Как правильно подавать со2 в аквариум

Содержание

Применение препаратов

Одним из самых эффективных реактивов можно назвать Tetra CO2 Plus, который легко растворяется в воде и распространяется в виде сильно насыщенного газом раствора. Одной упаковки при обычном использовании должно хватить на 100 применений в 20-литровом аквариуме, а это несколько лет непрерывного снабжения углекислым газом.

Подавать СО2 в аквариум с его помощью легко — достаточно вливать 2,5 миллилитра в воду раз в неделю. Постепенное высвобождение газа будет долго питать растения и поддерживать процесс фотосинтеза.

  • Не нужно сооружать громоздких конструкций для функционирования.
  • Простота в эксплуатации.
  • Относительно длительный период работы средства.
  • Препятствие излишнему росту водорослей.

При этом растения насыщаются чистым углекислым газом, что положительно влияет на их динамику развития и роста. Они остаются здоровыми и активно синтезируют кислород в воде.

Использование брожения

Подача CO2 в аквариум с помощью этой реакции может помочь аквариумистам с ограниченным бюджетом, так как здесь не используются ни дорогие компоненты, ни сложные реагенты. Всё, что нужно — это собрать несколько составных частей:

  • Сахар — примерно 300 грамм.
  • Дрожжи — меньше грамма, лучше придерживаться соотношения 1:1000 и брать количество исходя из массы сахара. В этом случае их должно быть 0,3 грамма.
  • Вода — 1 литр, взбалтывать смесь не разрешается.
  • Бутылка пластиковая, объёмом от полутора литров.
  • Трубка достаточной длины.

Конструкция предельно проста — в крышечке от бутылки проделывается отверстие, в него вставляется трубка, другой конец которой опускается в воду. Через неё выделяющийся в результате реакции газ будет поступать в аквариум и насыщать его.

Если при этом бутылка со смесью будет нависать вертикально над аквариумом, то лучше приделать в систему дополнительный резервуар. Со временем в основной ёмкости образуется брага, которая может быть подхвачена углекислотой и отправлена в воду. Это недопустимо, так как растворение сахара только повредит обитателям. Лучше приделать в систему ещё одну ёмкость, в которую сначала будет попадать газ и возможные комки.

Однако нельзя абсолютно точно сказать, какое количество углекислоты попадает в аквариум: реакция просто протекает без малейшего контроля и может быть очень неравномерной из-за того, что сама смесь выделяет газ неоднородно. Кроме того, каждые две недели ёмкость придётся менять, так как именно через это время реакция полностью прекращается.

Применение специальных препаратов может быть эффективной заменой технике брожения.

Способы доставки CO2

Для того чтобы выбрать оптимальный вариант, следует знать обо всех имеющихся. Каждый из них различается как своей сложностью, так и ценой за применение и последующую эксплуатацию установки. Если задача стоит сделать генератор CO2 для аквариума своими руками, не стоит надеяться на сильное удешевление процесса. Особенно если используется более надёжный, долговечный и автоматизированный способ.

Итак, подачу углекислого газа в аквариум можно проводить такими способами:

Последний способ, естественно, не претендует на большую эффективность, но несмотря на это, обычная бутылка воды — это довольно серьёзный источник углекислоты.

Обеспечить подачу СО2 можно реакцией брожения – экономный вариант для аквариумистов с небольшим бюджетом.

�� Концентрация со2 в аквариуме. Сколько подавать СО2?

Газированная вода

При использовании сверхмалых объёмов, такой способ является одним из самых эффективных и быстрых. Это так из-за того, что сама газировка уже является раствором в воде углекислоты. Сладкая вода по объективным причинам не подходит. В ней много ненужных веществ, которые могут попасть в воду и навредить. Поэтому лучше использовать марки без содержания сахаров, но и не имеющих в составе минералов.

Углекислый газ СО2 для аквариума! Когда стоит подавать CO2 в аквариум!

Концентрация в закрытой бутылке стремится к 10 тысячам миллиграммов на литр. После открытия газ высвобождается и число стремительно уменьшается до показателя в 1500 мг/л, но даже этого более чем достаточно. На каждые 10 литров воды нужно будет добавлять всего 20 мл газировки.

Однако не стоит слишком сильно обнадёживаться. Главным недостатком, как и в случае с брагой из сахара и дрожжей, будет именно незнание точной концентрации газа. А это усложняет расчёт оптимальной дозировки.

Углекислый газ в аквариуме. Считаем концентрацию. Методы подачи

Кроме того, как ни странно, именно это метод — самый дорогой из всех представленных. Цена в пересчёте на один грамм углекислоты выше в три раза по сравнению с ближайшим конкурентом. Поэтому стоит рассматривать газировку, как способ экстренно поднять концентрацию нужного показателя до приемлемого значения, когда другие по каким-то причинам недоступны.

Необходимость выработки углекислоты

Достаточно часто собираются такие системы, которые способны доставлять углекислый газ в аквариумную воду. Часто они имеют множество применений, которые не ограничиваются этим. Они участвуют во многих процессах, например:

  • Выработка кислорода. Кроме питательных веществ, растения в процессе фотосинтеза могут снабжать воду этим веществом. Таким образом, рыбки, которые живут в аквариуме, будут нормально дышать и не умрут от нехватки кислорода.
  • Контроль уровня pH. Кислотность немного повышается, снижая тем самым его показатель. Это создаёт гораздо более приемлемые условия для нормального функционирования всех живых существ внутри.

Стоит отметить, что полностью перекладывать на растения работу по насыщению воды кислородом нельзя. Ночью, при отсутствии солнечного света, который нужен для образования глюкозы из углекислоты, процесс не запустится. Поэтому обязательно нужен аэратор — механизм, который сможет автоматически подавать воздух в воду, после чего какое-то количество кислорода будет в ней растворяться и не давать погибнуть живности внутри.

Кроме того, в темноте растения вместо выработки O2 его поглощают, вызывая в своих клетках обратную реакцию. При ней выделяется углекислый газ и вода, а значит, потребность в доставке дыхательной смеси возрастает ещё сильнее.

Как сделать генератор СО2 для аквариума своими руками

Рыбки и другие существа, живущие в аквариумах, способны питаться не только тем кормом, который покупает и высыпает в воду владелец, но и флорой, произрастающей в аквариуме. Чтобы такие растения не увядали, им тоже нужно чем-то питаться. Оптимальным для этого является углекислый газ, который растворён в воде. Но в условиях замкнутого пространства вода быстро его теряет. Поэтому имеет смысл сделать генератор СО2 для аквариума своими руками.

Некоторым аквариумным растениям нужен углекислый газ, который растворён в воде.

Баллон со сдавленным газом

Называются такие приборы по-разному, но суть их всегда одна — обеспечить как можно более плавное введение газа в толщу воды так, чтобы он не оказался сразу на поверхности. Для этого в них, как правило, установлены специальные ограничители потока, запускающиеся в момент включения. Несколько вариантов наименований:

  • флиппер;
  • диффузор:
  • реактор;
  • генератор.
подавать, аквариум

Они зависят, в первую очередь, от производителя, который пытается привлечь внимание к своему продукту. Принцип действия же везде более или менее похож.

К баллону прикрепляются специальные датчики, которые измеряют различные показатели состава воды и на их основании отмеряют выпуск газа. Есть модели с автоматическими определителями уровня pH с помощью электрода, выведенного в воду. Если у выбранной модели отсутствуют такие модули, придётся постоянно самостоятельно следить за уровнем кислотности.

Кроме того, если слежка за pH не осуществляется, то эти баллоны контролируют подачу с помощью специального магнитного клапана, который по таймеру выпускает строго отмеренное количество CO2.

Если система только что была установлена, не стоит сразу открывать вентиль на полную. Это нужно делать плавно, чтобы не допустить повреждения тонкой мембраны, которая находится в редукторе.

При помощи специальных датчиков, прикрепленных к баллону, удобно следить за уровнем важных показателей.

Допустимые уровни концентрации

Чтобы все процессы происходили правильно, нужно некоторое минимальное количество молекул углекислоты в воде. Несмотря на то, что жители аквариума в процессе жизнедеятельности тоже выделяют этот газ, его количества абсолютно недостаточно для протекания фотосинтеза.

Поэтому стоит знать, насколько большой должна быть концентрация газа, чтобы при этом не перенасытить воду им. Это не приведёт ни к чему хорошему, так как в ночное время может происходить кислородное голодание у живых существ.

Показатель зависит от объёма аквариума, но при этом подчиняется закону, при котором можно вывести его среднее значение. Оно равняется 2—10 миллиграммам на литр. Для стоячих водоёмов могут быть нормальными показатели и в 30, но всё слишком индивидуально.

В первую очередь нужно знать, в каких условиях жили те растения, которые были высажены. Если привычное для них состояние — лёгкое или почти отсутствующее течение, то можно добавлять больше углекислоты и не бояться перерасхода. Если же они появляются только в акваториях с ощутимым течением, то можно снизить дозу и от этого ничего страшного не случится.

Минимально допустимое значение находится на уровне 3—5 миллиграмм, поэтому нормальное для домашних условий в 1 мг — недопустимо.

СО2 для аквариума из браги

Такой генератор главным образом состоит из герметично закрытого сосуда с брагой и трубкой выходом для СО2. В качестве сосуда может выступать пластиковая бутылка. Иногда используют дополнительную ловушку из второй пластиковой бутылки, на случай если брага вспенится и вылезет из бутылки. Ловушка предотвращает попадание браги в аквариум.
Сама брага может состоять из 300 грамм сахара (не растворенного), 0.3 грамм сухих дрожжей «СафЛевюр»(для напитков и выпечки), 1 литр воды в 2 литровой бутылке. Иногда сахар растворяют вместе с желатином в 0.5 литров воды и сверху него заливают 0.5 литров смеси дрожжей и теплой воды. Играет, как правило, такая брага не больше двух недель. Вариаций рецептов браги просто море, но редко когда удается подлить ее работу больше 2-3 недель.

  • легкость сборки;
  • низкая цена материалов для сборки;
  • безопасность.
  • нестабильность подачи СО2;
  • низкий ресурс;
  • отсутствие контроля подачи.

СО2 в аквариуме. Роль углекислого газа и методы его подачи в аквариум.

Зачем нужен СО2 в аквариуме? Всем известно из школьного курса биологии что главный источник питания растений это углекислый газ СО2. В природных водоемах растения используют растворенный в воде СО2. Причем за счет огромного объема воды концентрация СО2 в природных водоемах довольно постоянна, чего нельзя сказать про домашние аквариумы. Если в аквариуме растут растения, то они очень быстро потребляют весь растворенный СО2 из воды и восстановление прежней концентрации СО2 в аквариумной воде само по себе не происходит, так как аквариум это замкнутая система. Аквариумные рыбы выдыхают лишь мизерную долю СО2. В итоге, рост аквариумных растений останавливается. К тому же вода с низким м СО2 имеет высокий рН что еще больше вредит аквариумным растениям. Думаю, многие начинающие аквариумисты замечали, что водопроводная вода имеет более низкий рН чем она же после добавления в аквариум с растениями. Это связано с тем что СО2 образует угольную кислоту в воде, которая снижает рН. А значит, чем больше СО2 в воде тем меньше рН.

Для того чтобы поддерживать постоянную концентрацию СО2 как в природных водоемах, нужно подавать углекислый газ искусственно. Существует несколько типов систем подачи СО2 в аквариум. Каждый из этих методов-систем имеет свои преимущества и недостатки. Ниже все они будут перечислены, и вы сможете выбрать наиболее подходящий метод для вашего аквариума.

READ  Как правильно отстаивать воду для аквариума

Баллонная установка СО2 для аквариума.

Для аквариумов большого объема наиболее оптимальный метод подачи СО2. это углекислота из баллонной установки. Баллонная система подачи СО2 состоит из баллона и системы контроля, в которую входит: редуктор (1), электромагнитный клапан (2), фитинг (3), катушка с разъемом (4) обеспечивающие работу электромагнитного клапана, пневмодроссель (5) для тонкой регулировки темпа подачи СО2, блок питания (6). Такую установку можно собрать своими руками. Но есть в продаже и готовые к использованию установки, правда, в несколько раз дороже.

  • экономичность в долгосрочной перспективе;
  • большой запас СО2;
  • полный контроль интенсивности подачи СО2;
  • стабильность подачи СО2;
  • возможность автоматизации (путем подключения рН-контроллера).
  • сложность сборки;
  • высокая стоимость оборудования;
  • необходимость работы с баллоном высокого давления.

Генераторы СО2

Другой тип подачи СО2 это использование генератора СО2. Существует два типа генераторов СО2. Первый это брага. Второй – химический генератор с применением реакции карбонатов с кислотой. Оба способа пригодны для аквариумов среднего размера – до 100 литров. В больших аквариумах и тем более с высокой плотностью посадки аквариумных растений может не хватить интенсивности генерирования СО2.

Генератор СО2 из лимонной кислоты и соды.

В отличие от браги, такой генератор СО2 обеспечивает более стабильную подачу углекислого газа. Потому что гораздо проще реализовать равномерное прибавление раствора лимонной кислоты к раствору соды с выделением СО2, чем равномерный процесс брожения сахара.

Существуют разные конструкции таких генераторов СО2. Наиболее интересен вариант, исполненный по следующей схеме, взятой с сайта производителя 51co2.com (В рунете может встречаться как Генератор СО2 Юрия TPV) :

Суть такой установки генератора СО2 в том, что лимонная кислота поступает из сосуда А в сосуд В с содой, при этом образуется СО2. Образовавшийся углекислый газ создает повышенное давлением в обоих сосудах, так как они соединены каналом 2-1-10-9 с обратными клапанными на обоих концах (3 и 8). Причем клапаны 3,8 и 7 обеспечивают движение СО2 только в одном направлении – от сосуда В к А и в аквариум, но не обратно. Как только СО2 выходит из генератора, в канале 2-1-10-9 и сосуде В снижается давление, но не в сосуде А (клапан 3 его задерживает). Поэтому повышенное давление в сосуде А выдавливает лимонную кислоты из сосуда А в сосуд В и снова происходит генерация СО2.
Интенсивность генерации регулируется игольчатым клапаном D.

  • низкая цена материалов для сборки;
  • безопасность;
  • удовлетворительная стабильность подачи СО2;
  • возможность контролировать интенсивность подачи СО2.
  • сложность сборки, не смотря на дешевизну материалов;
  • низкий ресурс;
  • низкая интенсивность подачи СО2.

Для перечисленных систем подачи СО2 необходим реактор, с помощью которого СО2 растворяется/распыляется в аквариуме и счетчик пузырьков, с помощью которого контролируется количество СО2 подаваемого в аквариум. Есть огромное множество реакторов работающих по различным принципам. Самый простой вариант и достаточно эффективный – это подача СО2 на вход внутреннего фильтра в аквариуме. Интересные варианты обсуждаются в теме форума Выбор эффективного реактора. Но не все методы подачи СО2 требуют использование реакторов. Об этом читайте ниже.

Газировка как источник СО2 для аквариума

Для наноаквариумов до 20 литров связываться с баллонной установкой СО2 не каждый захочет. Можно сделать генератор СО2 на браге или соде. Но можно поступить проще. Есть древний и незаслуженно забытый метод подачи СО2 это использование газированной воды. Газированная вода это своего рода концентрат углекислого газа уже растворенного в воде. СО2 в газировке обычно около 5000-10000мг/л, а после открытия бутылки стремится к 1450мг/л. Если посчитать сколько необходимо газированной воды для доведения концентрации СО2 в аквариуме до 10мг/л, то выходит довольно экономично. Свежей газировки нужно всего 20мл на 10л аквариумной воды, что даст 10мг/л СО2 в аквариуме. Достаточно просто по утрам вносить газировку вместе с удобрениями. После стояния, вносить газировку можно и в больших количествах, так как углекислый газ выветривается. Приблизительно, 1 литра газировки хватит для 10-20л аквариума на месяц. Подойдет любая газированная вода, конечно, кроме соленой. Лучше использовать самые дешевые. Их обычно делают из водопроводной воды :). Больше чем до 10мг/л лучше концентрацию СО2 таким методом не доводить. Во-первых, не известно сколько углекислоты содержит ваша газировка 5000мг/л или 10000мг/л. Во-вторых, большие колебания концентрации СО2 в аквариуме не желательны. После добавления газировки концентрация будет постепенно снижаться из-за потребления аквариумными растениями. Постоянные колебания СО2 от 10мг/л до нуля и обратно не страшны. Но колебания от 20-30мг/л до нуля гораздо хуже для баланса в аквариуме.

  • не нужен реактор для растворения СО2 и счетчик пузырьков, так как СО2 уже растворен в газированной воде;
  • простота использования;
  • экономичен в краткосрочной перспективе;
  • удобен для наноаквариумов.
  • нестабильная концентрация СО2 в аквариуме;
  • цена 1 грамма СО2 самая высокая из перечисленных методов, то есть неэкономичный в долгосрочной перспективе и для аквариумов большого объема;
  • слабая подача СО2 в сравнении с другими методами.

Какой должна быть концентрация СО2 в аквариумной воде?
Сколько нужно подавать СО2 в аквариум?

В природных водоемах концентрация СО2 колеблется от 2 до 10 мг/л (в проточных водах) и может достигать 30 мг/л в стоячих водах болот. В водопроводной воде содержится обычно 2-3 мг/л СО2. В аквариуме с растениями и без подачи СО2 его концентрация обычно меньше 1 мг/л или вовсе стремится в нулю.

Должно быть вполне очевидно, что аквариумные растения нуждаются в таких же условиях, которые они имеют в своей природной среде обитания. Для каких-то видов это 2-10 мг/л, а для каких-то лучше 20-30мг/л. То есть, как минимум, в аквариуме нужно довести и поддерживать концентрацию СО2 на уровне 3-5 мг/л. Максимум – это 30 мг/л, так как при более высоких концентрациях могут пострадать аквариумные рыбы и креветки. Концентрацию СО2 можно оценить с помощью длительного теста СО2. дропчекер.

Путем варьирования концентрации СО2 в аквариумной воде также можно регулировать скорость роста аквариумных растений. Но лучше это делать совместно с изменением уровня освещения. Если вместо концентрации СО2 в интервале 20-30 мг/л, вы решили сделать 10-15 мг/л, тогда лучше снизить уровень освещения с 1 ватт/л до 0.5 ватт/л.

Счетчик пузырьков это обязательный элемент, так как с помощью него можно оценивать кол-во СО2 подаваемого в аквариум. Считать пузырьки лучше в течении минуты для определения темпа в наиболее часто используемой размерности пузырек в секунду (п/с).

И последний, тоже важный вопрос, касающийся СО2 в аквариуме, вынесен в отдельную статью: определение концентрации СО2 в аквариуме.

Обсудить статью или задать вопрос автору можно на форуме

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

О том, как правильно и сколько подавать углекислый газ (СО2) в аквариум.

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 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 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!

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, 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.

READ  Какой объем аквариума нужен для петушка
Снимок сделан на семинаре, проведенном Такаси Амано 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.
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:

Угольная кислота диссоциирует на ион водорода и гидрокарбонатный ион:

Вот поэтому и происходит подкисление дистиллированной воды. Напомним, что показатель рН (активная реакция воды) как раз и отражает 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 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:

Эта реакция обратима. Она может быть смещена в право или влево в зависимости от концентрации углекислого газа. Если 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 CO3 2-. HCO 3. 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 25 о С представлена на Рис. 1.

Рис 1. Соотношение CO3 2-. СО2 и HCO 3. при температуре 25 о С. Видно, что углекислый газ как таковой (свободная углекислота, или СО2 ) может присутствовать в воде только в том случае, если рН а при значениях рН, меньших величины 4,3 вся растворенная в воде углекислота пред ставлена только свободным углекислым газом. При рН8,4 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 ( HCO 3. ). При рН8,4 воде появляются ионы CO3 2- (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 у глекислотно-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.

Е сли 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.

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.

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:

Э тот 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 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 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:

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 4.4510.7. Квадратные скобки обозначают молярные концентрации.
Преобразование формулы даёт:

(2)

Величины рН и [HCO3. ] можно узнать с помощью стандартных аквариумных тестов на рН и КН. [HCO 3. ] 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:

READ  Как собрать фильтр для аквариума barbus

Для перевода рассчитанной по формуле (2) величины [H2CO3 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 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 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 углекислого газа в воде:

Минимальные значения рН воды в аквариуме для заданной карбонатной жесткости, при которых 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 СО 2 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 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 СО 2 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.

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.
подавать, аквариум

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.

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, 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 у гольная 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( CO3 2- ), которые реагируя со свободным углекислым газом, будут переводить его полусвязанную форму ( HCO 3. ), 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. HCO 3. 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 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 2-4 о 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.

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

К лассические 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