Железо в аквариумной воде.

[HATAK]

В связи с возросшим в последние годы интересом аквариумной общественности к вопросам минерального питания растений,все большую популярность приобретают различные составы удобрений,в том числе содержащие железо в различных формах. По этой причине у пользователей все чаще начали появляться вопросы как и по определению железа при помощи тестов так и по способам продления жизни растворенного железа в аквариумной воде. Попытаемся не будучи последней инстанцией в доступной форме пролить некоторый свет на данные вопросы.

Итак. Как нам известно железо в воде находится в двух непостоянных формах - закисное Fe2 и окисное Fe3. При чем закисное железо Fe2 переходит в окисное Fe3 при наличии в воде кислорода. Кроме этого соединения Fe3 с гуминовыми кислотами и другими органическими веществами выпадает в виде рыхлого,бурого осадка(коагуляция). Также железо быстро выпадает в осадок при повышении pH воды.
Кроме этого обе формы железа вступают в реакцию с фосфатами и при этом с Fe2 и Fe3 образуются различные нерастворимые в воде соединения фосфорнокислого железа FeP04,которые в природе встречаются в виде различных минералов нерастворимых в воде (графтонит,вивианит,штренгит,меташтренгит).
Имея данную информацию можно для начала сделать некоторые предварительные заключения.
Для сохранения железа как в составах так и в аквариуме нужно:
1. достаточно низкое значение pH.
2. максимальное отсутствие в воде аквариума растворенных органических соединений.
3. максимальное отсутствие в воде аквариума фосфатов.
То есть достаточно сложный комплекс требований и условий которые на практике почти невозможно выполнить полностью в аквариуме. Исходя из этого мы можем только говорить о возможной минимизации негативного действия различных факторов в аквариуме влияющих на жизнь железа и хоть какого то продления его жизни.
Это теория. А теперь немного практики и наблюдений.
Начнем с приготовления растворов комплексных микроудобрений в состав которых входит железо. И здесь начинается самое интересное. В последнее время для сохранения Fe2 в составах как такового которое наиболее легко усваивается растениями стали применяться различные хелаторы. Самым доступным и применяемым для этой цели является ЭДТА и недавно стал набирать популярность ОЭДФ. Так вот если приготовить хелат железа то оно перестает определяться любыми тестами так как железо маскируется хелатами. Существуют достаточно сложные способа определения железа в хелатах. Для этого оно специальными реактивами *выбиваются* из хелата с последующим определением традиционными способами. Обратите на это внимание.
И если продолжить приготовление раствора микроэлементов комплексного удобрения,то в в результате мы получаем некий раствор,в котором снова без труда можем определить железо традиционными способами. Это говорит только об одном - железо в комплексном удобрении уже не находится в хелатированном виде и в процессе приготовления удобрения было *выбито* из хелата другими компонентами (замещено). Теперь можем предположить что при внесении данного удобрения в аквариум железо конечно не будет хелатировано снова так как будет совершенно недостаточно хелатора который мы вносим вместе с удобрением так и другие вышеописанные факторы не дадут железу долго прожить в аквариуме.
Решить эту проблему можно только частично,внося хелатированное железо в аквариум отдельно. Но и это не на много продлит его жизнь. Так что стоит все таки подумать о целесообразности.
А вот Fe2 в приготовленных растворах комплексных микроудобрений может хранится достаточно долго даже при контакте с кислородом воздуха из за низкого значения pH в связи с добавлением в такие составы различных кислот.
Теперь о времени жизни железа в аквариуме. Как мы уже знаем одним из факторов продления жизни железа в аквариуме есть значение pH воды. Поскольку в подавляющем большинстве случаев pH связана с жесткостью воды то чем жеще вода тем короче жизнь железа в аквариуме. Исходя из этого очень желательно держать в аквариуме достаточно низкие значения GH и kH(конечно в пределах разумного).
Нижеприведенная таблица показывает в основных чертах тенденцию сокращения жизненного цикла железа в аквариуме в зависимости от GH воды а соответственно и pH.

Теперь рассмотрим следующий фактор - наличие в воде органики.
Как мы уже знаем что после внесения Fe2 в аквариум железо под воздействием кислорода растворенного в воде а также и других факторов быстро переходит в Fe3. А вот всевозможные соединения на основе железа(закись железа FeO,окись железа Fe2O3,закисно-окисное железо Fе3О4) являются прекрасной основой для различных коагулянтов которые часто применяются как в морской так и в пресноводной аквариумистике некоторыми производителями. В связи с этим большая часть железа связывается с растворенными в воде органическими элементами и выводится из аквариума при помощи фильтрации или просто остается связанным и выпадает в нерастворимый осадок. Здесь вариант только один - поддержание максимальной чистоты аквариума и уменьшение всеми возможными способами количества растворенной органики в воде.
И наконец последний фактор - наличие в воде фосфатов.
Как уже писалось железо вступая в реакцию с фосфатами образует различные нерастворимые соединения. Данный момент как и предыдущий давно известны в виноделии и успешно применяются в технологии осветления вин. Процессы которые при этом происходят прекрасно видны на прилагаемом рисунке.

Для максимально нивелирования данного фактора необходимо вносить железосодеожащие удобрения отдельно от удобрений с фосфатами или как минимум в то время когда содержание фосфатов в аквариуме становится минимальным.
Ну и кроме всего прочего последними изысканиями в данной сфере(не нами) было установлено что Fe3 в аквариумной воде в своем большинстве находится из за моментов коагуляции описанных выше в виде взвешенных частиц, а не в растворенном виде, что естественно в дальнейшем приводит к его или отфильтровыванию или выпадению в нерастворимый осадок.

Так что как мы видим с железом в аквариумах достаточно все сложно и неоднозначно. Здесь как раз для описания происходящего к месту будут слова Жванецкого *Что с человеком ни делай, он упорно ползет на кладбище*

Для определения железа в аквариуме будет правильным подход когда его количество проверяется сразу после внесения в аквариум. При этом желательная его норма внесения должна быть 1 мг\л сразу после внесения,учитывая то что большая часть его в самое ближайшее время станет недоступной для растений. При этом обязательно нужно делать поправки исходя из GH,kH и pH воды. А еще лучше это контроль и перед внесением для предварительных корректировок доз при наличии остатков железа в воде.

Данная статья не претендует на последнюю инстанцию. Это только попытка проанализировать и обобщить накопленную информацию и донесение ее для всех желающих.

PS

Была добавлена таблица для глюконата.
Ну что можно сказать. Разницу можно или отнести к разряду погрешности или сделать вывод что глюконат железа живет на капельку дольше.

Мне это все напомнило анекдот про ежика в тумане.Еж - Я сильный ! Но легкий.

[Serpentarius]

Олег Викторович, спасибо за проделанную и очень полезную работу.
С Вашего позволения буду использовать данный материал в своих лекциях. Естественно, со ссылкой на авторство.
Мой глубокий поклон и великий респект!

[HATAK]

Конечно. Без проблем. Материал и готовился для общего доступа.

[boba88]

HATAK, а как вы прокомментируете использование других комплексов железа, например глюконата?
Спасибо!

[HATAK]

Глюконат,цитрат и тд ничем не отличаются. Если копать глубоко и очень серьезно то все это пришло в аквариумистику из сельського хозяйства. Все это разрабатывалось для длительного сохранения железа (в частности Fe2) как в сухом виде так и в концентрированных растворах. Никто и никогда не ставил в задачу сохранение железа в водной среде.

[boba88]

Допис від HATAK

Никто и никогда не ставил в задачу сохранение железа в водной среде.

Не спорю, но ведь глюконаты оказались самыми "долгоиграющими". Неужели Ваши таблицы одинаково справедливы для всех хелатов?

[HATAK]

1. А вы сами попробуйте. Это же не сложно. А потом поспорим,пообсуждаем....
2. Таблица будет работать почти одинаково для всех хелатов. Возможны отклонения в ту или иную сторону в зависимости от нюансов. Да и подчас мы называем хелатированным то что таковым уже не является. Я писал выше о железе в составах микро.
4.

глюконаты оказались самыми "долгоиграющими"

Где,когда ? Исследования в водной среде ?

[boba88]

Допис від HATAK

Я писал выше о железе в составах микро.

Действительно, находилось бы оно в микро в хелатированном виде, то не определялось бы тестами, а оно там определяется, с соответствующими выводами... Именно поэтому я давно отказался от железа в своём самомесе микро и вношу его отдельно в виде глюконата.

Допис від HATAK

Где,когда ? Исследования ?

Нам говорят..., а мы верим

Допис від HATAK

А вы сами попробуйте. Это же не сложно. А потом поспорим,пообсуждаем....

Дык, сегодня пол дня на это потратил! Спорить не собираюсь, т.к. к подобным выводам пришёл самостоятельно, а вот пообсуждать - с удовольствием!
В связи с сложившейся ситуацией, примерно пару месяцев назад, перешёл на трёх-разовое внесение железа в течении светового дня. Дневная доза разделённая на три части вносится в начале, середине светового дня и последняя, за два часа до выключения света. В итоге оказалось, что дневную дозу можно уменьшить более чем на треть.

[HATAK]

Ну и вот...

[GGB]

Допис від HATAK

Никто и никогда не ставил в задачу сохранение железа в водной среде.

в какой воде? аквариумной.

[HATAK]

Без разницы. Просто в водной среде не в концентрированном виде когда они (кислоты) уже не могут выполнять свою функцию.

[GGB]

Допис від HATAK

уже не могут выполнять свою функцию

не пойму какую функцию???

[GOREZ]

Допис від boba88

Не спорю, но ведь глюконаты оказались самыми "долгоиграющими".

Володя, не верь тому, шо пишут на заборах. Бактерии разваливают глюк быстрее, чем трава успевает кушать железо. ИМХО.

[HATAK]

не пойму какую функцию???

1. А при чем здесь фото ? Это что только благодаря внесению железа ?
2. Функцию - быть употребленным в легко доступной форме Fe2 до того как быть связанным фосфатами и органикой и уйти или в нерастворяемый осадок или коллоидные соединения.

[GGB]

Допис від GOREZ

Бактерии разваливают глюк быстрее, чем трава успевает кушать железо

а что тогда кушает трава?