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RAC ou
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RAC ou RAH ?

L'aquariophile propriétaire d'un aquarium récifal est rapidement confronté à la disparition du calcium. En fait dans le milieu marin, celui-ci est puisé directement à partir de l'eau par les animaux et plantes lors de leur processus de calcification, c'est à dire à l'élaboration de leur squelette, leur coquille, etc. Ces tissus sont en calcaire composés de calcium [Ca++] et d'hydrogénocarbonate :

Ca++ + 2 HCO3- <--> à CaCO3 + H2O + CO2

Cette formule, comme toutes les équations chimiques, fonctionne dans les deux sens. On en verra tout l'intérêt avec le RAC. Le taux normal de calcium est d'environ 420 mg/l et il faut essayer de conserver cette valeur pour maintenir une forte croissance des coraux. Il faut au moins rester au-dessus de 300 mg/l mais sans dépasser les 470 mg/l car il y a risque de précipitation. Tout le problème est donc d'ajouter le calcium et les carbonates en quantité nécessaire et suffisante.

Elements chimiques utilises en aquariophilie recifale


Ca(OH)2

Hydroxyde de calcium
(chaux éteinte)

B

Bore (masse molaire 10,8)

Ca++

Ion calcium

Br

Brome (masse molaire 80)

CaCl2

Chlorure de calcium

C

Carbone (masse molaire 12)

CaCO3

Carbonate de calcium

Ca

Calcium (masse molaire 40)

CO2

Dioxyde de carbone (gaz carbonique)

Cl

Chlore (masse molaire 35,5)

CO3--

Ion carbonate

F

Fluor (masse molaire 19)

H+

Ion hydrogène

H

Hydrogène (masse molaire 1)

HCO3-

Ion Hydrogénocarbonate

I

Iode (masse molaire 127)

KI+I2

Lugol = Iodure de potassium + Iode

K

Potassium (masse molaire 39)

MgCl2

Chlorure de magnésium

Mg

Magnésium (masse molaire 24,3)

MgSO4

Sulfate de magnésium

N

Azote (masse molaire 14)

Na 2CO3

Carbonate de sodium

Na

Sodium (masse molaire 23)

NaCl

Chlorure de Sodium (sel)

O

Oxygène (masse molaire 16)

NaHCO3

Hydrogénocarbonate (bicarbonate) de sodium

P

Phosphore (masse molaire 31)

OH-

Ion hydroxide

S

Soufre (masse molaire 32)

SrCl2

Chlorure de strontium

Sr

Strontium (masse molaire 87,6)

Exemple de calcul de la masse molaire d'une molécule :
HCO3 = H+C+3xO = 1+12+3x16 = 37

Voici quelques équations chimiques (commentées) pour ne pas confondre les divers moyens qui nous permettent d'ajuster le taux de calcium dans l'aquarium.

Solution 1 : Ajouts separes de calcium et de carbonates (solution bi-composants).

On utilise d'une part du chlorure de calcium CaCl2 et d'autre part des bicarbonates de sodium NaHCO3 et carbonates de sodium Na 2CO3. Nous avons vus précédemment que les équations aboutissent à un déséquilibre ionique et ne sont utilisées que pour augmenter rapidement le taux de calcium.

CaCl2 + Na 2CO3 + CO2 + H2O <--> Ca++ + 2HCO3- + 2NaCl

CaCl2 + 2NaHCO3 <--> Ca++ + 2HCO3- + 2NaCl

C'est une solution efficace mais aussi chimique et artificielle, utilisable de temps en temps avec modération. N'oubliez pas que chlorure de calcium et carbonates/bicarbonates de sodium sont conjointement nécessaires.

SolutioN2 : RAH : réacteur à calcium ou ajout de 'Kalkwasser'.

Cette technique, mise au point par Peter Wilkens, consiste à utiliser de l'hydroxyde de calcium. L'hydroxyde de calcium sous forme de poudre est mélangé à l'eau, on utilise, après décantation, uniquement la partie claire de ce mélange ou 'eau de chaux' :

Ca(OH)2 --> Ca++ + 2 OH-

Lors de l'introduction du mélange dans l'aquarium, les ions OH- vont se combiner avec le CO2 dissous :

CO2 + OH- donne HCO3- puis HCO3- + OH- <--> CO3-- + H2O

Cela est parfait, nous obtenons donc en plus des ions calcium, les ions bi carbonates ( Hydrogénocarbonates) et les ions carbonates !

Notez cependant que nous obtenons pas l'effet tampon des solutions buffer car les bicarbonates disparaissent lors de l'apparition des carbonates, Il faut continuer d'utiliser séparément des solutions buffer pour augmenter le pouvoir tampon (alcalinité) et limiter les variations de pH.

L'ensemble des réactions production de OH- et absorption de CO2 fait que le réacteur à calcium tend à élever la pH ce qui généralement est considéré comme une bonne chose.

Mais si le CO2 n'est pas disponible en quantité suffisante ou si on introduit trop rapidement l'eau de chaux il y aura précipitation et production de carbonate de calcium inutilisable :

(Ca++ + 2 OH-) + CO2 --> Ca++ + CO3-- + H2O
Ca++ + CO3-- + H2O --> CaCO3 + H2O

(Ca++ + 2 OH-) + Ca++ + 2HCO3----> 2Ca++ + 2CO3-- + 2H2O
2Ca++ + 2CO3-- + 2H2O --> 2CaCO3 + 2H2O

Le kalkwasser est injecté très lentement en goutte à goutte dans un endroit de très fort brassage et au moment ou le taux de CO2 est le plus fort, idéalement avant la mise en marche de l'éclairage. Le RAH peut être associé à un osmolateur et un programmateur horaire pour assurer la compensation de l'eau évaporée par du Kalkwasser dans la deuxième partie de la nuit au moment où le pH est le plus bas. Cette solution est assez complète et presque parfaite, simple à mettre en oeuvre, à la portée d'un débutant mais aux effets limités dus aux contraintes d'injection. C'est une solution de compensation de la chute de calcium largement suffisante dans le cas de conservation de coraux mous.

Turbo sp. Turbo zébré

Turbo sp. Turbo zébré

Les T. zébrés sont des herbivores efficaces, ici un spécimen de 3 cm

Solution 3 : RAC : réacteur à calcaire.

Le RAC utilise la formule inverse au processus de calcification. Du CO2 est injecté dans un mélange calcaire CaCO3 généralement de l'aragonite, pour faire une dissolution de celui-ci en milieu acide :

Injection de CO2 :

CO2 + H2O <--> H2CO3 <--> H+ + HCO3-

Réaction avec le calcaire :

CaCO3 + H2O + CO2 --> Ca++ + 2 HCO3-

Puis :

CaCO3 + HCO3- + H+ --> Ca++ + 2 HCO3-

L'acidité due à l'injection de CO2 est ainsi partiellement neutralisée par la dissolution du calcaire, cependant l'eau de sortie est tout de même acide et il faut savoir parfaitement contrôler l'injection de CO2 pour que pH soit suffisamment bas dans le réacteur pour dissoudre le calcaire sans que le pH soit trop faible en sortie. Pour information : l'aragonite se dissout avec un pH inférieur à 7,5 et la calcite avec un pH inférieur à 6,5 (on voit l'avantage d'utiliser de l'aragonite).

Cette solution est la plus naturelle, son inconvénient est le dosage pointu du CO2 ainsi que le coûteux matériel nécessaire à la mise en oeuvre (bouteille de CO2, pH mètre, pompe, etc.). Cette solution est à utiliser si on a déjà un peu d'expérience ou des difficultés à compenser uniquement la perte du calcium avec du Kalkwasser, par exemple en cas de conservation d'un grand nombre de coraux durs.

Le pouvoir acidifiant du CO2 peut être remplacé par la sortie d'un DAS (dénitrateur Autotrophe sur Soufre).

Bouture de sinularia flexibilis

Bouture de sinularia flexibilis, de croissance rapide

Les coraux se bouturent très bien, en particulier ce type de sinularia. Il faut trancher une branche proprement avec un cutter. Une bande de téflon permet de ligaturer celle-ci sur une pierre. En quelques jours la bouture est fixée, et la bande de téflon peut être retirée. Quant aux boutures de coraux durs, elles sont collées à la pâte époxy à 2 composants.


La technique Jaubert utilisant un substrat en aragonite dans l'aquarium exploite partiellement cette réaction chimique.

Le RAC est utilisable directement en sortie d'un DAS, si vous en avez un, il sert d'échappement pour remonter le pH avec le bénéfice de la génération de calcium.

 

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