Χαλκός στο Power-4 και Seachem Prime, σκέψεις ενός αρχάριου

[Τηλέμαχος]

Θα ήθελα να μοιραστώ κάποιες σκέψεις που κατέθεσα και σε άλλα fora χωρίς να βγει κάποια άκρη.

Το πρόβλημα:
Πολλοί χρησιμοποιούν Power-4 για ιχνοστοιχεία στα πλαίσια λίπανσης ΕΙ. Μια δόση Power-4 προσθέτει περίπου 0.006ppm Cu στο ενυδρείο, οπότε με 3 φορές την εβδομάδα λίπανση προσθέτουμε 0.018ppm. Η τοξικότητα για τις γαρίδες γλυκού νερού ξεκινά (χωρίς να έχω βρει ειδική μελέτη για Neocaridina) στα 0.02-0.03ppm.

Δεδομένα και σκέψεις:

1. Σύμφωνα με τη Seachem, η συνιστώμενη δόση prime αδρανοποιεί μέχρι 7,56ppm χαλκού στα 110L μέσω αναγωγής.
2. Το dithionite, που εικάζεται πως περιέχεται στο prime, είναι αναγωγική ουσία: S2O4(2-) + 2 H2O --> 2 HSO3- + 2 e- + 2 H+, Ε0=-0.66V.
3. Η σειρά αδρανοποίησης βαρέων μετάλλων κατά τη Seachem είναι Zn>Pb>Cu>Fe.
4. Στο Power-4 ο ψευδάργυρος Zn περιέχεται σε σχεδόν ισομοριακή ποσότητα με το χαλκό Cu.
5. Τα οξειδοαναγωγικά δυναμικά των Zn2+ και Cu2+/Cu+ μάς λένε πως ο ελεύθερος χαλκός προσλαμβάνει πολύ πιο εύκολα ηλεκτρόνια και αδρανοποιείται ευκολότερα από τον ψευδάργυρο.
6. Ωστόσο το power-4 ως χηλικό σκεύασμα περιέχει τα Zn, Cu σε σύμπλεγμα με EDTA.
7. Το EDTA προσδένει 200 φορές πιο ισχυρά τον χαλκό από ο,τι τον ψευδάργυρο, οπότε ο ψευδάργυρος θα είναι πιο διαθέσιμος προς αναγωγή στο power-4 και θα αχρηστεύεται με το prime. Δηλαδή παρουσία EDTA η σειρά αδρανοποίησης είναι Zn>Pb>Cu>Fe και δεν μας συμφέρει.
8. Μία σκέψη είναι να προκαλέσουμε εμείς διάσπαση του EDTA ώστε τα ελεύθερα μέταλλα να είναι διαθέσιμα προς αναγωγή και να αδρανοποιούνται με τη σειρά Co>Mo>Cu+>Cu2+>Fe, Mg, Zn η οποία μας συμφέρει καθώς διασώζεται ο ψευδάργυρος και αδρανοποιούμε τον χαλκό πρώτα.
9. Μια στοχευμένη στο Cu(ΙΙ)-EDTA μέθοδος, μάς λέει ότι αν εκθέσουμε ένα διάλυμα Cu(II)-EDTA με Η2Ο2 και 5mM Fe2+ στον μεσημεριανό ήλιο, τότε το EDTA διασπάται σε ΝΤΑ (βιοδιασπώμενο εν αντιθέσει με EDTA), νιτρικά, αμμωνία, ενώσεις άνθρακα (??) και ελεύθερο χαλκό. Το figure 3 μας λέει πως σε 1-2 ώρες το EDTA έχει μειωθεί στο 40% σε pH 9, με τη διάσπαση να ευνοείται περισσότερο σε χαμηλότερα pH.
10. Άρα ίσως υπάρχει μέθοδος να διασπάσουμε το σύμπλεγμα Cu(ΙΙ)-EDTA και να καταστήσουμε το χαλκό διαθέσιμο προς αναγωγή. Άγνωστο αν η ίδια μέθοδος επιδρά παρόμοια στα άλλα συμπλέγματα ελεθθερώνοντας τα υπόλοιπα ιχνοστοιχεία.

Προτεινόμενη μέθοδος:
1. Φτιάχνουμε 1 L Power-4 32g/L.
2. Προσθέτουμε 1,66g FeSO4.7H2O για 5mM συγκέντρωση Fe (επαρκεί για Fenton).
3. Προσθέτουμε 195mL Η2Ο2 2,8% για 550mM συγκέντρωση, αφου 32g/L power-4 ισοδυναμούν με 22mM EDTA και θέλουμε το λιγότερο αναλογία [H2O2]/[EDTA]>=25.
4. Αφήνουμε στον ήλιο μια μέρα για να γίνει πλήρης διάσπαση και να φύγει το H2O2.
5. Προσθέτουμε 5mL prime ως αναγωγικό και αδρανοποιούμε κατά προτεραιότητα (?) τον ελεύθερο χαλκό Cu2+.
6. Αν χρειαστεί, αναπληρώνουμε το EDTA που ξαναπροσδένει τα υπόλοιπα μέταλλα (όχι όμως τον χαλκό Cu(s)) για να είναι βιοδιαθέσιμα στα ενυδρειακά φυτά.

Πώς σας φαίνεται σαν μέθοδος; Έχει διαβάσει ή συζητήσει κανείς για κάποια παρόμοια μέθοδο;

Προσοχή: Είμαι αρχάριος, δεν έχω καμία ακαδημαϊκή σχέση με χημεία, οπότε κατά πάσα πιθανότητα λέω πράγματα που δεν ισχύουν. Το παρόν είναι ΜΟΝΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ συζήτηση πριν από κάποιο proof-of-concept πείραμα. Μην δοκιμάσετε κάτι τέτοιο στο ενυδρείο σας.