Изменение pH ночью

[Starcomputer]

В-общем вопрос чисто академический
У кого-то будет расти, у кого-то падать. Все зависит от конкретных условий.

[AndrewUh]

Для начала вдоль задней стенки поставил флейту на глубине 5см от поверхности. Поток направил на стенку вниз. Поверхность воды спокойная. Пару ночей посмотрим, а там видно будет.

[glottis]

Если вообще не подавать CO2 - то какой будет pH? Можно проверить в отдельной емкости. При вашем KH=8 вероятно pH=7,5-8 более вероятен как исходная величина. Газом вы снижаете свой pH - а затем он плавно вернется к более высокому значению.

Зарубежные аквариумисты обычно используют подачу газа по таймеру, включают за 1-2 часа до включения света и выключают где-то за 1 час до выключения света. За ночь pH поднимается, но никто по этому поводу не парится, включением pH заранее они насыщают воду газом, чтобы при включении не происходил скачок.
При этом за день они пытаются как можно сильнее насытить воду газом, считая, что если pH от подачи газа падает на 1 единицу относительно ночного значения, то это соответствует примерно концентрации газа 30мг/л.

Мое имхо - вам не стоит париться по вопросу изменения значения pH до тех пор, пока у вас в аквариуме все нормально.

[ostaran]

"Зарубежные аквариумисты обычно используют подачу газа по таймеру,
включают за 1-2 часа до включения света и выключают где-то за 1 час до
выключения света. "

Да почему уж только зарубежные? Украинские вроде тоже соображают что так разумно делать.
Что париться не надо полностью согласен. Но очень прошу химиков помочь понять что ж там происходит с пресловутым пэ-ашем!

[glottis]

Допис від ostaran

"Зарубежные аквариумисты обычно используют подачу газа по таймеру,
включают за 1-2 часа до включения света и выключают где-то за 1 час до
выключения света. "

Да почему уж только зарубежные? Украинские вроде тоже соображают что так разумно делать.

У них это как правило, и чаще всего они боятся подавать газ 24/7. В наших краях ситуация чаще наоборот, возможно потому что ЭМ клапан - недешёвое удовольствие, и наши люди чаще используют разные самодельные газогенераторы, нежели дорогие баллонные системы.

[Serpentarius]

Допис від ostaran

Но очень прошу химиков помочь понять что ж там происходит с пресловутым пэ-ашем!

Возможные причины описаны выше. Впрочем, как и погрешность измерения.

Допис від ostaran

каким образом углекислый газ подкисляет воду?

Школьный курс химии

У́гольная кислота́ — слабая двухосновная кислота с химической формулой H2CO3, образуется в малых количествах при растворении углекислого газа в воде[1], в том числе и углекислого газа из воздуха. В водных растворах неустойчива

Заранее прошу прощения за корявое изображение - как смогла, как и изобразила. Посмотреть оригинал можно здесьhttps://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3...BE%D1%82%D0%B0

Угольная кислота существует в водных растворах в состоянии равновесия с гидратом диоксида углерода:

CO2 H2O < -----> H2CO3, константа равновесия при 25 °C Kp = [H2CO3]/[CO2 . H2O] = 1,70. 10{-3}
Скорость прямой реакции 0,039 с−1, обратной — 23 с−1.

В свою очередь растворённый гидрат диоксида углерода находится в равновесии с газообразным диоксидом углерода:

CO2 х H2O ---->CO2^ + H2O
Данное равновесие при повышении температуры сдвигается вправо, а при повышении давления — влево (подробнее см. Абсорбция газов).

Угольная кислота подвергается обратимому гидролизу, создавая при этом кислую среду:

Н2СО3 + Н2О ----НСО3- + Н3О+, константа кислотности при 25 °C Ka1 = [HCO3-] х [H3O+] /[H2CO3] = 2,5. 10{-4}
Однако, для практических расчётов чаще используют кажущуюся константу кислотности, учитывающую равновесие угольной кислоты с гидратом диоксида углерода:

Ka' = [HCO3-] х [H3O+]/[CO2 х H2O] = 4,27 х 10{-7}
Гидрокарбонат-ион подвергается дальнейшему гидролизу по реакции

HCO3- + H2O ----- CO3-- + H3O+, константа кислотности при 25 °C Ka2 = [CO3--] х [H3O+]/[HCO3-] = 4,68 х 10{-11}
Таким образом, в растворах, содержащих угольную кислоту, создается сложная равновесная система, которую можно изобразить в общем виде следующим образом:

CO2 ^ +H2O<----> CO2 х H2O <----> H2CO3 <---> HCO3- +H+<---> CO3-- + 2H+
Значение pH в такой системе, соответствующей насыщенному раствору диоксида углерода в воде при 25 °C и давлении 760 мм рт. ст., можно рассчитать по формуле:

pH ~ - 1/2lg (Ka' L) = 3,9, где L = 0,034 моль/л — растворимость CO2 в воде при указанных условиях.

[ostaran]

Ира, давай я попроще своими словами, а ты меня поправишь если что.
В воде имеются ионы Н+ и ОН-. ОН- прилипает к СО2. Образуется гидрокарбонат, а некие Н+ остаются неприкаянными и фиксируются нашим контроллером и мы считаем что рН упал. Так или нет?
Только без цитат на полстраницы пожалуйста.

[AndrewUh]

Допис від glottis

Зарубежные аквариумисты обычно используют подачу газа по таймеру, включают за 1-2 часа до включения света и выключают где-то за 1 час до выключения света. За ночь pH поднимается, но никто по этому поводу не парится, включением pH заранее они насыщают воду газом, чтобы при включении не происходил скачок.

Включаю за полчаса до включения света. Кстати, никаких скачков не происходит вообще.

Допис від glottis

При этом за день они пытаются как можно сильнее насытить воду газом, считая, что если pH от подачи газа падает на 1 единицу относительно ночного значения, то это соответствует примерно концентрации газа 30мг/л.

Сомнительное утверждение. Если при kH=8 начальный pH=7.5, то при понижении его до значения 6.5 подачей СО2 вы убьете всю живность в акве. (см. табл. http://dennerle.com/en/guides/aquari...ration-correct). СО2 станет=80мг/л!


для Serpentarius

Что же Вам так не дает покоя погрешность прибора? Я понимаю, если бы показания все время дергались туда-сюда, но они совершенно не дергаются даже в сотых долях (измерение происходит каждые 20с). Потом я же говорю не о конкретной величине 7.5, а о том, что происходит изменение на 0.5 в большую сторону. Причем каждое утро примерно такая величина. (+/- пару соток).

[glottis]

AndrewUh, мне кажется уже давно определили, что данной таблицей пользоваться нельзя, ввиду того, что тот самый KH ничем измерять нельзя (а не тот, который мы измеряем).

Хотя безусловно это сомнительно. Изменение pH на 1 - это изменение концентрации ионов водорода в 10 раз. Я затрудняюсь высчитать каким образом при этом меняется концентрация CO2.

[Serpentarius]

Без цитат и формул, к сожалению, не получится
1. ОН- по определению не может "прилипнуть" к СО2
2. Процесс образование угольной кислоты Н2СО3 из ее ангидрида (СО2), как и обратный, идет в 2 стадии - с образованием аниона НСО3-, уравновешенного протоном Н+, и впоследствии с образованием двухзарядного катиона СО3--, уравновешенного двумя протонами 2Н+
Н2О +СО2 <---> Н2СО3 Тут простая реакция соединения-разложения
а рН, как известно, определяет концентрацию катионов водорода (по сути протонов) и численно равен обратному отрицательному десятичному логарифму концентрации Н+

[glottis]

Допис від Serpentarius

2. Процесс образование угольной кислоты Н2СО3 из ее ангидрида (СО2), как и обратный, идет в 2 стадии - с образованием аниона НСО3-, уравновешенного протоном Н+, и впоследствии с образованием двухзарядного катиона СО3--, уравновешенного двумя протонами 2Н+
Н2О +СО2 <---> Н2СО3 Тут простая реакция соединения-разложения
а рН, как известно, определяет концентрацию катионов водорода (по сути протонов) и численно равен обратному отрицательному десятичному логарифму концентрации Н+

С точки зрения математики эта формула Н2О +СО2 <---> Н2СО3 говорит, что новые H+ не появились. Подозреваю, что собака зарылась в словах
"уравновешенного двумя протонами 2Н+" - т.е. соединение H2CO3 не стабильно и pH метр улавливает вот эти вот 2H+ так?
Ну и поскольку реакция обратимая - то здесь должен следовать какой-то умный вывод.

Пока что я вижу, что накачивая аквариум газом CO2 мы сдвигаем некое равновесие в сторону низкого pH, а прекращая закачку газа, это равновесие медленно восстанавливается назад. Что может удерживать CO2 в воде без его подпитки?

Опять же - экспериментальные замеры приводимые на сайте ukaps зарубежными аквариумистами полностью совпадают с изначальным наблюдением топикстартера.

Утверждение о том, что ночью pH падает за счет неких биогенных факторов - имеет место быть, однако это падение с другой стороны может быть компенсировано стремлением системы прийти к равновесию.
Т.е. без активной подачи газа так и должно быть - ночью pH падает. А в случае травника с газом - не так.

[ostaran]

Допис від Serpentarius

Без цитат и формул, к сожалению, не получится
1. ОН- по определению не может "прилипнуть" к СО2
2. Процесс образование угольной кислоты Н2СО3 из ее ангидрида (СО2), как и обратный, идет в 2 стадии - с образованием аниона НСО3-, уравновешенного протоном Н+, и впоследствии с образованием двухзарядного катиона СО3--, уравновешенного двумя протонами 2Н+
Н2О +СО2 <---> Н2СО3 Тут простая реакция соединения-разложения
а рН, как известно, определяет концентрацию катионов водорода (по сути протонов) и численно равен обратному отрицательному десятичному логарифму концентрации Н+

ну давай хотябы не усложнять. и не цепляться к упрощениям.
раз контроллер намерял свободных Н+, то значит ОН- куда то подевались. я думаю что "поприлипали" к углекислоте. Потом на свету растения их "порвут" и снова выбросят свободные ОН-, рН начнет расти обратно. Это днем на свету конечно.
Думаю ничего другого там не происходит хотя можно это все еще десятком твоих формул наперезапутать чтоб потом долго голову ломать.
Ну так вот что что же происходит с неизрасходованным растениями СО2 ночью? причем часть его и довольно большая растворена именно в виде гидрокарбоната.

[Serpentarius]

Допис від ostaran

я думаю что "поприлипали" к углекислоте. Потом на свету растения их "порвут" и снова выбросят свободные ОН-

Никакого прилипания и выброса ОН- - он находится в составе анионов гидрокарбоната и гидроксония
Если так будет понятнее - попробую написать формулу реакции соединения в столбик
СО2
+
Н2О
------
Н2СО3

[Serpentarius]

Допис від AndrewUh

Что же Вам так не дает покоя погрешность прибора?

Мне?????? Да Господь с Вами - это Вам покоя нет от колебаний рН +\- 0,2-0,4.
Я хочу сказать, что если прибор беспаспортный, то его показания могут быть в пределах погрешности. Следовательно, как я писала ранее, беспокоиться не о чем

[AndrewUh]

Serpentarius, можно ссылку на электрод с погрешность меньше 0.2? И я говорю не колебаниях,а строго об увеличении на 0.5