.- Programador horario digital doble.
1.- Agua del acuario. Preferentemente la salida del reactor se hará en el sumidero (sump, depósito inferior) del tanque. Puede hacerse también directamente en el acuario, pero hay que procurar hacerlo en un lugar de buena corriente de agua.
2.- Sondas del detector de nivel. Las sondas deben ser de titanio o grafito. Cualquier otro material no aguantará la corrosión del agua salada. Totalmente prohibido usar cobre y otros metales altamente tóxicos.
3.- Detector de nivel. Yo he usado un detector de nivel marca Cebek. Es un circuito fácil de encontrar en las tiendas especializadas de electrónica. No es caro y es muy fiable en su funcionamiento. Puede usarse cualquier otro artilugio que sirva para reponer el agua de evaporación. La función que debe cumplir es detectar cuándo falta agua y dar tensión a la bomba de alimentación. El agua de evaporación se repondrá con el agua saliente del reactor. Es necesario realizar modificaciones al detector de nivel. Pulsa
aquí para ampliar la información.4.- Llave de microgoteo. Su función es regular el caudal de salida del reactor. Debe ser precisa para poder establecer la velocidad con la que el agua abandona el reactor y cae en el agua del acuario. El agua que sale del reactor debe caer SIEMPRE GOTA A GOTA. El hidróxido cálcico en disolución tiene un pH muy alto y si se añade bruscamente al tanque puede provocar subidas dramáticas de pH y precipitación del calcio en forma de carbonato cálcico (el agua se vuelve blanca). Debe estar situada en la entrada de agua. De esta manera circulara por su interior agua de osmosis manteniéndose siempre limpia. Si se coloca a la salida del reactor, su caudal se vera afectado al circular por ella kalk pudiendo llegar a atascarse.
5.- Bomba de recirculación. La misión de esta bomba es la de funcionar a intervalos para remover el poso del fondo y mantener activa la disolución de hidróxido.
6.- Poso del reactor. Está compuesto por carbonáto cálcico resultante de la reacción del hidróxido sódico con el CO2 disuelto en el agua de osmosis. Hay también hidróxido cálcico que no se disuelve por alcanzar el agua en el interior de reactor la saturación.
7.- Válvula antiretorno. La misión de esta válvula es la de impedir que a la parada de la bomba de alimentación se salga el agua del interior del reactor por efcto sifón. Yo tengo montada una válvula de las usadas para los compresores de aire con buen resultado.
8.- Reserva de agua de osmosis. Debe ser agua de osmosis o en su defecto lo más pura posible para asegurarnos de la efectividad de la disolución en el reactor.
9.- Bomba de alimentación. Esta bomba es la encargada de crear presión en la entrada del reactor. El agua entrará en función de la resistencia que ofrezca la llave de microgoteo.
10.- Bifurcación del cable. Una de las vías del cable que da tensión a la bomba de alimentación llega hasta el detector de nivel (a su relé o
optoacoplador). De esta manera, para que la bomba de alimentación funcione, deben cumplirse dos condiciones. Que se lo ordene el temporizador y a la vez el detector de nivel.11.- Programador horario digital doble. Gobierna el funcionamiento de las dos bombas, la bomba de recirculación y la bomba de alimentación. Más información sobre el programador
aquí.
Modo de funcionamiento del reactor.
El función básica del reactor es la de estar reponiendo el agua que se evapora del tanque con una disolución de Kalkwasser (hidróxido cálcico, agua de calcio, lime water...).
Su funcionamiento es cíclico. Se trata de que esté reponiendo durante unas horas el agua según se evapora, luego debe parar esta reposición y agitar el poso dentro del reactor, dejarlo decantar un tiempo y continuar la reposición del agua de evaporación.
Voy a describir paso a paso su funcionamiento partiendo de uno de los pasos. Al ser un funcionamiento cíclico, el proceso terminará en el mismo paso por el que ahora empiezo.
1.- El reactor tiene la bomba de alimentación parada. Por lo tanto no está echando solución al tanque (no salen gotas por la llave de microgoteo). El programador digital pone la bomba de recirculación en marcha y todo el interior del reactor se vuelve blanco. Para agitar bien todo el poso del reactor es más que suficiente un minuto de funcionamiento de la bomba. Después de este minuto, la bomba para y espera un tiempo (mínimo de una hora) para que el poso decante nuevamente y el agua por encima de este se torne trasparente. Es este agua la que debemos usar para reponer en el acuario y nunca el poso o agua con este en suspensión.
2.- Después de estar el reactor parado una hora habiendo dejado reposar la disolución, el programador digital da tensión a la salida que gobierna la bomba de alimentación. Esta se pondrá en marcha o no dependiendo de que el detector de nivel active su relé,,, en otras palabras, que falte agua en el acuario. El agua al evaporarse del tanque, dejará los contactos de la sonda (o al menos uno de ellos) "al aire" y cerrará el relé hasta que nuevamente estén ambos sumergidos.
En cuanto los/el contacto de la sonda no está tocando el agua, la bomba se pone en marcha y comienza a caer gota a gota el contenido del reactor al acuario. Cuando ambos contactos están tocando el agua, se abre el relé del detector y la bomba se para.
Tendremos así funcionando de esta forma el reactor durante varias horas. El nivel en el acuario o en el sumidero sufre pequeñas variaciones y oscilaciones durante el funcionamiento normal del equipo. Debido a esto es importante hacer varias consideraciones importantes.
Las sondas del detector deben estar instaladas en un lugar donde el agua del sumidero o acuario estén lo más quitas posibles. Eso se puede conseguir fácilmente colocando una de las sondas constantemente sumergida en cualquier sitio y colocando la otra en una esquina a la altura donde queramos mantener el nivel del tanque, encerrándolas con dos chapas de pástico, metacrilato o cristal pegadas en forma de "L".

En la siguiente imagen se ve cómo he configurado esto en mi sump.

Aún así nos será imposible evitar pequeñas variaciones del nivel que provocarán frecuentes arranques y paradas de la bomba de alimentación. La bomba por tanto debe ser de muy poca potencia. Una bomba de 100 l/h o incluso menor servirá y aguantará sin problemas estos arranques y paradas continuados. Creo que no merece la pena el montar algo que dote de cierta histéresis al sistema.
Después de varias horas de funcionamiento, se hace necesario reactivar la disolución removiendo el poso del reactor. Volveríamos al punto 1.
Ejemplo de cronograma de funcionamiento.
El cronograma seria algo asi:

Por tanto los programas a meter en el programador horario son:

Algunos de los programas del programador horario digital doble no se usan ya que solo emplearemos 12. Esta es tan sólo una posible configuarción y la que yo actualmente tengo funcionando, pero las posibilidades son múltiples.
Notas finales sobre el reactor.
A veces la aportación del 100% del agua evaporada con Kalkwasser resulta insuficiente para mantener niveles de calcio y dKH correctos. Ocurre en acuarios con una gran demanda de calcio y/o con muy escasa evaporación. Siempre podremos intentar aumentar la evaporación del agua colocando una mayor circulación en la superficie del tanque y usando ventiladores que a la vez que enfrían el tanque, nos aumentarán significativamente la evaporación. Si aún así resultase insuficiente, hay que recurrir a otros medios complementarios para mantener los niveles correctos.
Un reactor casero.
Mi reactor está montado dentro de la reserva de agua dulce para reponer la evaporación. La razón de que esté montado dentro de la reserva restando volúmen a esta es por falta de espacio debajo del tanque.
En la imágen se aprecia la división que tengo en el sump. En una de estas divisiones se hayan la bomba de retorno, la toma al refugio y su retorno, el calentador...
La entrada al reactor viene desde la bomba de alimentación y realiza una curva. En la parte descendente están la llave de regulación y la válvula antiretorno que evita que el agua entre por sifón al sump cuando la bomba de alimentación está parada.
Tras varias pruebas esta era la forma en la que la válvula antirretorno funcionaba mejor.
En esta imagen se aprecia la bomba de bajo caudal de alimentación.
También es visible el poso que queda en el fondo del reactor y que será agitado durante un minuto cada tres horas de funcionamiento.
En mi caso, no influye en el funcionamiento del reactor los cambios en el nivel de agua de la reserva cuando disminuye al irse agotando.
Esta imagen está tomada a penas un segundo después de que la bomba de recirculación se pusiese en marcha. Se puede aprecia como el poso comienza a ser agitado y asciende a lo largo del reactor. Estará agitándose durante un minuto. Luego reposará una hora y finalmente estará reponiendo el agua de evaporación por goteo durante tres horas.
En a penas unos 5 o 6 segundos, todo el reactor está blanco y el poso del kalk está circulando a través de la bomba de recirculación.
Cuando tomé estas imágenes el reactor llevaba una semana de funcionamiento y el gasto en en kalk era ya apreciable. Al cargarlo por primera vez, lo llené de kalkwasser hasta casi la mitad.
Se debe comprobar con cierta frecuencia el pH de salida del agua del reactor. Esto nos indicará cuando ha llegado la hora de recargarlo.
Er "disclaimer"
Lógicamente no puedo hacerme responsable del funcionamiento del aparato. En cualquier caso estoy a la disposición de quien lo necesite para aclarar aspectos de su funcionamiento. Puedes dirigirte a mi
e-mail particular o mejor aún nos vemos en el panel de mensajes de Dr. Pez. Expón tus dudas en el área de Marino sección de Técnica y mantenimiento (todo recto a la derecha según se llega ;-) ). De esta manera todos aprenderemos juntos.Actualizaciones.
Abril del 2002.
He sustituido todo el circuito detector de nivel de líquidos por una boya. Al igual que el circuito está fabricada por Cebek. Simplifica enormemente el montaje. Básicamente consiste en un flotador que sube/baja por un eje. Cuando llega a un determinado punto, cierra un contacto magnético interno y da tensión a la bomba de alimentación del reactor. La referencia del fabricante es c-7235. Las hay de dos tipos, verticales y horizontales. La mía la pedí de montaje vertical por parecerme más sencilla la forma de instalarla en el sump. Se pueden conseguir en cualquier tienda de electrónica (ellos la encargan a Cebek) y es muy barata (cuesta sobre los 12 €).
El único problema es que no pueden gobernar una carga muy alta. Aguantan un máximo de 10 watios.
Nos ahorramos problemas de cambios de relés por optoacopladores y triack, sensores de titanio o grafito, problemas de electrólisis y un largo etc.
Lo recomiendo porque el montaje gana mucho.

(c) Eduardo C. L. (Eduvic). 2002
http://www.supercable.es/~eduvic/index.htm