СО2 для аквариума. Углекислый газ и водородный показатель (рН) воды. Со 2

Контроль качества воздуха (со2 и температуры) в офисе и дома, своими руками / Хабр

Все началось с того что я работаю в офисе, где как водится нет нормальной вентиляции. Зато есть много народу, кому-то все время жарко, другим постоянно дует.

Для контроля качества воздуха в помещении знать температуру недостаточно. Даже с кондиционером часто бывает прохладно, но душно. Спертый воздух. Оказалось, на это больше всего влияет концентрация со2. Когда я узнал стоимость готовых приборов хотел от этой идеи отказаться. Но случайно увидел описание оптического датчика концентрации со2 MH-Z19.

Цена конечно тоже не маленькая, но все-таки близко к разумным пределам. И руки давно чесались по паяльнику. В качестве контролера использовать решил ESP8266. Во первых дешево, во вторых что бы передавать информацию на компьютер, свой и любого желающего в комнате. После того как собрал и оттестировал первый вариант, с программой-монитором на компьютере, решил добавить экран. Во первых это красиво. Во вторых, во многих случаях удобно.

Устройство построено на модуле ESP8266 NodeMcu Lua wi-fi. Для него была написана программа на скриптовом языке LUA. Прошивку для интерпретатора Lua под мое устройство сгенерил на on-line сервере nodemcu-build.com. Выбрал там только те модули, которые мне были необходимы для создания проекта.

Дальше я взялся за сборку устройства. Подключил датчики температуры. ds18b20. Они работают по интерфейсу 1-wire:

Затем собственно датчик углекислого газа MH-Z19. Он может использовать два интерфейса ШИМ и UART. Я решил сперва попробовать ШИМ, и в результате он меня удовлетворил по надежности и точности показаний.

И подключил дисплей по шине ISP:

Была написана вот такая программа под Windows. На Delphi XE8:

Используемый мной контролер имеет встроенный модуль WIFI, который рассылает полученную с датчиков информации как UDP broadcast пакеты по всей сети офиса. И пользователи у которых стоит программа монитор, получают информацию о состоянии воздуха в помещении и предупреждения, если ситуация становится критической.

А теперь собственно впечатления.

Прибор оказался намного полезней и интереснее чем я ожидал. Во первых больше нет проблем с проветриванием, никто не возмущается, так как у всех выскакивает предупреждение и они довольно хорошо согласуются с личными ощущениями. Ну и просто наблюдения показали что в солнечный день уровень со2 значительно ниже чем в пасмурный и дождливый, утром загрязненность воздуха выше чем днем. С первого взгляда можно понять что делать, проветривать, если зашкаливает со2, или включить кондиционер, если повышенная температура. Датчик температуры на улице хорошо показывает получится ли охладить проветриванием, или только кондиционер. Стало очевидным и понятным, что творится в комнате и как в этом жить. Был случай когда решили проветрить, открыли окно, и тут же закрыли его, датчик буквально зашкалило, И дома прибор оказался очень полезным, особенно в детской комнате, тем более что за показаниями можно следить удаленно через WiFi.

В результате все это выглядит примерно так:

На моем сайте можно получить дополнительную информацию по этому прибору и более расширенной версии

habr.com

СО2 для аквариума. Углекислый газ и водородный показатель (рН) воды.

Углекислый газ - СО2 и водородный показатель - рН воды в аквариуме, или как сделать так, чтобы на листьях аквариумных растений не росли сталагмиты.

Углекислый газ, или диоксид углерода (СО2) жизненно необходим растениям. Углерод растения получают именно из СО2, в ходе процесса фотосинтеза, а атомы углерода являются основным строительным материалом для органических молекул. И аквариумные растения тут не исключение. При дефиците углекислого газа им будет просто не из чего строить свои ткани, что сильно замедлит или совсем прекратит их рост. С другой стороны, при избытке диоксида углерода в воде аквариума, рыбы начинают задыхаться даже тогда, когда содержание в ней кислорода велико. Происходит это из-за двух очень неприятных эффектов: Бора и Рута, которые обусловлены изменением свойств рыбьего гемоглобина при высоком содержании углекислого газа. Следовательно аквариумист, если только он хочет любоваться живыми, а не пластмассовыми растениями и рыбками, должен уметь поддерживать концентрацию СО2 в воде своего аквариума в оптимальном диапазоне - таком, чтобы растения могли хорошо расти, а рыбы нормально дышать. О том, как это сделать будет рассказано в данной статье.

Для тех, кто не хочет вникать в суть дела, а хочет сразу получить ответ: оптимальное содержание углекислого газа в воде аквариума составляет 15 - 20 мг/л.  А сколько СО2 растворено в воде Вашего аквариума можно рассчитать по величинам показателя pH и карбонатной жесткости воды - КН. Чтобы ничего самому не считать, а только подставить определенные с помощью тестов значения рН и КН в нужные окошки и получить ответ, воспользуйтесь специальной считалкой.   А надо ли вообще аквариумисту что-то измерять и затем что-то рассчитывать? Так ли уж необходимо "проверять алгеброй гармонию"? Ведь всё в природе способно к саморегуляции. Аквариум – это тоже по сути своей маленький "кусочек" природы и естественная гармония может установится в нем сама собой. В аквариуме нормальных (классических) пропорций* с достаточным, но не чрезмерном количеством рыб, биологическое равновесие возникает естественным путем. Чтобы оно оставалось устойчивым, надо не перекармливать рыбу, регулярно и не реже, чем раз в неделю подменивать примерно пятую часть объёма воды. И это действительно обеспечит стабильный биобаланс. В таком аквариуме рыбы в ходе своей жизнедеятельности будут выделять столько углекислого газа, аммиака и других веществ, сколько нужно для того, чтобы растения получали необходимое минеральное питание и не бедствовали. В свою очередь, хорошо себя чувствующие растения обеспечат рыб достаточным количеством кислорода. Начиная с последней четверти IXX века (со времён Н.Ф. Золотницкого) и на протяжении большей части века XX такие аквариумы были почти у всех аквариумистов и всё у них было хорошо. А что такое тесты для измерения важнейших параметров аквариумной воды многие из них вообще не знали... Современная же аквариумистика без использования средств определения параметров аквариумной воды (без тестов) просто немыслима.   Что же изменилось? Технические возможности! С помощью специального оборудования мы стали обманывать природу. В маленькой стеклянной коробочке, которую по сути представляет собой типичный комнатный аквариум (а даже солидный для комнатного водоёма объем в 200-300 л сравнительно с природным водоемом очень мал) появилась возможность содержать такое количество живых организмов, которое никак не соизмеримо с естественными ресурсами в ней имеющимися. Взять хотя бы кислород: как естественным путем восполняются его запасы в воде? Про фотосинтез мы уже упомянули, но это днем, а ночью? Без перемешивания или аэрации воды с помощью технических устройств восполнение запасов кислорода в воде происходит очень медленно. Так в совершенно неподвижной воде аквариума у самой его поверхности - на глубине 0.5-1 мм - количество кислорода может быть вдвое большим, чем на глубине всего только нескольких сантиметров. Переход кислорода из воздуха в воду сам по себе происходит крайне неспешно. По вычислениям некоторых исследователей, молекула кислорода в силу одной лишь диффузии за сутки может углубиться не более чем на 2 см! Поэтому без помп и аэраторов, которых в стародавние времена не было, аквариумисту было просто невозможно заселить аквариум "лишними" рыбами - они бы задохнулись. Современное же оборудование позволяет содержать немыслимое по прежнем временам количество рыб, а яркие лампы очень плотно засадить аквариум и даже покрыть все его дно почвопокровными растениями!

Фото 1. Это фрагмент дна современного аквариума. Оно плотно засажено почвопокровными растениями: глоссостигмой (Glossostigma elatinoides), яванским мхом (Vesicularia dubyana) и риччией (Riccia fluitans). Последняя обычно плавает у поверхности, но можно добиться того (и тут это реализовано), чтобы она росла на дне. Для этого аквариум нужно ярко освещать и подавать в воду углекислый газ - СО2. Креветка Амано тоже не случайно попала в кадр, надо же кому аккуратно и бережно выбирать остатки корма из гущи рогулек.

   Но  нельзя  забывать,  что  обманутая  природа с того самого мига, как мы сверхплотно заселили аквариум живыми организмами ни за что больше уже не отвечает! Устойчивая жизнеспособность такой системы теперь отнюдь не гарантирована. За тот экологический беспредел, который аквариумист устроил в своём аквариуме, в ответе будет он и только он. Даже незначительная его ошибка приведет к экологической катастрофе. А чтобы не ошибаться надо знать в чем нуждаются растения и рыбы и какие гидрохимические параметры воды им подходят. Своевременно контролируя окисляемость, рН, КН, содержание в воде аммиака, нитритов, нитратов и фосфатов, ионов калия и железа можно оперативно вмешиваться в работу перенаселенной и потому нестабильной системы, снабжая её недостающими ресурсами и удаляя избыточные отходы, которые аквариумный "биоценоз" сам не способен утилизировать. Одним из таких важнейших и необходимых для аквариума с живыми растениями ресурсов является углекислый газ - СО2.

Фото 2. Снимок сделан на семинаре, проведенном Такаси Амано в Москве в 2003 г. Это вид аквариума сзади. Искусственный задний фон здесь не предусмотрен. Его создадут растения, чрезвычайно плотно высаженные вдоль задней стенки. Для того, чтобы они могли расти не "задушив" друг друга использовано сразу несколько хитростей, основанных на аквариумных высоких технологиях. Это специальный многослойный не закисающий грунт, богатый доступными для растений минеральными веществами, очень яркий источник света со специально подобранным спектром, и конечно же устройство, обогащающее воду СО2 : баллон с редуктором, счетчик пузырьков, распылитель углекислого газа (реактор) - все произведено фирмой ADA.

Фото 3. Часть системы, обогащающей воду аквариума СО2 , крупным планом. Снаружи крепится устройство, позволяющее визуально контролировать подачу газа в аквариум - счетчик пузырьков. Внутри расположен диффузор. Для наглядности, устроители семинара пустили газ очень сильно и от диффузора поднимается целый столб пузырьков. Столько углекислого газа аквариумным растениям не надо. В режиме нормальной работы, газа подается гораздо меньше. Таким образом, буйная растительность в "природном" аквариуме Такаси Амано не растет сама собой – для этого требуется специальное оборудование. Так что не такой уж этот аквариум "природный", он скорее техногенный!

   В атмосфере земли СО2 очень немного – всего 0.038%. В сухом атмосферном воздухе при стандартном барометрическом давлении (760 мм. рт. ст.) его парциальное давление составляет всего 0.23 мм. рт. ст. (0.038% от 760). Но и этого очень незначительного количества вполне достаточно, чтобы углекислый газ важным для аквариумиста образом обозначил своё присутствие. К примеру, дистиллированная или хорошо обессоленная вода, постояв в открытой таре достаточное время для того чтобы в ней растворились и пришли в равновесие с атмосферным воздухом** газы из смеси которых этот воздух состоит, станет слегка кислой. Это произойдет потому, что в ней растворится углекислый газ.    При указанном выше парциальном давлении углекислого газа его концентрация в воде может достичь 0.6 мг в л, что приведет к снижению рН до значений близких к 5.6. Почему? Дело в том, что некоторые молекулы углекислого газа (не более 0.6%, но и этого достаточно для падения рН) взаимодействуют с молекулами воды с образованием угольной кислоты:

СО2+h3O <–> h3CO3

   Угольная кислота диссоциирует на ион водорода и гидрокарбонатный ион:

h3CO3 <–> H+ + HCO3-

   Вот поэтому и происходит подкисление  дистиллированной воды. Напомним, что показатель рН (активная реакция воды) как раз и отражает содержание ионов водорода в воде. Это отрицательный логарифм их концентрации.   В  природе   точно  также  подкисляются капли дождя.  Поэтому даже в экологически чистых регионах, где в дождевой воде нет серной и азотной кислот, она все равно слегка кислая. Проходя затем через почву, где содержание углекислого газа во много раз выше, чем в атмосфере, вода еще больше им насыщается. Взаимодействуя затем с породами, содержащими известняк, такая вода переводит малорастворимый карбонат кальция в хорошо растворимый гидрокарбонат:

CaCO3 + h3O + СО2 <–> Ca(HCO3)2

   Эта  реакция  обратима.  Она  может  быть  смещена  в право или влево в зависимости от концентрации углекислого газа. Если содержание СО2 достаточно продолжительное время остается стабильным, то в такой воде устанавливается углекислотно-известковое равновесие: новых гидрокарбонатных ионов не образуется.   Углекислотно-известковое   равновесие   может  складываться при разных значениях рН, причем соотношение концентраций имеющихся в воде ионов CO32- , HCO3- и свободного углекислога газа (СО2) будет зависеть от рН водного раствора (в нашем случае от рН воды в аквариуме) и температуры. Эта зависимость от водородного показателя при температуре 25оС представлена на Рис. 1. 

Рис 1. Соотношение CO32- , СО2 и HCO3-  при температуре 25о С. Видно, что углекислый газ как таковой (свободная углекислота, или СО2 ) может присутствовать в воде только в том случае, если рН<8,4 , а при значениях рН, меньших величины 4,3 вся растворенная в воде углекислота представлена только свободным углекислым газом. При рН>8,4 свободной углекислоты в воде нет. Гидрокарбонатный ион (полусвязанная углекислота) присутствует в воде со значением показателя рН, большим чем 4,3, при рН=8,4 вся углекислота находится в полусвязанной форме (HCO3-). При рН>8,4 воде появляются ионы CO32- (связанная углекислота),  концентрация которых растет вместе с увеличением показателя рН. По материалам сайта кафедры технологии воды и топлива НИУ МЕИ.

   Если  в  равновесную систему добавлять углекислый газ, то углекислотно-известковое равновесие будет нарушено, что приведет к растворению карбонатов кальция и магния. Применительно к условиям аквариума, это означает, что начнут растворяться раковины у улиток, а также известковые грунт, камни и декорации - в таких случаях аквариумисты говорят - грунт "фонит". Немного забегая вперед, отмечу что "фонящие" грунты и декор непригодны для аквариумов с дополнительной подачей в воду СО2. А почему так, будет объяснено ниже.

   Если тем или иным способом убрать СО2 из равновесной системы, то из раствора, содержащего гидрокарбонаты, выпадет в виде осадка карбонат кальция. Так происходит, например, при кипячении воды (это известный способ снижения карбонатной жесткости, то есть концентрации в воде Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. Этот же процесс наблюдается и при простом отстаивании артезианской воды, которая под землёй находилась при повышенном давлении и там в ней растворилось много СО2. Подобно газировке в открытой бутылке, оказавшись на поверхности, эта вода отдает лишний углекислый газ до тех пор пока его концентрация не будет соответствовать парциальному давлению СО2 в окружающем воздухе. При этом в ней может появиться беловатая муть, состоящая из частичек известняка - СаСО3. Точно по такому же принципу образуются сталактиты и сталагмиты: сочащаяся из подземных пластов вода освобождается от лишнего углекислого газа и одновременно от карбонатов кальция и магния, которые осаждаются, увеличивая сталактит в размерах. И, по сути, эта же реакция происходит на листьях многих аквариумных растений, когда они активно фотосинтезируя на ярком свету, поглощают весь углекислый газ, растворенный в воде аквариума. Вот тут их листья начинают "седеть", так как они покрываются осадком из карбоната кальция (посмотреть, как это выглядит можно в другой статье). Но раз из воды извлечен весь углекислый газ, то и угольной кислоты в ней больше нет. Если в воде отсутствуют в значимом количестве другие кислоты, то показатель рН должен подняться. Что и происходит. Активно фотосинтезирующие растения, потребив весь имевшийся в воде СО2, могут поднять рН аквариумной воды до 8,4. При таком показателе активной реакции воды в ней уже нет свободных молекул углекислого газа и угольной кислоты, поэтому растения для того, чтобы продолжать фотосинтезировать, вынуждены заниматься добычей диоксида углерода из гидрокарбонатов. Однако, это умеют делать не все виды аквариумных растений, хотя умеют многие.

Ca(HCO3)2 –> СО2 (поглощается растением) + CaCO3 + h3O

   Как  правило,  они  не  могут  заметно поднять рН еще выше, так как дальнейший рост этого показателя сильно ухудшает функциональное состояние самих растений: фотосинтез, а следовательно изъятие СО2 из воды аквариума замедляется, и находящийся в воздухе углекислый газ, растворяясь в воде, стабилизирует рН. Аквариумные растения, таким образом, могут буквально душить друг друга. Выигрывают те виды, что лучше извлекают диоксид углерода из гидрокарбонатов, а страдают не умеющие это делать, к примеру роталы, погостемоны и апоногетоны. Именно эти растения считаются у аквариумистов самыми нежными.

Фото 4. Водные растения в этом аквариуме не в лучшем состоянии. Долгое время он существовал в условиях острого дефицита углекислого газа, затем была организована его подача. Результаты очевидны. Свежая зелень макушек говорит сама за себя. Особенно сильно эффект подачи СО2 заметен на роталах (Rotala macrandra). Лишенные свободного диоксида углерода, они почти погибли, о чем свидетельствуют оголившиеся участки стеблей, но ожили и дали красивые красноватые листья, очень быстро выросшие уже во время подачи углекислого газа.

   Те растения, что могут извлекать СО2 из гидрокарбонатов более живучи. К таковым относят рдесты, валлиснерию, эхинодорусы, наяс, роголистник. Однако густые заросли элодеи способны и их задушить. И все потому, что элодея может еще эффективнее извлекать связанный в гидрокарбонатах углекислый газ:

Ca(HCO3)2 –> 2СО2(поглощается растением) + Ca(OH)2

   Этот процесс может привести к опасному не только для других растений, но и для подавляющего большинства аквариумных рыб росту значения рН аквариумной воды до 10.   В  аквариумной  воде  с  высокими  значениями рН невозможно выращивание целого ряда растений, да и очень многим видам аквариумных рыб щелочная вода определенно не нравится: в ней они могут заболеть флексибактериозом и бранхиомикозом. Есть даже особое незаразное заболевание рыб, которое вызывается щелочной водой - алкалоз. Особенно губительны резкие суточные колебания значения рН, которые происходят при ярком освещении и вызваны активностью растений, добывающих углекислый газ из гидрокарбонатов.    Можно ли исправить положение, усилив аэрацию аквариума, в расчете на то, что благодаря высокой растворимости углекислого газа вода аквариума обогатится СО2? Действительно, при нормальном атмосферном давлении и температуре 20°С в одном литре воды могло бы растворится 1.7 г углекислоты. Но это произошло бы только в том случае, если бы газовая фаза, с которой соприкасалась эта вода, целиком состояла бы из СО2, то есть парциальное давление углекислого газа составляло бы все 760 мм ртутного столба. А при контакте с атмосферным воздухом, в котором содержится всего 0.038% СО2, в 1 л воды может перейти из этого воздуха только 0.6 мг – это и есть равновесная концентрация, соответствующая парциальному давлению углекислого газа в атмосфере на уровне моря. Если концентрация СО2 в аквариумной воде ниже, то аэрация действительно её поднимет до 0.6 мг/л, но не более! Однако, обычно содержание углекислого газа в воде аквариума все же выше указанной величины и аэрация приведет лишь к потере СО2.   Проблему  дефицита  углекислого  газа  можно решить путем подачи его в аквариум, тем более, что это отнюдь не сложно. В этом деле можно обойтись даже без дорогого фирменного оборудования, а просто воспользоваться процессами спиртового брожения в сахарном растворе с дрожжами и некоторыми другими крайне нехитрыми устройствами.   Тут, однако, надо отдавать себе отчет в том, что этим мы обманываем природу ещё раз. Бездумное насыщение воды аквариума углекислым газом ни к чему хорошему не приведет. Так можно быстро уморить рыб, а затем и растения. Процесс подачи углекислоты должен находиться под строгим контролем. Установлено, что для рыб концентрация СО2 в воде аквариума не должна превышать 30 мг/л. А в целом ряде случаев эту величину следует уменьшить хотя бы ещё на треть. Вспомним, что колебания величины рН для рыб и растений вредны, а сильная подача углекислого газа быстро закисляет воду.    Как  оценить  содержание  СО2  и  добиться того, чтобы при подаче этого газа в аквариум  значения рН колебались незначительно и оставались в приемлемом и для рыб и для растений диапазоне? Тут нам не обойтись без формул и математических расчетов: гидрохимия аквариумной воды, увы, тема довольно "сухая".   Взаимосвязь   между   концентрациями   в   воде  пресноводного аквариума углекислого газа, ионов водорода и гидрокарбонатных ионов в диапазоне значений рН от 5 до 8,4 отражает уравнение Хендерсона-Хассельбаха, которое применительно к нашему случаю будет иметь вид:

[H+] [HCO3-]/[h3CO3+СО2] = K1      (1)

    где К1 – кажущаяся константа диссоциации угольной кислоты по первой ступени, учитывающая равновесие ионов со всем количеством углекислого газа в воде – общей аналитически определяемой углекислотой (то есть, как просто растворенными молекулами СО2, так и гидратированными молекулами в форме угольной кислоты - Н2СО3). Для температуры 25°С эта константа равна 4.45*10-7. Квадратные скобки обозначают молярные концентрации.    Преобразование формулы даёт:

  (2)

   Величины рН  и  [HCO3-] можно узнать с помощью стандартных аквариумных тестов на рН и КН. [HCO3-] в аквариумной воде определяет тест на карбонатную жесткость: КН-тест. Следует отметить, что слово "жесткость" в его названии - всего лишь дань традиции. К определению концентраций ионов кальция и магния он прямого отношения не имеет. На самом деле КН-тест определяет щелочность воды (подробнее об этом рассказано в отдельном материале). В обычном аквариуме, если в воду не добавляли буферные растворы типа КН+ и рН+ и гумматы, основной вклад в щелочность вносят именно гидрокарбонатные ионы, поэтому КН-тест вполне подходит для наших целей. Единственное неудобство его использования связано с необходимостью пересчитывать градусы, в которых он выдает результат, в молярные концентрации (М), что, впрочем, вовсе не сложно. Для этого достаточно величину карбонатной жесткости в градусах, полученную после выполнения процедуры тестирования, разделить на 2.804. Концентрацию ионов водорода, выраженную в величине показателя рН, также надо перевести в М, для этого надо 10 возвести в степень, равную величине рН с отрицательным знаком:

   Для перевода рассчитанной по формуле (2) величины [h3CO3 + СО2] из М в мг/л СО2 надо умножить её на 44000.   Нельзя  забывать,  что  с помощью уравнения Хендерсона-Хассельбаха можно рассчитать концентрацию общей аналитически определяемой углекислоты в аквариуме в том случае, если для стабилизации рН аквариумист не использовал специальных реактивов и содержание гуминовых и прочих органических кислот в его аквариуме умеренное (с достаточной для любителя степенью точности об этом можно судить по цвету аквариумной воды: если она не похожа на "чёрные воды" Амазонии, то есть бесцветна или окрашена только чуть-чуть - значит их там немного).   Те, кто на короткой ноге с компьютером, в частности с электронными таблицами Exel, могут на основе приведенной выше формулы и величины К1 составить подробные таблицы, отражающие содержание углекислоты в зависимости от карбонатной жесткости и рН. Мы же приведем тут сокращенный, но, надеемся, полезный для аквариумистов-любителей вариант такой таблицы и калькулятор, позволяющий автоматически рассчитать содержание углекислого газа в воде:

Минимальные значения рН воды в аквариуме для заданной карбонатной жесткости, при которых содержание углекислого газа еще не опасно для рыб (красные цифры в столбцах), и максимально допустимые величины рН при которых  растения, не умеющие добывать СО2 из гидрокарбонатов, хотя и медленно, но еще растут (зелёные цифры в столбцах). Для 25°С.

Карб. жестк. KH	0,5	1	2	3	4	5	6-7	8-9	10-11	12-13
Моль/л	0,18	0,36	0,71	1,07	1,43	1,78	2,14-2,5	2,85-3,21	3,57-3,92	4,28-5,35
min рН для рыб(25-28 мг/л СО2)	5,8	6,1	6,4	6,6	6,7	6,8	6,9	7,0	7,1	7,2
max рН для растений(6-7 мг/л СО2)	6,4	6,7	7,0	7,2	7,3	7,4	7,5	7,6	7,7	7,8
"Естественный" рН(2-3 мг/л СО2)	6,8	7,1	7,4	7,6	7,7	7,8	7,9	8,0	8,1	8,2
рН, соответствующий парциальному давлению углекислого газа в атмосфере(0,6 мг/л СО2)	7,4	7,7	8,0	8,2	8,3	8,4	_	_	_	_

   Если  Вы  решили  подавать  углекислый газ, то воспользуйтесь этой таблицей для определения оптимального значения рН. Выберите столбец, соответствующий карбонатной жесткости воды в Вашем аквариуме. Отрегулируйте поступление СО2 так, чтобы величина рН попадала в интервал между красными и зелеными цифрами. К примеру, если КН в аквариуме равен 4, то интервал дупустимых значений рН составит 6,7-7,3. При рН=6,7 концентрация углекислого газа в воде будет около 28 мг/л - это почти предельная величина для рыбок и очень комфортная для растений. Если концентрацию СО2 еще немного увеличить (значение рН при этом станет меньше, чем "красная" цифра), то рыбки могут погибнуть.  При рН=7,3 рыбкам, даже самым нежным, не грозит отравиться углекислым газом, так как его содержание будет для них абсолютно безопасным: всего лишь около 7 мг/л. Этой концентрации достаточно и для выживания растений, однако бурного роста они демонстрировать не будут.  А вот при значениях показателя рН из середины интервала допустимых значений, например при 6,9 (концентрация СО2 будет при этом примерно 17 мг/л), отлично будут себя чувствовать и рыбы, и растения. Поддерживать такие значения как раз и нужно стремиться. Для этого уменьшают подачу СО2, если величина рН стремится к нижней границе и увеличивают, если она приближается к верхней. В ходе светового дня активная реакция воды обычно постепенно изменяется, так как количество подаваемого углекислого газа редко точно соответствует потребностям растений: концентрация газа или медленно растет, или падает. Исходная настройка на середину интервала будет способствавать тому, чтобы величина рН не выскочила за его границы. Если подача СО2 регулируется рН-контроллером, автоматически перекрывающим подачу углекислого газа при снижении рН до заранее заданного уровня, то этот уровень должен быть выставлен так, чтобы он не был ниже допустимого для рыб (красные цифры в таблице). Использование рН-контроллера наиболее эффективно и безопасно, но сам он стоит относительно дорого, а входящий в комплект рН-электрод нуждается в ежемесячной калибровке.

Фото 5. На переднем плане этой фотографии еще одна ротала (Rotala wallichii). Слева - маяка речная (Mayaca fluviatilis). Она тоже любительница свободного углекислого газа в воде. При подходящем освещении и содержании углекислоты в аквариуме порядка 15-20 мг/л эти водные растения покрывается пузырьками кислорода, настолько эффективно идет фотосинтез. Вода оказывается пересыщенной кислородом. Следует особо отметить, что это обилие кислорода не защитит рыб от гибели в случае передозировки СО2.

   Организовать подачу СО2 в аквариум можно не только с помощью баллона, наполненного СО2, но также и с помощью специальных таблеток, помещаемых в аквариум в особом устройстве (Производство SERA), с помощью брагогенератора, с помощью электронного устройства, вырабатывающего углекислый газ из угольного картриджа и еще одного нехитрого устройства. В простейшем варианте с целью насыщения воды углекислым газом можно в начале светового дня подливать в аквариум слабоминерализованную газированную воду (естественно без пищевых добавок!). В небольших аквариумах это может дать видимый положительный эффект. 

Фото 6. Если все делать правильно, то может получиться очень неплохо, не правда ли? Без подачи углекислого газа в аквариум такое оформление было бы просто невозможным. Густозасаженный быстро растущими водными растениями "травник" требует обязательной ежедневной подачи СО2.Автор оформления Евгений Боровик. Подробнее о стиле Боровика.

   В  таблице  также  указаны величины рН, которые при заданной карбонатной жесткости приобретает хорошо аэрируемая вода в комнатном аквариуме ("естественный" уровень рН), в том случае если он умеренно заселен рыбами и если окисляемость воды в нём не высока. Иными словами, если подачу углекислого газа в аквариум вдруг прекратить, а аэрацию включить "на полную", то можно ожидать, что рН воды в течение нескольких часов возрастет примерно до этих величин. Как видно из таблицы, перепад от нижней границы допустимого интервала до "естественного" уровня рН примерно равен 1. Для нежных видов креветок, рыбок и растений он может оказаться слишком сильным и, если не вызовет их гибель, то угнетающее действие окажет. Автоматический контроллер рН таких перепадов не допускает, но если контроллера нет, то они вполне вероятны. Поэтому, если на ночь Вы прекращаете подавать СО2 в аквариум и включаете аэрацию, то будьте осторожны: рН может слишко резко вырасти. Чтобы этого не допустить, не настраивайте подачу углекислого газа так, чтобы величина показателя рН была вблизи нижней ("красной") границы допустимого интервала, ведь вполне достаточно держаться его середины и тогда перепад дневных и ночных значений рН не превысит 0,5, что совершенно безопасно. Сильная аэрация ночью также далеко не всегда бывает нужна. Но только наблюдения за аквариумом позволят установить необходима ли она (во многих случаях потока воды от помпы фильтра вполне хватает для обеспечения достаточного газообмена).   Цифры в последней строке этой таблицы – это рН воды заданной карбонатной жесткости, находящейся в равновесии с парциальным давлением СО2 в атмосфере. Видно, что они еще выше. В природных водоемах, в порогах чистых рек, где вода бурлит и отдает в атмосферу весь лишний (неравновесный) углекислый газ, такие значения рН действительно имеют место. В помещениях же и парциальное давление углекислоты в воздухе выше, чем на открытом воздухе, и процессы, идущие в грунте и фильтре аквариума, приводят к образованию углекислого газа. Это обеспечивает большее, чем в естественных условиях, содержание СО2 в воде аквариумов и вода в них при той же карбонатной жесткости оказывается более кислой.   Теперь разберем еще один важный вопрос: при каких исходных значениях рН воды в аквариуме в него можно подавать углекислый газ? Для этого вновь обратимся к рисунку 1 и нашей полезной табличке. Вспомним, что угольная кислота, которая образуется при растворении атмосферного углекислого газа в воде, снижает рН дистиллированной воды, КН которой близко к 0, до 5.6, а вода с карбонатной жесткостью, к примеру, равной 5 kH, находясь в равновесии с атмосферными газами, имеет активную реакцию 8.4. Легко прослеживается такая закономерность: чем выше карбонатная жесткость воды, тем она более щелочная. Как видно из рисунка, при величинах рН, больших 8,4 в воде присутствуют карбонатные ионы(CO32- ), которые реагируя со свободным углекислым газом, будут переводить его полусвязанную форму (HCO3-), недоступную для нежных видов аквариумных растений. Мы будем расходовать углекислый газ зря. По этой же причине не подойдут для аквариума-травника и "фонящие" грунты. Подавая в аквариум с таким грунтом углекислый газ, мы опять же будем его расходовать на образование гидрокарбонатных ионов - HCO3-. Кроме того, высокие значения рН в принципе угнетают жизнедеятельность многих видов аквариумных растений, но зато отлично способствуют росту водорослей. Если у Вас дома из-под крана идет вода с высоким значением рН и, следовательно, с высокой карбонатной жесткостью, то для аквариума-травника с дополнительной подачей углекислого газа она не подходит. Придется использовать установку обратного осмоса для снижения ее минерализации и о том, как это сделать рассказано отдельно. 

   Итак, вода с высоким значением рН не подходит. А с низким? Тоже не подходит, так как при этом и карбонатная жесткость также слишком низкая. Объясним почему и это плохо. Из рисунка видно, что при рН=6,4 концентрации свободного углекислого газа и гидрокарбонатного иона примерно равны и они при низкой "карбонатке" совсем невелики - это хорошо видно из таблички: КН=0,5 , рН=6,4 , а содержание СО2 при этом всего 6 мг/л - этого достаточно лишь для выживая нежных растений. Насыщение воды углекислотой до комфортной для них концентрации 28 мг/л приведет к падению рН до 5,8. Для многих рыб такое значение показателя рН - опасный предел - ниже падать уже нельзя, иначе из-за эффекта Вериго-Бора рыбы начнут испытывать недостаток кислорода и погибать. Однако вся штука в том, что при низкой карбонатной жесткости упасть ниже этого предела до чрезвычайности просто: легкая передозировка СО2 и все!  Таким  образом,  теория  подсказывает нам, что диапазон значений карбонатной жесткости, наиболее подходящий для аквариума-травника с дополнительной подачей углекислого газа лежит в пределах 2-4о КН. Это же подтверждено и практическим опытом аквариумистов. Теория и практика в этом вопросе единодушны. Действительно, при оптимальных для рыб и растений концентрациях СО2, (это 15 - 20 мг/л), значения показателя рН будут в пределах 6,6 - 6,7 , если больше заботиться о растениях нежели о рыбках, то можно опустить рН и до 6,4. Такая величина рН еще не вызовет отравления (ацидоза) у рыб, подходящих для травника с СО2, некомфортна для водорослей и хороша для многих аквариумных растений.

Видео 1. Пример из жизни аквариумной. Аквариум на 300 л с красными неонами, отоцинклюсами, креветками вишнями и "Аманками", там еще и апистограммы Виджета есть (в кадр не попали). Карбонатная жесткость воды в этом аквариуме ниже, чем оптимальная для подачи углекислого газа, и это ограничивает максимально допустимую концентрацию СО2 величиной 14 мг/л. При карбонатной жесткости KH=1 я не рискую более увеличивать содержание СО2, так как это привело бы к падению показателя рН ниже значения 6,4. Красные неоны легко бы это понижение пережили, а вот в отношении других обитаталелей аквариума у меня такой уверенности нет. Но надо признать, что и 14 мг/л очень хорошо способствует росту растений, хотя "пузыряет" только нимфея, на ротале "Вьетнам" пузырей почти нет. Для того, чтобы они появились, надо еще чуть-чуть подбавить газку..., но нельзя. Будь КН=2, при рН=6,4 содержание углекислого газа составило бы уже 28 мг/л. При такой концентрации роталы пузыряли бы вовсю. СО2 в этом аквариуме растворяется при помощи флиппера от Деннерле (Dennerle Flipper)  - "лесенки" , которая работает очень эффективно.

   Какое оборудование нужно для подачи углекислого газа в аквариум? Тут лучше всего обратиться к практическому опыту наших форумчан. Читайте: СО2 для аквариума.

 

*Классические пропорции аквариума таковы: ширина равна или не более чем на четверть меньше высоты. Высота не превышает 50 см. Длинна же, в принципе, не ограничена. В качестве примера можно привести аквариум длинной 1 м, шириной 40 см и высотой 50 см. Биологическое равновесие в таком комнатном водоёме установится относительно легко. О конкретных моделях аквариумов с правильными пропорциями можно прочитать здесь.Назад к тексту

**Под равновесием с атмосферным воздухом мы понимаем такое состояние воды, когда концентрации (напряжения) растворенных в ней газов соответствуют парциальным давлениям этих газов в атмосфере. Если давление какого-либо газа уменьшится, то молекулы этого газа начнут покидать воду, до тех пор пока снова не будет достигнута равновесная концентрация. И наоборот, если парциальное давление газа над водой увеличится, то большее количество этого газа растворится в воде.Назад к тексту

aquariumok.ru

СО2 для аквариума своими руками

Поделитесь статьей:

Периодическая подача углекислого газа в аквариум нужна потому, что в результате фильтрации и аэрации содержание СО2 в воде стремится к нулю. А в таких условиях водоросли в рыбьем домике могут погибнуть. Систему (или генератор) газовой углекислоты можно создать своими руками в домашних условиях. Это не так уж и сложно.

Со школьной скамьи любому человеку известно, что углекислый газ — основа процесса фотосинтеза — усваивается растениями из окружающего воздуха. Благодаря этому, собственно, и происходит рост наземной флоры. И в природной водной среде концентрация СО2 достаточна для развития водных растений.

Такие же условия необходимо создать и в аквариуме, который представляет собой замкнутую ёмкость. Создание концентрации углекислоты в пределах от 3 до 7 миллиграмм на литр аквы — вот необходимое условие, при котором аквариумные растения чувствуют себя нормально. Для этого совсем не обязательно приобретать промышленные углекислотные системы.

Питьевая газированная вода как источник углекислоты

Это настолько элементарно, что многие аквариумисты даже не рассматривают такой способ внесения СО2 в акву. И совершенно напрасно, кстати.

В обычной продаваемой повсюду газировке содержится значительная доза углекислоты (до 10000 миллиграмм на литр в сильно газированной воде).

После открывания бутылки достаточно много газа выходит моментально, но всё равно в напитке остаётся значительная его часть — до 1500 мг/литр.

Если по утрам вносить в аквариумную воду всего по 20 миллилитров газировки на 10 литров воды, то для водной флоры этого будет достаточно.

Естественно, такой способ подходит только для аквариумов малого объёма, до 50 литров. В больших аквариумах без системы генерации и подачи СО2 уже не обойтись.

Простейший способ подачи углекислого газа

Основным элементом является сосуд (двухлитровая пластиковая бутылка, к примеру) с обыкновенной брагой. В бутылку засыпается сырьё для брожения:

• сахар — 300 г;
• дрожжи — 0,3 г.

Сырьё заливается 1 литром воды, сахар не размешивается. В бутылочную пробку одним концом герметично вставляется трубка (шланг), а другой конец трубки опускается в воду аквариума. С началом процесса брожения выделяющийся углекислый газ отводится в акву.

Для предотвращения попадания сгустков смеси браги в аквариум к основной ёмкости можно привязать малую пластиковую бутылочку и присоединить ещё 2 трубки, чтобы газ и продукты брожения сначала попадали в малую ёмкость, а уже потом в аквариум.

Этот способ имеет существенные недостатки:

• невозможность регулировки количества подаваемого в аквариумную воду углекислого газа и нестабильность его подачи;
• малая продолжительность работы такой системы — до 2 недель.

Генератор СО2 своими руками

Для изготовления работоспособного генератора газа с регулировкой подачи потребуется немного больше материалов и трудозатрат.

Принцип действия установки состоит в постепенной подаче лимонной кислоты из одного сосуда в другой, где находится пищевая сода. Кислота смешивается с содой, и выделяющийся в результате химической реакции СО2 поступает в аквариумный резервуар. Рассмотрим процесс изготовления по этапам работы.

Создание аппарата

Берут две одинаковые литровые пластиковые бутылки. В крышечках необходимо аккуратно просверлить сверлом по дереву по 2 отверстия для последующей установки трубочек (шлангов). Одна трубка с обратным клапаном соединяет ёмкость №1 с ёмкостью №2.

Во вторые отверстия крышечек вставляется трубка-тройник, одно ответвление которой тоже имеет обратный клапан. Шланги с обратными клапанами должны быть вставлены в ёмкость №2, а на центральное ответвление тройника устанавливается небольшой краник для регулировки потока.

Необходимые реактивы

В бутылку №1 заливается водный раствор соды (60 г соды на 100 г воды), а бутылку №2 — раствор лимонной кислоты (50 г кислоты на 100 г воды). Крышечки с трубками должны быть плотно навинчены на бутылки.

Все стыки и отверстия необходимо надёжно загерметизировать смолой или силиконом во избежание утечки газа. Концы первого шланга должны быть опущены в растворы, а левую и правую трубочки тройника необходимо установить выше уровня растворов — через них будет проходить СО2.

Начало работы

Для запуска процесса генерации газа нужно надавить на бутылку №2 (с лимонной кислотой). Кислота через первый шланг поступает в раствор соды, и происходит реакция с выделением углекислого газа. Обратный клапан патрубка не позволяет раствору соды под давлением попадать в ёмкость №2.

Выделяющийся газ проходит по двум направлениям:

• в бутылку с лимонной кислотой, создавая давление для непрерывной генерации,
• в центральный патрубок тройника, по которому СО2 поступает в аквариум.

С помощью краника можно регулировать газовый поток. Если вместо самодельного тройника использовать шланги от медицинской капельницы, то дополнительно появится счётчик пузырьков газа, что очень удобно для создания точной концентрации СО2 в аквариумной воде.

Некоторые хозяева декоративных рыбок с помощью переходника присоединяют выпускной шланг к выходному отверстию внутреннего фильтра. В данном случае происходит диффузия углекислого газа, и он лучше усваивается растениями.

Альтернативные установки

Существуют также способы подачи СО2 от специальных газовых баллонов или с использованием огнетушителей. Отдельные умельцы реализуют такие методы.

Однако, все действия с баллонами под давлением считаются опасным видом работ, и в домашних условиях без определённой квалификации их проводить не рекомендуется.

Питание водной флоры углекислым газом является залогом их нормального роста и жизни. Для обеспечения этого процесса в домашних условиях достаточно минимум подручного материала, немного настойчивости и совсем небольшие финансовые затраты.

Видео по теме: создание СО2 реактора для аквариума своими руками.

https://youtu.be/wMG68rVvEs0

aquariumguide.ru

видео по системам СО2 от Дмитрия Какшарова

Сейчас все большее количество аквариумистов используют или собираются использовать СО2 в аквариуме. Однако, несмотря на то что тема углекислоты уже не новая, очень много противоречивой информации можно найти в интернете. Это не удивительно, ведь и сами системы довольно сильно отличаются, и цена на них высока. Вот, народ и придумывает разные методы, от браги до систем под ключ. Разобраться в части вопросов, вам поможет Дмитрий Какшаров и его видео о СО2, системах СО2, различиях в них и в подходах.

Вопросы рассмотренные в первой части:

1. Нужно ли СО2 в аквариуме? Какие условия должны быть в аквариуме, что бы углекислота была нужна растениям?
2. Что такое разогнанный аквариум?
3. Узнаете какая основная причина, почему в аквариум нужно вносить СО2.
4. Какие есть варианты внесения СО2 в аквариум?
5. Нужна ли брага на объем аквариума в 200-300 литров?
6. В чем недостатки использования браги в аквариуме?
7. Зачем нужно включать на ночь компрессор в аквариуме, при использовании браги?
8. Может ли взорваться баллон для СО2? Как часто они взрываются?
9. Какая средняя, нормальная температура для растений?
10. Увидите процесс установки СО2 системы от Dennerle.

1. Что можно заливать в счетчик пузырьков, кроме воды?
2. На чем основаны все системы? Из чего они состоят, в чем между ними разница?
3. Что такое система с заправляемым баллоном?
4. Узнаете порядок цен на системы и баллоны.
5. Зачем нужен электромагнитный клапан?
6. Зачем нужен обратный клапан?
7. Счетчик пузырьков?
8. Какие бывают виды диффузоров?
9. Что такое pH-контроллер и зачем он вообще нужен?
10. Какой нужен уход за СО2 системой?
11. Увидите пример комплекта JBL ProFlora.

Фев 15, 2015admin

catfishes.ru

со2 для аквариума своими руками: фото, видео, описание

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен! Нажмите "Подписаться на канал", чтобы читать ribnydomik.ru в ленте "Яндекса" https://zen.yandex.ru/ribnydomik.ru

Если в аквариуме с рыбками обитают живые зеленые растения, то, кроме кислорода он периодически нуждается в подаче углекислого газа. Не все это знают, хотя это элементарные законы аквариумистики. Зеленые растения в воде нуждаются в углекислом газе. Он необходим для фотосинтеза.

Для подачи в аквариум СО2 существуют специальные установки. Собрать устройство для СО2 для аквариума своими руками можно. Но следует подробнее разобраться, что же это за газ и зачем СО2 в аквариуме с рыбками.

СО2 – важный элемент для растительного мира

Половину растений составляет углерод. Поэтому углекислый газ в аквариуме нужен, прежде всего, им. Он дает необходимый для растений углерод. В обычных водоемах уровень газа достигает 40мг/л. Но аквариум – замкнутый резервуар, куда постоянно поступает кислород. И, несмотря на то что животные при дыхании выделяют газ, его количества недостаточно для жизнедеятельности зелени. Они потребляют СО2 в результате фотосинтеза – процесса, в результате которого под действием солнечного света вода и углекислый газ превращаются в глюкозу, источник энергии.

Следуя из этого можно сказать, что СО2:

• главный источник углерода;
• строительный материал для живых растений, они быстро растут, становятся сильными, красивыми.
• благодаря фотосинтезу растения производят кислород. Его потребляют все аквариумные животные. За счет этого можно сокращать кислородную подачу в емкость днем.
• газ снижается уровень кислотности в воде. Это благотворно влияет на жизнь зелени и многих жителей аквариума.

Меры предосторожности

Устанавливая генератор СО2 в аквариуме, учитывайте, что кроме положительных сторон есть и минусы использования, уход за резервуаром должен быть более тщательным. Если сделана система СО2 своими руками:

1. Следите за уровнем углекислого газа. Для этого используйте специальные тесты.
2. Контролируйте уровень кислотности. Большинство растений и животных любят мягкую воду. Первые в такой среде лучше усваивают удобрения.
3. Регулируйте освещение. Это важный пункт для процесса фотосинтеза. Даже если уровень углекислого газа в воде будет достаточный, без солнечного света процесс не начнется.
4. Подкармливайте аквариумную зелень удобрениями. Для жизни им необходимы микроэлементы.

Если игнорировать норму этих показателей, самоделки приведут к сбою в процессе фотосинтеза. Из-за этого задохнутся рыбы, вода станет мутной, произойдет водорослевая вспышка.Поэтому при установке СО2 в аквариуме, помните, что даже самая простая и безобидная система при неправильном использовании может навредить обитателям резервуара.

Создание установки своими руками

В продаже имеется большое количество установок для подачи СО2 для аквариума. Но у всех есть несколько недостатков – реактор СО2 дорогой и громоздкий. Поэтому многие любители аквариумов предпочитают сделанную установку СО2 своими руками. По эффективности она не уступает магазинным агрегатам, а для создания требуются самые обычные материалы, которые не стоят больших денег.

Для агрегата СО2 в аквариуме потребуется:

• бесцветная бутылка из пластика объемом 2 литра. Она служит основой для процесса брожения.
• бутыль из пластика с широким горлом. Выполняет функцию фильтра в установке.
• медицинский шприц объемом 5 кубов. С его помощью считается количество пузырей.
• капельница, а точнее – шланг от нее. Он соединяет элементы системы в одну установку.
• герметичная основа, например, аквариумный силикон.
• клапан обратного давления;
• шланг или трубка;
• специальные фиксаторы для них в виде присосок;
• распылитель – не важный, но желательный элемент установки.

Когда подготовлены детали, система подачи СО2 в аквариум своими руками собирается по следующей схеме:

1. Возьмите крышку от бутылки и с помощью канцелярского ножа или острых ножниц уберите из нее все имеющиеся перегородки.
2. Из шприца удалите поршень. Нижнюю часть отрежьте. В устройство поместите клапан обратного давления. Подуйте, чтобы испытать проходимость.
3. Шприц соедините с бутылочной крышкой. Возникшие пустоты пройдите герметичным средством. В полученное устройство налейте воды. Счетчик пузырьков СО2 своими руками готов.
4. Далее соедините его с большой бутылкой из пластика.
5. Уберите у капельницы переходник и регулятор подачи. Возьмите крышку от второй бутылки и сделайте в ней отверстие для переходника.
6. Проделайте с помощью иголки еще одно рядом с первым.
7. К переходнику в нижней части крышечки подсоедините шланг. Промажьте силиконом. Наполните генератор СО2 водой.
8. Далее установка соединяется с помощью шлангов следующим образом: от двухлитровой бутылки конец должен соединяться с крышкой клапана, от иглы – с аквариумом.

Простая схема поможет быстро соорудить установку для подачи СО2.

Составы для установки

После того как самодельная система СО2 будет готова, приготовьте специальный состав, который работает на основе брожения. В результате процесса и выделяется углекислый газ.

Вот несколько подходящих рецептов, на которых работает система СО2 для аквариума:

• Первый рецепт, как сделать углекислый газ в домашних условиях, работает на основе рыбьего корма с содой. Готовится смесь для подачи углекислого газа в аквариум так: в большую бутылку засыпается стакан сахара, щепотка пищевой соды, пол чайной ложки измельченного рыбьего корма, добавляется небольшой хлебный кусочек (можно заменить курагой или изюмом – 2 штучки), самый важный ингредиент – дрожжи. Подходят как сухие, так и «живые». После этого в бутылку заливают воду, заранее вскипяченную и охлажденную до теплого состояния. Не наливайте под самое горлышко, оставьте зазор в 5 см. Плотно закройте самодельный генератор СО2.Распылитель системы опустите в аквариум. Подача СО2 начнется через 10 часов. Если углекислый газ не пошел в течение суток, значит, нарушена герметичность системы. Если с этим все в порядке, добавьте в бутылку еще немного дрожжей и сахара.Рецепт работает несколько недель. После этого состав нужно слить, оставив только треть и заправить новой смесью.
• Еще один рецепт включает в себя следующие ингредиенты: 1 л воды, 20 ложек сахара, 6,5 ложек пищевой соды, 8 ложек крахмала. Все смешивается и варится, пока смесь не загустеет. После этого ее нужно остудить и перелить в бутылку для процесса брожения. Углекислый газ выделяется на протяжении 3 месяцев.
• Простой рецепт для получения СО2 поможет поддержать уровень газа в аквариуме на протяжении 2 недель. Изготовить его можно следующим образом: возьмите полтора литра воды, добавьте дрожжи на кончике ножа, полстакана сахара, по ложке соды и муки. Все тщательно перемешайте и залить в бутыль.
• Возьмите 30 г желатина и залейте его 500 мл воды. Оставьте набухать на 40 минут. После этого добавьте в желатин еще 500 мл воды, 3 стакана сахара, ложку пищевой соды. Поставьте на медленный огонь и прогрейте, пока все ингредиенты не растворятся. Перелейте смесь в тару для брожения и добавьте пол-ложки сухих дрожжей. Закройте крышку не мешая. Смесь работает на протяжении месяца.
• Процесс брожения происходит и в смесях с лимонной кислотой. Поможет создать СО2 в аквариуме лимонная кислота и сода. Рецепт следующий: 10 г лимонной кислоты смешивается с таким же количеством соды. Все тщательно перемешивается. Бутылка для брожения обдается теплой водой, и во влажную тару засыпается смесь. Крышка герметизируется. СО2 в аквариум лимонная кислота и сода подает в течение всего светового дня.

Количество подаваемого СО2

Сколько подавать СО2 в аквариум зависит от его объема, количества растений и рыб. О недостатке или переизбытке подаваемого газа можно судить по состоянию обитателей резервуара:

• При правильной концентрации через 7 дней растения покроются кислородными пузырями.
• Рыбки будут активными, здоровыми. Если заметили ухудшение, отсадите их в другую емкость с чистой отстоянной заранее водой. Перестаньте подавать СО2 в резервуар. Рыбок можно вернуть уже через несколько часов, генератор углекислого газа через несколько дней.
• О переизбытке концентрации СО2 свидетельствует и появление водорослей.
• Снизился уровень кислотности воды, газа больше, чем нужно. В таком случае добавьте в аквариум пищевую соду, чайную ложку на 50 литров.
• Самый верный способ проверить, как работает изготовленный генератор – сделать тест с помощью специальных индикаторов.

Несложная установка, сделанная своими руками, с простыми рецептами позволит надолго обеспечить аквариум углекислым газом.

Видео о СО2 для аквариума

AdminАвтор статьи Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:

ribnydomik.ru

назначение и использование системы подачи

Многие начинающие обладатели аквариумов задумываются, для чего все-таки требуется углекислый газ. Он оказывается необходимым для рыбок, так как в противном случае они не смогут активно развиваться.

Задачи CO2

Как известно, углекислый газ обладает особенной ролью. Он требуется для того, чтобы в аквариуме, в домике рыб, растительность всегда была густой и полноценной, красивой, зеленой. Для фотосинтеза аквариумные растения могут использовать CO2, который в любом природном водоеме может находиться на оптимальном уровне, но в домашних условиях не способен поддерживаться без человеческой помощи. В аквариуме оптимальные показатели необходимо поддерживать самостоятельно, так как нужный объем воды отсутствует.

В обычных домашних аквариумах растениям требуется углекислый газ, но его должно быть достаточно по объему. Самостоятельное восстановление первоначальной газовой массы оказывается невозможным. Рыбки способны выделять только ограниченное количество CO2, поэтому баланс следует поддерживать человеческими усилиями.

Подача CO2 в аквариум – это поддержание постоянного показателя pH, который является оптимальным для аквариумных обитателей. Данный аспект является важным, как для активности и здоровья рыбок, так и для успешного роста растений.

В наши дни для контроля CO2 и его поддержания используются различные системы и диффузоры, в результате чего можно гарантировать успешное поддержание комфортных показателей для рыб.

Газировка – источник углекислого газа

СО2 для аквариума можно подавать даже с помощью газированной воды. Данный способ завоевывает своих почитателей, ведь далеко не каждый захочет иметь отношение с большой баллонной установкой. К тому же обычная газированная вода из бутылки может быть эффективной.

Содержание CO2 в газированной воде обычно составляет 5 000 – 10 000 мг на литр. После того, как бутылка будет открыта, показатель измениться: около  1450 мг на литр. Если же провести подсчеты, можно отметить экономию, но важно понимать, что она будет отмечаться только в краткосрочной перспективе. Для 10 литров воды потребуется всего лишь 20 миллилитров свежей газировки.

В результате добавлять в аквариум газированную воду со специальными удобрениями оказывается поистине легко. Важно отметить, что после стояния объем добавляемой газировки можно увеличить, ведь углекислый газ способен быстро выветриваться. Если провести расчеты, можно отметить, что одного литра газировки будет достаточно на целый месяц.

Однако что же использовать?

• соленая вода не подойдет, поэтому от нее лучше всего избавиться;
• рекомендуется использование самых дешевых газировок. Их создают на основе водопроводной воды;
• концентрация CO2 должна быть доведена до 10 мг на литр с помощью газировки. При этом показатель не должен превышать установленную цифру;
• повышенная осторожность – это обязательное требование. Газировка может содержать в себе 5 000 или 10 000 мг/л, но при этом точный показатель не удастся выяснить. В связи с этим, СО2 в аквариум нужно подавать с особенной осторожностью. Если же все-таки будут допущены большие изменения концентрации, рыбкам будет угрожать опасность вплоть до летального исхода;
• важно понимать, что после добавления газировки достигнутая концентрация по любому будет снижаться, ведь воду активно потребляют растения. В то же время постоянные колебания углекислого газа от десяти мг на литр до нуля и обратно не представляют опасности. Однако колебания 20 – 30 мг/л оказываются нежелательными.

Почему СО2 в аквариум можно подавать с помощью газировки? Преимущества способа:

• отсутствует потребность в реакторе для растворения CO2 и установке счетчика, ведь углекислый газ пребывает в газированной воде;
• простота проведения процедуры;
• экономичность;
• удобство использования газировки.

Однако методика все-таки обладает определенными минусами:

• CO2 в аквариуме оказывается нестабильным;
• цена одного грамма углекислого газа будет самой высокой. По данной причине, несмотря на краткосрочную экономичность, способ перестает быть экономичным в долгосрочной перспективе. Разница будет всерьез ощущаться в больших аквариумах;
• углекислый газ подается слабо.

Несмотря на это, способ все-таки себя зарекомендовал на хорошем уровне, поэтому его используют достаточно часто.

Важные рекомендации

Как лучше всего подойти к выполнению поставленной задачи? Многие аквариумные растения будут успешно расти, если окажется достаточно обычной подкормки CO2. При этом лучше немного недокормить растения, чем перекормить. Для контроля за углекислым газом требуется индикатор, даже если используется газировка. Лучше всего стремиться к зеленому индикатору. Если же устройство успело изменить свой цвет, все равно  паниковать не следует.

Если рыбки чувствуют себя хорошо, подмена воды не требуется. Достаточно снять бутылку с газированной водой и на время положить ее в холодильник, так как за минимальный промежуток времени растения смогут усвоить избыточное количество углекислоты и начнут вести себя гораздо активнее.

Для успешного поддержания здоровья растений рекомендуется соблюдать правила подачи углекислого газа в аквариум с учетом суточных ритмов рыбок и растений. Даже, если утром будет отмечено повышенное количество CO2 в аквариуме, вечером растения обязательно возьмут его себе. Подобный режим будет соответствовать оптимальным суточным изменениям воды и потребностям аквариумных обитателей.

Подача СО2 в аквариум: как лучше?

• перезаправка бутылки с газированной водой – это ответственный этап. В это время крайне важно правильно расположить трубочки, ведь в противном случае вода может стекать на пол;
• за подачей углекислого газа нужно следить. В этом поможет специальное колесико;
• бутыль нельзя ставить на теплые лампы аквариума. В противном случае будет слишком активное брожение воды;
• для каждого аквариума требуется отдельная бутыль.

Все эти рекомендации позволяют понять, как лучше всего действовать для поддержания оптимального показателя CO2.

Бутылка со сладкой водой

Второй способ предполагает использование 2-литровой пластиковой бутылки с брагой. В этом случае не предполагается использование изначально газированной воды, но при этом допускается брожение.

Для приготовления браги потребуются следующие компоненты:

• 1 литр воды;
• 300 грамм сахара;
• 0,3 грамма дрожжей.

Сырье необходимо залить литром воды, причем сахар не следует перемешивать.

Теперь бутылочную пробку нужно закрыть трубкой шлангом. В то же время другой конец используемой трубки следует опустить в воду аквариума. После того, как будет начато брожение, пойдет выделение углекислого газа, который окажется полезным для аквариума.

Важная задача – это предотвращение потенциальных сгустков, которые могут появляться в браге. Для этого следует использовать не только основную емкость, но и дополнительный предмет в виде пластиковой бутылочке небольших размеров. Ко всей этой конструкции следует подсоединить дополнительные две трубки. В результате углекислый газ с продуктами брожения вначале попадут в малую емкость, а затем – в аквариум.

Однако способ все-таки обладает определенными недостатками:

• углекислый газ невозможно полноценно контролировать при подаче в аквариум. К тому же он может подаваться нестабильно;
• система СО2 сможет работать только до двух недель.

Если все-таки будет правильно организовано поступление углекислого газа, можно рассчитывать на успешное поддержание жизни в аквариуме.

Как самостоятельно создать генератор?

Еще один вариант – это полноценная система СО2 в аквариум. В этом случае обладатель аквариума должен самостоятельно создать генератор. Для этого требуется минимум временных, финансовых затрат. Даже трудозатраты практически не требуются.

Итак, по какой схеме может подаваться co2 в аквариум, если самостоятельно создается генератор? Изначально устройство должно связать две емкости, которые будут обеспечивать стабильный контакт между имеющимися растворами. На основе химической реакции можно гарантировать поступление CO2 в аквариум (дом) для рыб.

Создание генератора

Для этого требуется взять 2 обычные бутылки из пластика, причем можно ограничиться объемом в 1 литр. Через крышечки пластиковых бутылочек нужно выполнить установку шлангов. Трубочки должны соединять две емкости друг с другом.

Емкости также нужно соединить с аквариумом, ведь именно в него будет поступать углекислый газ. В обязательном порядке должен использоваться тройник, позволяющий выполнять все процессы регулировки.

Реактивы

Для того, чтобы реактор СО2 для аквариума успешно работал, требуются специальные реактивы.

Итак, необходимо использовать следующие растворы:

• содовый раствор для первой емкости: 60 грамм соды на сто грамм воды;
• лимонная кислота для второй емкости: 50 грамм кислоты и 100 миллилитров воды.

Для того, чтобы растворы взаимодействовали друг с другом и не приводили к лишним проблемам, рекомендуется позаботиться о надежной герметизации конструкции. К тому же герметизация позволит предотвратить потенциальную утечку углекислого газа. Лучше всего использовать для обработки смолу или силикон.

Первый шланг следует опустить в растворы, причем трубочки тройника не должны соприкасаться с растворами. Только по такой схеме можно гарантировать, что жидкости будут успешно проходить по всей конструкции.

Начало работы

CO2 в аквариум будет подаваться только после того, как вся система начнет правильно работать. Для этого следует надавить на вторую бутылку. Лимонная кислота сможет поступить в содовый раствор, после чего начнет выделяться CO2. Обратный клапан не позволит вернуться раствору во вторую емкость, поэтому углекислый газ будет направлен в аквариум. Так и происходит подача СО2 в аквариум.

В обязательном порядке отмечаются два направления движения жидкости:

• бутылка с лимонной кислотой. В результате можно рассчитывать на давление с постоянной генерацией;
• центральный патрубок, который является частью тройника. В результате углекислый газ поступит в аквариум.

Специальный краник, благодаря чему эффективность системы для подачи CO2 будет максимальной. В результате контроль за происходящим процессом обещает быть максимальным.

Нужно отметить, что контроль за показателем содержания углекислого газа обязателен. В последнее время активно используются специальные счетчики пузырьков, которые позволяют наблюдать за всеми реакциями.

CO2 в аквариуме определяется с учетом кислотности и карбонатной жесткости. Все эти параметры важны для качественной воды, здоровой растительности и активных рыбок.

aquariumax.ru

СО2 для аквариума - где взять и как сделать своими руками

Доброго времени суток, друзья. Сегодня я хочу осветить тему углекислоты в аквариуме и ее роль для гидрофитов. В связи с тем, что покупные установки СО2 достаточно дорогие, аквариумисты начали искать способы изготовления установок СО2 собственноручно. В этой сфере деятельности удалось добиться некоторых результатов и успешно применять их на практике. 

В сегодняшней статье я постараюсь описать по максимуму какие вообще есть штуки для подачи углекислоты в аквариум и плюсы и минусы покупных установок с самодельными. Давайте приступать.

Хочу начать с самодельной установки основанной на дрожжевом брожении. Простота изготовления такой установки подачи углекислого газа в аквариум сделала этот способ одним из популярных, не прибегая к дорогостоящим устройствам. Для изготовления такого приспособления вам необходимо взять емкость объемом 1,5-5 литров, дрожжи, вода и сахар.

Как изготовить такое чудо техники? Берете в бутыль насыпаете 100 грамм сахара, кидаете 10 грамм дрожжей и заливаете это все водой. Мой вам совет — не доливайте до самого верха, оставьте пространство до крышки сантиметров 5, так как может произойти беда. Два раза я перестарался и налил многовато воды. Произошла сильная реакция этой смеси, вся муть поднялась до силиконовой шланги и поперла ко мне в аквариум. И представьте мои глаза: Захожу домой и вижу как в аквариуме не видно ни рыб ни растений. В общем первый раз все обошлось более менее удачно, включил усиленную аэрацию и фильтрацию, за сутки от мути избавиться удалось. Но вот второй раз было по хуже: сдохли практически все красные неоны, меченосцы, родостомусы и один жемчужный гурами. После этого я столько много воды не наливаю.

Бражка

Из плюсов такой установки СО2 я считаю простоту изготовления и дешевизну. Минусы следующие: невозможно подавать порционно углекислоту в аквариум, нерегулируемая подача СО2 и быстрота истощения смеси. Когда смесь готова, закройте ее герметично крышкой, в которой предварительно сделайте отверстие для силиконовой трубки. Вставляете трубку в крышку и хорошо замазываете силиконом вокруг, дабы не было утечки углекислого газа наружу а не в аквариум.

После установки готовой смеси, надо немножко подождать, пока начнет протекать реакция. В первое время СО2 будет выделяться в сравнительно малых порциях, затем существенно увеличится подача, а к концу жизни «закваски» опять снизится интенсивность подачи. Получается что мы никак не отрегулируем подачу, а газ будет поступать в аквариум и ночью, что не очень хорошо. В ночное время суток СО2 в аквариуме не нужно, так как растения будут сами его вырабатывать в результате фотосинтеза.

Вы конечно можете взять какой-либо зажимчик и прищемить трубку, однако я не советовал бы такого делать. У вас либо разрушится герметик вокруг шланги, либо от большой концентрации газа среди ночи может разорвать бутылку. Кстати это так же можно назвать минусом такого метода получения углекислоты.

Кроме продуктов брожения можно использовать баллоны низкого давления. Для любителей аквариумов не так давно начали изготавливать специальные баллоны с тонкими стенками. Такие емкости чем-то напоминают обыкновенные баллончики  из-под аэрозолей. Внутрь таких резервуаров закачивают углекислый газ по давлением, который впрыскивается в аквариумный диффузор.

Такие баллоны стоят не дорого и этот вариант будет сравнительно по лучше вышеописанного по одной простой причине: ночью можно спать спокойно и не переживать что в темное время суток в аквариумной воде будет растворено большое количество углекислого газа. Однако как и в первом случае, у вас так же не получится дозировать подачу и будет все делать на глаз. Кроме того, срок жизни подобного баллона будет не намного больше самодельной бражки.

Следующий вариант — использование баллона высокой давки. Этот метод подачи углекислоты в аквариум считается профессиональным. Углекислый газ закачивают в толстостенные баллоны под высоким давлением. К баллону подключают специальный понижающий редуктор чтобы снизить давление. Емкости таких баллонов различны и могут колебаться от 1 до1 40 литров. Величина давления углекислого газа в таком баллоне составляет чуть больше 50 бар. Плюсом такого способа подпитки аквариумных растений углекислотой является то, что такого баллона вам хватит где-то на год.

Баллон высокого давления

Стоимость понижающего редуктора и баллона умеренная и не кусается. Однако так же как и в первых двух описанных случаях остается открытым вопрос дозировки газа. Однако был найден следующий интересный способ: взять игольчатый клапан и настроить его на расход углекислоты. Еще есть вариант применения счетчика пузырьков.

Чтобы избежать частые тесты на концентрацию углекислого газа, можете отрегулировать счетчик пузырьков как нужно. Еще для контроля уровня СО2 в аквариуме есть индикаторы, которые будут менять свою окраску при различной концентрации углекислоты. Если вам такой способ по душе, тогда возьмите за правило каждый вечер вентиль перекрывать чтобы газ в акву ночью не поступал, а утром, когда свет включился, подождите пару часов и може включать снова. Чтобы не париться и постоянно не караулить этот вентиль, можно приобрести электромагнитный клапан, который будет открывать и закрывать вентиль автоматически по таймеру. Ведь все мы люди, все мы человеки, можно забыть открыть или закрыть, поэтому это я считаю идеальным вариантом. Но за это вам придется отвалить некую деньгу, я такими вещами не интересовался, я имею в виду стоимости таких вентилей, поэтому их цену я даже не смогу назвать.

Если вы будете подавать в аквариум углекислый газ повременно и потребление растениями СО2 будет бесконтрольным, то у вас будет постоянно колебаться насыщенность воды углекислым газом. Пожалуй самым оптимальным решением данной проблемы стала бы дорогая установка рН/СО2 контроллер. Данный аппарат будет автоматически поддерживать уровень активной реакции среды, в результате чего вы сможете отследить концентрацию газа в вашем аквариуме.

Принцип работы аппарата основан на учтении соотношения таких показателей, как карбонатная жесткость, водородный показатель, рН и уровень СО2 в аквариуме. Если рН превысило установленный допустимый уровень, контроллер должен запитать специальный электромагнитный клапан. При установлении нормального показателя рН, клапан должен закрыться.

Такой вариант считается идеальным, остается один лишь «маленький» нюанс — установки подобного характера стоят баснословную сумму и далеко не каждый может позволить себе такую игрушку. Так как наши зарплаты оставляют желать лучшего, наши умы толкают нас на пути более дешевого решения задачи, пусть не очень простого. Есть конечно один нюанс такого контроллера: его я советую использовать в аквариумах с сильно мягкой водой, это будет вполне оправдано. Но так как вода из нашего водопровода пересыщена солями, ее жесткость иногда доходит до 30 градусов. Мы может понизить жесткость подливая дистиллированную воду или использовать воду, предварительно очищенную через фильтра. Таким образом мы добиваемся средней жесткости, а в такой воде я считаю бояться не стоит переизбытка углекислоты.

И в завершение данной статьи, которая получилась достаточно объемной, хочу отметить три важных устройства, которые стоят не дорого и при их помощи мы можем вносить углекислый газ в наши аквариумы:

Диффузор

Диффузор представляет собой колокол наполненный углекислым газом. Углекислоту подают сверху, а нижняя часть этого колокола в сторону воды открыта. На этом участке СО2 попадает в наш аквариум. Есть варианты исполнения колоколов, в которых отверстие заделано либо сеткой, либо полупроницаемой мембраной. Однако как показали опыты, устройства подобного характера сильно проигрывают обычным открытым диффузорам, так как всасывание углекислого газа замедляется сеткой, которая достаточно быстро засоряется. Устройство подобного характера не дорогие и идеально подходят для банок небольших объемов.

Диффузор

Реактор

Данная идея считается благоразумной, если вы не хотите даром распылять пузырьки углекислого газа прямо в воде. Реактор имеет вид прозрачного пластикового стакана, сверху которого подведено две струи: углекислого газа и воды. Скорость потока нужно выбрать так, чтобы происходило насыщение аквариумной воды углекислотой непосредственно в установке.

Снизу приспособления устанавливается поролоновая пробка, благодаря которой газ не выходит из реактора, а вода спокойно через него просачивается. Как правило, реакторы подключают к рН контроллеру, что является идеальным вариантом. Такие приспособления как раз идеально подходят для аквариумов больших объемов, где диффузоры будут бессильными.

Реактор

Спираль

И наконец мы подошли к завершению поста, и напоследок хочется отметить простое и старое приспособление для подачи СО2. Газ в таком приспособлении будет подаваться в длинную спираль из стекла, а затем будет подниматься по ней медленно и растворяться в аквариумной воде. Автоматически регулировать уровень подачи у вас тут не получится. Лучше купить такой вариант исполнения приспособления, в котором пузырек газа будет растворен до того, как он достигнет воды. В магазинах вы можете встретить разные модификации такой приспособы, однако принцип остался тот же.

Спираль

На этом на сегодня все, до скорых встреч, друзья.

aqua-blog.com.ua

---

• 
  Закалка металла
• 
  Стабилизатор что такое
• 
  Винтовой компрессор устройство и принцип работы
• 
  Компрессор винтовой принцип работы и устройство
• 
  Проволока порошковая
• 
  Солнечные коллекторы для отопления дома
• 
  Холодная сварка поксипол
• 
  Компрессор электрический
• 
  Гост 7512 82 статус на 2018 год
• 
  Формула карбид кальция
• 
  Формула карбид кальция