Страница 9 из 16
Можно ли определить концентрацию растворенного в в воде СО2 , померив рН и КН?
Теоретически возможно, практически нет, по нескольким причинам:
1. Как видно из таблицы, влияние точности измерения рН на результат значительное. Обычные аквариумные тесты не позволяют измерить рН точнее, чем 0.25.
2. Аквариумные тесты для измерения жесткости обычно измеряют щелочность воды а не жесткость. Обычно разница а аквариуме разница между ними не большая и для практических целей вполне приемлемая, но вычислять по ней концентрацию СО2 не стоит.
3. Следует учитывать, что концентрация СО2 зависит от температуры
Мы выяснили, что в аквариуме для оптимального роста растений нужно поддерживать pH=6.8-7.2. Вода попадающая в аквариумы бывает:
– Мягкая вода с kH=2-5 сама по себе кислая, и буферизируется на уровне pH=6.0-7.3, потому что больше углерода в ней содержится в форме углекислого газа [CO2] а не угольной кислоты [H2CO3]. Значит, во избежание падения pH ниже нормы при подаче углекислого газа минимальный уровень kH до подачи CO2 в аквариум должен быть KHmin.=4.0.
Почему не больше? Потому, что если начальный уровень kHmax.>=7.0, т.е. вода слишком жесткая, она будет иметь начальный pH ~ 7.8, и для для достижения нужного уровня pH потребуется превысить предельно допустимую для рыб концентрацию CO2 в 30мг/л. В этом случае просто не получится снизить pH до оптимального уровня.
Если же KH слишком низкий (kH<2), при завышенной подаче CO2 или повышении уровня нитратов возникнет угроза внезапного резкого падения уровня pH ниже 6.8, что губительно для растений и рыб.
Для поддержания стабильного pH вода до начала подачи CO2 должна иметь минимальный уровень kHmin.=4, чтобы в любой момент не исчерпался карбонатный буфер воды, и это не привело к резкому падению pH.
Растворенный в воде CO2 максимально поглощается растениями только при kH=3.5-4.
Таким образом уровень карбонатной жесткости kH приобретает важную роль в интенсификации роста растений. Повысить kH можно внесением поваренной соды. Общая жесткость GH является несущественным фактором и второстепенна для аквариума с растениями. GH не особо влияет на рост растений, но не должна быть слишком низкой или слишком высокой для здоровья рыб.
– Жесткая вода . Если водопроводная вода имеет KH выше чем 7.0 KH, вы не сможете достичь нужного уровня pH=6.8-7.2 потому что концентрация CO2 превысит предельно допустимую для рыб – 30мг/л. Нужно умягчить воду смешав с водой полученной после фильтрации методом обратного осмоса (ее KH=0).
– Повысить карбонатную жесткость слишком мягкой воды без повышения общей жесткости GH можно добавлением поваренной соды (бикарбонат натрия, sodium bicarbonate) [NaHCO3] – 1 чайная ложка на 50 литров повысит dkH на 4 градуса. Повысить, одновременно GH и KH до 4dKH и 4dGH можно внеся 2 чайные ложки карбоната кальция [CaCO3] на 50 литров воды.
Не используйте для повышения жесткости воды толченый известняк – это нарушит катионный баланс воды.
Что делать, если карбонатная жесткость воды (KH) слишком высока?
Можно умягчить воду до требуемых KH=4 путем очистки жесткой водопроводной воды методом обратного осмоса и смешивая ее с водопроводной. Если карбонатная жесткость воды KH намного выше чем требуется (>=7.0), и нет возможности умягчить воду, подавать CO2 нужно до достижения концентрации не более 30мг/л при pH=7,0.
Например: в аквариуме вода ДО подачи CO2 была kH=10, настроить подачу CO2 (из расчета что при при KHmin=4 градуса подача должна быть: 1 пузырек в минуту на 10 л живого объема аквариума, затем раз в день измерять pH (в середине осветительного периода аквариума), если pH выше 7,0 понемногу увеличить подачу углекислого газа. Когда подача CO2 будет такой что pH=7,0 это и будет оптимальная подача углекислого газа в ваш аквариум. Еще раз измерить несколько понизившееся от подачи CO2 значение KH, и по таблице узнать концентрацию CO2. При kH=6,0 и pH=7,0 концентрация CO2 будет 18мг/л, причем утром pH будет 6,8 а вечером 7,2.
Если KH воды более 7.0, вам не удастся понизить pH до нужного значения 6,8-7,2 поскольку при этом будет превышение допустимой концентрации CO2 для рыб (30мг/л).
В густо засаженном растениями аквариуме, свет включается в 10 утром, и выключается в 21 вечером. Ночью, когда света нет, растения дышат 11 часов, выделяя CO2 который понижает pH, соответственно pH упадет к утру до 6,8. Когда утром свет включается, растения одновременно и синтезируют и дышат, потребляя CO2 и выделяя кислород – pH начинает повышаться. В полдень pH поднимется до 7,0, и будет продолжать расти вплоть до 21-00 вечера, до 7,2. С выключением света pH снова начнет постепенно падать, потому что растет концентрация CO2.
Чем более активно растут растения, тем больше они потребляют CO2 в течение дня, и тем сильнее к вечеру повысится pH.
Т. Амано говорит: "Для определения сколько растения потребляют CO2 можно сравнить уровень pH утром и вечером. Наименьший уровень pH будет утром – перед включением света, после ночи дыхания рыб и потребления ими кислорода и выдыхания CO2, а наивысший уровень pH будет вечером, перед ВЫключением света, после дня потребления CO2 растениями и производства кислорода. Чем больше эта разница, тем больше потребление CO2 и соответственно здоровее ваши растения."
На pH влияют два фактора: нитраты [NO3] понижающие pH, которые сами по себе кислоты, и нитрифицирующие бактерии, выделяющие CO2, который тоже понижает pH. Так как нитраты постоянно образуется в аквариуме биологическим путем (они является конечным продуктом окисления аммония), это объясняет, почему со временем уровень нитратов (кислот) повышается, а pH понижается, если плохо растут растения и недостаточна еженедельная подмена воды.
Какие бывают системы подачи CO2 в аквариум ?
Систем подачи CO2 в аквариум существует несколько:
– баллонная с заправкой баллона сжатым CO2,
– самодельная методом брожения, (мной не рекомендуются),
– новый метод электролиза от устройства Carbo-Plus или фирмы VELDA,
– реакторы фирмы SERA на таблетках и со счетчиком пузырьков.
– перелив воды методом протоки из аквариума переполненого рыбками.
В своей аквариумной практике я иногда использую мобильные содовые реакторы для получения углекислого газа –сода + лимонная кислота
в равных пропорциях. (Вода попадает в зону реакции через распылитель).
Такую подачу СО2 я применяю для стимуляция «точки роста» в случаях застоявшегося растения при уменьшения размеров листьев и пробуждения его.
Расположив реактор возле такого растения ему можно помочь.