Соотношение рН/кН/СО2 в травниках

[Starcomputer]

Сей опус побудило написать письмо Maksimiks в личку :)
................
Итак существует соотношение рН/кН/СО2, на основании которого построены таблицы, которые применяются нами для определения количества СО2 в квариуме. Но насколько справедливо это соотношение ? В чистой теории (и в чистой воде) - справедливо.
Но у нас в аквариуме не чистая вода. В любом аквариуме (а в травниках, и тем паче в "разогнанных" травниках) вода содержит массу химических соединений, в особенности солей и их оснований.
Мы сами добавляем эти соли, чтобы дать питание растениям.
Что же получается ? А получается вот что.
Для контроля СО2 многие используют рН-контроллеры, обоснованно полагая, что при подаче СО2 будет происходить реакция образования угольной кислоты (СО2 + Н2О <-> Н2СО3), затем ее диссоциации (Н2СО3 <-> Н+ + НСО3-). Увеличение концентрации ионов водорода в воде (Н-) и зарегистрирует рН-контроллер (ибо он как раз и регистрирует эти ионы). В результате зная изначальный кН можно рассчитать количество СО2 в воде. В теории так. А на практике ?
А на практике многие сталкиваются с тем, что пробуя определить содержание СО2 по таблицам приходят в ужас, т.к. видят запредельные концентрации СО2, но при этом явно видят его нехватку по состоянию растений.
В чем причина ? А в этих самых солях, которые мы так старательно вносим.
Угольная кислота способна вступать в реакцию не только с карбонатами, но и с другими солями, в частности солями калия, аммиака, фосфатами (химики, дополните список), которых в аквариуме достаточно (особенно калия). При этом рН продолжает падать, а СО2 .... не хватает. Мы считаем, что нас ограничивает только карбонатный буфер, но это не так. Да, в "обычном" аквариуме с водой с "обычным" кН именно карбонатка играет решающую роль, но в травнике, когда используется в основном реминерализованный осмос с чрезвычайно низким кН, свою роль начинают играть и другие соединения.
Так что тогда делать ? Не пользоваться рН-контроллером ? Неудобно.
Можно сделать следующее:
1. Поставить в аквариум дропчекер заполненный не аквариумной водой, а осмосом с кН=4 (осмос + сода :)).
2. Отрегулировать по нему количество подаваемого СО2 (в данном случае снижать рН раствора дропчекера будет только СО2).
3. Замерить рН воды в аквариуме хорошим тестом или рН-метром (на крайняк своим-же контроллером).
4. Отрегулировать контроллер на "отсечку" СО2 на 0,5 ниже, чем замеренные показания.
При этом следует учитывать, что если у Вас в травнике живут гидробиониты, то такое снижение рН им может прийтись не по нраву.
......................
Все вышесказанное - ИМХО и нуждается в проверке (ну за этим дело не станет) и в обсуждении :)
......................
Кто что знает про RS-растворы, применяемые в дропчекерах и в девайсах каких фирм они используются ?

[Skif]

От себя добавлю.
1) дропчеккер лучше делать на аптечном дистилляте. Т.к. осмолят из-за наличия некоторого количества примесей так же может влиять на справедливость таблицы рН-кН-СО2.
О приготовлении раствора для дропчеккера уже много раз писалось. Надо по цветной шкале рН-индикатора определить в каком диапазоне рН будем работать и по таблице рН-кН-Со2 найти оптимальный кН. Наилучшие результаты в классическом варианте кН=4 и переход цвета индикатора в районе рН=6.7
Для приготовления раствора берётся дистиллят и добавляется обычная пищевая сода (натрий двууглекислый) из расчёта 30мг/л соответствует 1кН, 120мг/л-4кН и т.д.
2) Отсечку контроллера лучше устанавливать не сразу, а в течении нескольких дней плавно понижать. При этом ориентироваться на состояние гидробионтов и показания дропчеккера.

[Starcomputer]

Skif, я вообще то хочу использовать вот этот (http://aquaria.net.ua/products/Длительный%20тест%20СО2%20Mini) дабы "спиримент" был более научен :)

[MSN]

Starcomputer, а чем этот тест лучше "самодельных". Ну кроме бренда и рекламных слоганов конечно :-)

[sae74]

Та туфта это все (простите).
Зачем нам точно знать сколько СО2 в аквариумной воде?
Я лично подаю на -1РН от того момента как рыбы начинают подыматься к поверхности.
Контролер держит этот уровень.
Зачем знать точную концентрацию СО2? Что оно даст? Растения тоже хорошо использовать как тест.

[Starcomputer]

а чем этот тест лучше "самодельных".
Ничем. Делать самодельный некогда и не из чего :)

[Starcomputer]

Из лички:

Господа - не надо открывать велосипед...
Если вы вдуете Со2 в осмос до концентрации 30 мг/л рН раствора сдвинется, что вполне естественно, аж на 0.25 единицы... чего вы не определите ни одним рН метром, что тоже вполне естественно...


Попробуем проверить данный постулат :)
Итак нам понадобится:
1. Банка с осмосом (TDS показывает 002).
2. рН-метр (в нашем случае контроллер - протарирован).
3. Ус-во подачи СО2 (газобалонка).
Итак наливаем осмос в банку (банка промыта осмосом).
http://www.aquaforum.ua/picture.php?albumid=4090&pictureid=43942

Меряем рН осмоса.
http://www.aquaforum.ua/picture.php?albumid=4090&pictureid=43941

Как и ожидалось он в районе 5,5.

Начинаем подавать СО2 (распылитель - бальсовый прутик).

http://www.aquaforum.ua/picture.php?albumid=4090&pictureid=43943

Через 8 минут рН упал на 0,25 (часть времени была потрачена на прилаживание распылителя - не проверил сразу работоспособность :().
http://www.aquaforum.ua/picture.php?albumid=4090&pictureid=43944

Еще через 4 минуты он упал на 1,1

http://www.aquaforum.ua/picture.php?albumid=4090&pictureid=43945

Можно конечно спорить, что содержание СО2 в банке более чем 30 мг/л (хотя сомнительно добиться такого за 12 минут с таким распылителем), так что повторю эксперимент когда приедет тест СО2.
Но думаю две вещи можно считать доказанными:
1. рН в осмосе падает и значительно.
2. Это можно реально замерить рН-метром или контроллером.

[Anov]

хотя сомнительно добиться такого за 12 минут с таким распылителем - считается что СО2 хорошо растворяется... А прямое попадание пузырьков на индикатор...?

[BЛАДИМИP]

Сергей, уточни значение Карбонатки в своем стакане?

[Xимик_UA]

аж на 0.25 единицы... чего вы не определите ни одним рН метром, что тоже вполне естественно...
Это, мягко говоря, очень спорное утверждение. :)

[Starcomputer]

Сергей, уточни значение Карбонатки в своем стакане?
ДО подачи TDS-метр показывал 002. Отдельно карбонатку не мерял (в этом стакане). Если мерять осмос (в выходные мерял) - 0.

[Starcomputer]

А прямое попадание пузырьков на индикатор...?
При последнем замере прутик был вытащен и вода слегка перемешена.

[Xимик_UA]

BЛАДИМИP,
1. Банка с осмосом (TDS показывает 002).
Т.е. КН практически 0 (то, что намеряется - ошибка в определении).

[BЛАДИМИP]

Красивый эксперимент.
Может тут и есть ошибка, но я её сейчас не вижу.
У меня возник вопрос.
Что не дает опустится рН ниже 5.5 в растительных аквариумах на реминерализованом осмосе (с нулевой карбонаткой) где Со2 продувается более 12 часов в сутки?

Самому стало интересно.

С уважением

[Maksimiks]

Что не дает опустится рН ниже 5.5 в растительных аквариумах на реминерализованом осмосе (с нулевой карбонаткой) где Со2 продувается более 12 часов в сутки?


Может адекватность подающего Со2? У него ведь нет желания отравить всю живность...

[Starcomputer]

Что не дает опустится рН ниже 5.5 в растительных аквариумах на реминерализованом осмосе (с нулевой карбонаткой) где Со2 продувается более 12 часов в сутки?
Вот и мне интересно стало, потому и открыл тему :)

[Salton]

У меня возник вопрос.
Что не дает опустится рН ниже 5.5 в растительных аквариумах на реминерализованом осмосе (с нулевой карбонаткой) где Со2 продувается более 12 часов в сутки?

Самому стало интересно.

С уважением

В банке, где за грунт взята крошка базальта - именно он выступает "буфером".
Неоднократно было замечено, что при использовании осмоса в сочетании с таким грунтом, через некоторое время КН в данной банке подымался до 4-5.
Вот так вот...

[BЛАДИМИP]

Вот и мне интересно стало, потому и открыл тему :)
Сергей, мне кажется у тебя существенна ошибка измерения...
"Типа прибор" самопальный и оттестирован по двум буферам для прямолинейного диапазона увеличения рН на ограниченном отрезке... в то время. как кривая рН логарифмическая... у неё несколько другая картинка и выставлять нужно по семи, как минимум, точкам.
Потому такая убедительная картинка с цифирьками 4.11 меня "невражає".
Но я спорить не буду...
Таки падает рН в банке...
А в аквариуме нет...

С другой стороны, фирмовые рН контроллеры имеют нижний предел контроля, типа 6.3 рН и ниже не опускаются - поправьте меня, счастливые обладатели фирменных рН контроллеров.
У меня Aqua Medic... такой был.

А в травнике рН около 5.5 вот... и что там будет делать контроллер с нижним пределом на 6...?
И на каком значении рН его програмировать на остановку подачи Со2?
И как в этом случае учитывать потребление растениями того же Со2?

Твой эксперимент не ответил на все вопросы...
Надо ставить новые эксперименты.

С уважением

[Starcomputer]

"Типа прибор" самопальный и оттестирован по двум буферам
А типа рН-метры которые в продаже тестируются не по двум точкам ? :) И что в моем приборе самопального ? Электрод промышленный, АЦП встроен в процессор, ну а вывести его показания на экран - тут ошибки не будет. Кстати тестируется он по 4,0 и 7,0, так что в этом диапазоне врать не будет, а мы за его пределы и не выходили.
в то время. как кривая рН логарифмическая...
Это с чего вдруг ? У моего электрода паспорт - прямая линия. :)
Да и других электродов тоже (в пределах измерений).
http://www.ugov.com.ua/images/stories/pH/Teory/f4.jpg
Теоретические основы измерения рН (http://www.ugov.com.ua/content/view/12/)
Твой эксперимент не ответил на все вопросы... Надо ставить новые эксперименты.
А вот с этим всецело согласен !!! :) Тем более что эксперимент делался на скорую руку и там важна не количественная а качественная картина.
Но это уже "Следующий из рассказов о Маугли" (С) :)
Хотя о причине я догадываюсь.

[Starcomputer]

Что не дает опустится рН ниже 5.5 в растительных аквариумах на реминерализованом осмосе (с нулевой карбонаткой) где Со2 продувается более 12 часов в сутки?
Думаю причины могут быть следующие:
а) весь СО2 выедается растениями;
б) существует НЕкарбонатный буфер, связанный с реминерализацией осмоса.

Вот во втором "спирименте" мы и проверим, как влияет на рН реминерализация осмоса сульфатом магния и хлоридом кальция (у меня есть твои соли, то что ты присылал, растворы готовы :)).

[red1157]

Серега, Владимир имел ввиду, что рН в тестовой банке изменяется по логарифмической зависимости, а не электрод меряет по логарифму (по крайней мере я так понял).
Органические буферы могут быть помощней карбонатного.

[Starcomputer]

Владимир имел ввиду, что рН в тестовой банке изменяется по логарифмической зависимости, а не электрод меряет по логарифму (по крайней мере я так понял).
Так и есть, ибо рН это логарифм от количества Н+, а оно пропорционально количеству СО2. Но нам вроде это и не важно. Да и не замеряем мы это, по крайней мере тем, что у меня есть :)
А вот проследить (качественно) на самом ли деле показания рН соответствуют количеству растворенного СО2 сможем (когда тест получу). А это вопрос интересный, потому как тест показывает общий [СО2], который в свою очередь состоит из равновесного [CO2] рав (та часть газа, что пошла на компенсацию буффера и растениями потреблена не будет) и неравновесного [СО2] нер, который и потребляют растения в процессе фотосинтеза.

[tolsty_ubludok]

Что не дает опустится рН ниже 5.5 в растительных аквариумах на реминерализованом осмосе (с нулевой карбонаткой) где Со2 продувается более 12 часов в сутки?



Думаю не опускается потому что в акваруиме затруднительно "вдуть" такую концентрацию со2, содержание со2 всегда стремится к равновесной концентрации, и чем больше содержание тем больше она стремится и в какой то момент при обычном давлении и такой температуре скорость выветривания начинает превосходить скорость растворения.
Вот в неизвестные буферные системы я мало верю.

[Starcomputer]

Кстати Коллеги. Есть великолепная статья:
Углекислый газ и карбонатная система воды (http://www.aqualogo.ru/co2-1)
но в ней много опущено (осталось "за кадром"). Кто силен в химии, помогите разобраться. :)
Например:

Согласно закону Генри содержание газа воздушной смеси в воде пропорционально его доле в воздухе (парциальному давлению) и коэффициенту абсорбции. Воздух содержит до 0,04% СО2, что соответствует его концентрации до 0,4 мл/л. Коэффициент абсорбции СО2 водой=12,7. Тогда 1 литр воды может растворить 0,6 – 0,7 мл СО2 (мл, а не мг!).

Непонятно откуда взялось 0,6 - 0,7 мл/л :(
Содержание СО2 в атмосфере по объему 0,0398% или 0,398 мл/л
Если 0,398 х 12,7 то будет 5,05 :(

[BЛАДИМИP]

Ща уже не вспомню более точно....
Водоро́дный показа́тель, pH (произносится «пэ аш», английское произношение англ. pH — piː'eɪtʃ «Пи эйч») — мера активности (в очень разбавленных растворах она эквивалентна концентрации) ионов водорода в растворе, и количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным знаком) десятичный логарифм активности водородных ионов, выраженной в молях на литр:
http://upload.wikimedia.org/math/4/f/3/4f329e811c712bc0c8951e28ed3f150b.pngа функция логарифма выглядит вот так
99931А мы делаем допуск, что на отдельном участке эта кривая прямолинейна. и меряем там рН по двум точкам.
Но это допуск, поэтому существуют профессиональные рН метры с электродом сравнения (КCl) и тестируются по пяти стандартам.
И дают более точные показания...
Так было раньше...

[Starcomputer]

Володя, наверно ты и прав, но для наших условий такой допуск думаю приемлем.

[Skif]

Starcomputer, по закону Генри сейчас собираюсь писать пост в параллельной ветке. Она как раз создана для того чтоб разобраться в связи концентраций СО2 в воде и над водой.

[Starcomputer]

А мы делаем допуск, что на отдельном участке эта кривая прямолинейна. и меряем там рН по двум точкам.
http://www.aquaforum.ua/showpost.php?p=670088&postcount=1463
Володя, профессиональные электроды тестируют по нескольким точкам не из-за логрифмической зависимости (см. ссылку), а из-за того, что в связи с составом стекла эта прямая линия несколько извивается, и если нужна высокая точность, то нужно знать эти изгибы.

[Starcomputer]

Skif, с удовольствием почитаю, пополню образование :)

[Starcomputer]

Итак благодаря Skif, можно попробовать подвести под эксперимент теоретическую базу :)

Закон Генри гласит:
Р = Кг х С, где:
Р - парциальное давление газа;
Кг - к-т Генри;
С - концентрация газа.
В атмосфере содержится 0,0398% СО2 (по объему).
Значит парциальное давление СО2 = 0,000398 атм.
Кг = 0,000668.
Значит при н.у. содержание СО2 в воде будет 0,000398 / 0,000668 = 0,6 мг/л.
Поскольку рН и СО2 связаны формулой:
рН = - Lg(SQW(K1 x [CO2])), где
K1 - мнимая константа = 4 х 10^(-7)
[СО2] - концентрация СО2, моль/литр = мг/литр / 1000 / 44
то при н.у. рН чистой воды (дистиллят, осмос) будет равен
рН = - Lg(SQW(4 x 10^(-7) x 0,6 / 1000 / 44)) = 5,63
ну в опыте мы получили 5,49 так что будем считать, что теория соотносится с практикой. :)
Таблица рН при других содержаниях СО2 в дистилляте (осмосе) во вложении.

[Д.К.А.]

От себя добавлю.
1) дропчеккер лучше делать на аптечном дистилляте.

День добрый!
Коллеги, а кто вам сказал, что аптечный(читай- больничный) дистиллят это "чистосказка"?
Я врач, травматолог. Думал, что у меня почти неограниченный источник чистой воды для ре-минерализации. Но. как- то, совершенно случайно, при разговоре с другом хирургом, моё мнение было высмеяно. Сказано было просто: "Дист. агрегаты никто, очень давно не "сеял" и не тестировал, соответственно не ремонтировал". Я, честно говоря из чисто ослиного упрямства сделал пробы и ох...л! Было всё, чего быть не должно было!!!
Распечатка теста затерялась. Но поверьте, я прозрел!
После этого была куплена вода в ампулах для инъекций и отдана на тест. Вот она была чистая. но вода для инъекций идёт в 5 или 10 мл ампулах, не накупишься на еженедельную подмену :)
После этого, я "попробовал" воду из другой больницы, в которой работаю. Она была ещё хуже. Почти один в один водопроводная!
Делайте выводы, на аптечно- больничном дистилляте корректировку делать не стоит!

[Skif]

Наши больницы не только "качеством" дист. воды могут "похвастаться" :(

Аптеки хоть кто-то иногда да проверяет.... Да и сами они заинтересованы чтоб ихние бодяжки на ихнем дистилляте были более-менее нормального качества.

Например, дистиллят из автомагазина ещё интересней, его вообще никто не тестирует, нафиг не надо.
Осмос по определению не чистый...

Как быть? вода для инъекций идёт в 5 или 10 мл ампулах, не накупишься Даже для тестов и УДО.
Вот и приходится выбирать то что с большей вероятностью имеет нормальные показатели.

П.с. Я когда бодяжу реактив для дропчекера на продажу то покупаю дистиллят в аптеках, фасованный. Дома на всякий случай его проверяю на кН. Пока попадосов на повышенный кН не было, было менее 0.1. (одна капля на десятикратную пробу меняла цвет). С автомагазина до 0.3 было.

[Starcomputer]

Осмос по определению не чистый...
В смысле ?

[Skif]

Да потому что это "сито" не идеально, по любому, имеет локальные дефекты. Да и много чего может проскочить через поры предназначенные для молекул воды.
Конечно, это если не использовать доочистку осмолята.

[Starcomputer]

Да и много чего может проскочить через поры предназначенные для молекул воды.
В частности силикаты.
Конечно, это если не использовать доочистку осмолята.
:) Стоит. Куда ж без нее. :)

[Anov]

П.с. Я когда бодяжу реактив для дропчекера на продажу то покупаю дистиллят в аптеках, фасованный. Дома на всякий случай его проверяю на кН. Пока попадосов на повышенный кН не было,
Спасибо, работает! :)