Διοξείδιο του άνθρακα Co2. Co2 με συντρόφους, pH, και πάλι μονάδες μέτρησης
Γνωρίζετε ήδη ότι όταν εκπνέετε, διοξείδιο του άνθρακα βγαίνει από τους πνεύμονές σας. Τι γνωρίζετε όμως για αυτήν την ουσία; Μάλλον λίγο. Σήμερα θα απαντήσω σε όλες τις ερωτήσεις σχετικά με το διοξείδιο του άνθρακα.
Ορισμός
Αυτή η ουσία είναι ένα άχρωμο αέριο υπό κανονικές συνθήκες. Σε πολλές πηγές μπορεί να ονομαστεί διαφορετικά: μονοξείδιο του άνθρακα (IV), και ανθρακικός ανυδρίτης, και διοξείδιο του άνθρακα και διοξείδιο του άνθρακα.
Ιδιότητες
Το διοξείδιο του άνθρακα (τύπος CO 2) είναι ένα άχρωμο αέριο με όξινη μυρωδιά και γεύση και είναι διαλυτό στο νερό. Εάν κρυώσει σωστά, τότε σχηματίζεται μια χιονοειδής μάζα που ονομάζεται ξηρός πάγος (φωτογραφία παρακάτω), η οποία εξαχνώνεται σε θερμοκρασία -78 ° C.
Είναι ένα από τα προϊόντα αποσύνθεσης ή καύσης οποιασδήποτε οργανικής ύλης. Διαλύεται στο νερό μόνο σε θερμοκρασία 15 ° C και μόνο εάν η αναλογία νερού: διοξειδίου του άνθρακα είναι 1: 1. Η πυκνότητα του διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να είναι διαφορετική, αλλά υπό τυπικές συνθήκες είναι ίση με 1,976 kg / m 3. Αυτό συμβαίνει εάν είναι σε αέρια μορφή και σε άλλες καταστάσεις (υγρό / αέριο) οι τιμές πυκνότητας θα είναι επίσης διαφορετικές. Αυτή η ουσία είναι ένα όξινο οξείδιο, η προσθήκη του σε νερό οδηγεί στην παραγωγή ανθρακικού οξέος. Εάν συνδυάσετε διοξείδιο του άνθρακα με οποιοδήποτε αλκάλιο, τότε ως αποτέλεσμα της επακόλουθης αντίδρασης, σχηματίζονται ανθρακικά και όξινα ανθρακικά. Αυτό το οξείδιο δεν μπορεί να διατηρήσει την καύση, με λίγες εξαιρέσεις. Αυτά είναι ενεργά μέταλλα και σε μια τέτοια αντίδραση, παίρνουν οξυγόνο από αυτόν.
Λήψη
Το διοξείδιο του άνθρακα και μερικά άλλα αέρια απελευθερώνονται σε μεγάλες ποσότητες όταν παράγεται αλκοόλη ή αποσυντίθενται φυσικά ανθρακικά άλατα. Στη συνέχεια τα προκύπτοντα αέρια πλένονται με διαλυμένο ανθρακικό κάλιο. Ακολουθεί η απορρόφηση διοξειδίου του άνθρακα από αυτά, το προϊόν αυτής της αντίδρασης είναι όξινο ανθρακικό, όταν το διάλυμα θερμαίνεται, λαμβάνεται το επιθυμητό οξείδιο.
Αλλά τώρα αντικαθίσταται με επιτυχία από αιθανολαμίνη διαλυμένη σε νερό, η οποία απορροφά το μονοξείδιο του άνθρακα που περιέχεται στα καυσαέρια και το απελευθερώνει όταν θερμαίνεται. Επίσης, αυτό το αέριο είναι υποπροϊόν αυτών των αντιδράσεων στις οποίες λαμβάνεται καθαρό άζωτο, οξυγόνο και αργό. Στο εργαστήριο, παράγεται λίγο διοξείδιο του άνθρακα όταν τα ανθρακικά και όξινα ανθρακικά αντιδρούν με οξέα. Σχηματίζεται επίσης όταν αντιδρά η μαγειρική σόδα και χυμό λεμονιούή το ίδιο όξινο ανθρακικό νάτριο και ξύδι (φωτογραφία).
Εφαρμογή
Η βιομηχανία τροφίμων δεν μπορεί να κάνει χωρίς τη χρήση διοξειδίου του άνθρακα, όπου είναι γνωστό ως συντηρητικό και μπέικιν πάουντερ, κωδικός Ε290. Κάθε πυροσβεστήρας το περιέχει με τη μορφή υγρού.
Επίσης, το τετραδύναμο οξείδιο του άνθρακα, το οποίο απελευθερώνεται κατά τη ζύμωση, χρησιμεύει ως καλή σίτιση για τα φυτά ενυδρείου. Βρίσκεται επίσης στη γνωστή σόδα, την οποία πολλοί αγοράζουν αρκετά συχνά στο παντοπωλείο. Η συγκόλληση με σύρμα πραγματοποιείται σε περιβάλλον διοξειδίου του άνθρακα, αλλά εάν η θερμοκρασία αυτής της διαδικασίας είναι πολύ υψηλή, τότε συνοδεύεται από τη διάσπαση του διοξειδίου του άνθρακα, στο οποίο απελευθερώνεται οξυγόνο, οξειδώνοντας το μέταλλο. Στη συνέχεια, η συγκόλληση δεν ολοκληρώνεται χωρίς αποξειδωτικά (μαγγάνιο ή πυρίτιο). Οι τροχοί ποδηλάτων αντλούνται με διοξείδιο του άνθρακα, υπάρχει επίσης σε δοχεία πνευματικών όπλων (αυτό το είδος ονομάζεται κύλινδρος αερίου). Επίσης, αυτό το οξείδιο σε στερεή κατάσταση, που ονομάζεται ξηρός πάγος, χρειάζεται ως ψυκτικό μέσο στο εμπόριο, επιστημονική έρευνακαι κατά τον καθορισμό κάποιου εξοπλισμού.
Έτσι είναι το καλό διοξείδιο του άνθρακα για τον άνθρωπο. Και όχι μόνο στη βιομηχανία, παίζει επίσης σημαντικό βιολογικό ρόλο: χωρίς αυτό, δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί ανταλλαγή αερίων, ρύθμιση του αγγειακού τόνου, φωτοσύνθεση και πολλές άλλες φυσικές διεργασίες. Αλλά η περίσσεια ή η έλλειψή του στον αέρα για κάποιο χρονικό διάστημα μπορεί να επηρεάσει αρνητικά η φυσική κατάστασηόλους τους ζωντανούς οργανισμούς.
(IV) διοξείδιο του άνθρακα ή διοξείδιο του άνθρακα. Ονομάζεται επίσης ανθρακικός ανυδρίτης. Είναι ένα εντελώς άχρωμο, άοσμο αέριο με ξινή γεύση. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι βαρύτερο από τον αέρα και δεν διαλύεται καλά στο νερό. Σε θερμοκρασίες κάτω από - 78 βαθμούς Κελσίου, κρυσταλλώνεται και γίνεται σαν χιόνι.
Από αέρια κατάσταση, αυτή η ουσία περνά σε στερεό, αφού δεν μπορεί να υπάρχει σε υγρή κατάσταση υπό ατμοσφαιρική πίεση. Η πυκνότητα του διοξειδίου του άνθρακα υπό κανονικές συνθήκες είναι 1,97 kg / m3 - 1,5 φορές μεγαλύτερη. Το διοξείδιο του άνθρακα σε στερεή μορφή ονομάζεται "ξηρός πάγος". Σε υγρή κατάσταση στην οποία μπορεί να αποθηκευτεί πολύς καιρός, περνάει με αυξανόμενη πίεση. Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα αυτήν την ουσία και τη χημική δομή.
Το διοξείδιο του άνθρακα, ο τύπος του οποίου είναι CO2, αποτελείται από άνθρακα και οξυγόνο και παράγεται με καύση ή φθορά οργανική ύλη... Το μονοξείδιο του άνθρακα βρίσκεται στον αέρα και στις υπόγειες μεταλλικές πηγές. Οι άνθρωποι και τα ζώα εκπέμπουν επίσης διοξείδιο του άνθρακα όταν εκπνέουν αέρα. Τα φυτά το απελευθερώνουν χωρίς φως, αλλά κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης το απορροφούν έντονα. Λόγω της διαδικασίας μεταβολισμού των κυττάρων όλων των ζωντανών οργανισμών, το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ένα από τα κύρια συστατικά της γύρω φύσης.
Αυτό το αέριο δεν είναι τοξικό, αλλά αν συσσωρευτεί σε υψηλή συγκέντρωση, μπορεί να αρχίσει ασφυξία (υπερκαπνία) και εάν είναι ανεπαρκές, αναπτύσσεται η αντίθετη κατάσταση - υποκαπνία. Το διοξείδιο του άνθρακα μεταδίδει και αντανακλά το υπέρυθρο. Είναι αυτό που επηρεάζει άμεσα την υπερθέρμανση του πλανήτη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το επίπεδο του περιεχομένου του στην ατμόσφαιρα αυξάνεται συνεχώς, γεγονός που οδηγεί στο φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Το διοξείδιο του άνθρακα παράγεται βιομηχανικά από καπνό ή αέρια κλιβάνου ή από αποσύνθεση δολομίτη και ασβεστολιθικών ανθρακικών. Το μείγμα αυτών των αερίων πλένεται καλά με ένα ειδικό διάλυμα που αποτελείται από ανθρακικό κάλιο. Στη συνέχεια μετατρέπεται σε όξινο ανθρακικό και αποσυντίθεται όταν θερμαίνεται, με αποτέλεσμα την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα (H2CO3) σχηματίζεται από διοξείδιο του άνθρακα διαλυμένο σε νερό, αλλά σε σύγχρονες συνθήκεςαποκτήστε το με άλλες, πιο προοδευτικές μεθόδους. Αφού καθαριστεί το διοξείδιο του άνθρακα, συμπιέζεται, ψύχεται και αντλείται σε κυλίνδρους.
Στη βιομηχανία, αυτή η ουσία χρησιμοποιείται ευρέως και καθολικά. Οι εργαζόμενοι σε τρόφιμα το χρησιμοποιούν ως διογκωτικό (για παράδειγμα, για την παρασκευή ζύμης) ή ως συντηρητικό (Ε290). Με τη βοήθεια του διοξειδίου του άνθρακα, παράγονται διάφορα τονωτικά ποτά και σόδα, τα οποία αγαπούν τόσο όχι μόνο τα παιδιά, αλλά και οι ενήλικες. Το διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται στην παρασκευή μαγειρικής σόδας, μπύρας, ζάχαρης, αφρωδών οίνων.
Το διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται επίσης στην παραγωγή αποτελεσματικών πυροσβεστήρων. Με τη βοήθεια διοξειδίου του άνθρακα, δημιουργείται ένα ενεργό μέσο, το οποίο είναι απαραίτητο σε υψηλή θερμοκρασία του τόξου συγκόλλησης, το διοξείδιο του άνθρακα αποσυντίθεται σε οξυγόνο και μονοξείδιο του άνθρακα... Το οξυγόνο αλληλεπιδρά με το υγρό μέταλλο και το οξειδώνει. Το διοξείδιο του άνθρακα σε δοχεία χρησιμοποιείται σε αεροβόλα και πιστόλια.
Οι κατασκευαστές αεροσκαφών χρησιμοποιούν αυτήν την ουσία ως καύσιμο για τα μοντέλα τους. Με τη βοήθεια του διοξειδίου του άνθρακα, μπορείτε να αυξήσετε σημαντικά την παραγωγικότητα των καλλιεργειών που καλλιεργούνται στο θερμοκήπιο. Χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στη βιομηχανία στην οποία τα τρόφιμα διατηρούνται πολύ καλύτερα. Χρησιμοποιείται ως ψυκτικό σε ψυγεία, καταψύκτες, ηλεκτρικές γεννήτριες και άλλες εγκαταστάσεις θερμότητας και ισχύος.
Διοξείδιο του άνθρακα (διοξείδιο του άνθρακα),Ονομάζεται επίσης διοξείδιο του άνθρακα, είναι απαραίτητο συστατικό στα ανθρακούχα ποτά. Καθορίζει τη γεύση και τη βιολογική σταθερότητα των ποτών, τους προσδίδει αφρώδεις και δροσιστικές ιδιότητες.
Χημικές ιδιότητες.Χημικά, το διοξείδιο του άνθρακα είναι αδρανές. Δημιουργήθηκε με επιλογή ένας μεγάλος αριθμόςη θερμότητα, ως προϊόν πλήρους οξείδωσης του άνθρακα, είναι πολύ σταθερή. Οι αντιδράσεις μείωσης του διοξειδίου του άνθρακα λαμβάνουν χώρα μόνο σε υψηλές θερμοκρασίες. Έτσι, για παράδειγμα, αλληλεπιδρώντας με κάλιο στους 230 ° C, το διοξείδιο του άνθρακα ανάγεται σε οξαλικό οξύ:
Η χημική αλληλεπίδραση με το νερό, το αέριο, σε ποσότητα που δεν υπερβαίνει το 1% της περιεκτικότητάς του σε διάλυμα, σχηματίζει ανθρακικό οξύ, διαχωρίζοντας σε ιόντα H +, HCO 3 -, CO 2 3-. Σε ένα υδατικό διάλυμα, το διοξείδιο του άνθρακα εισέρχεται εύκολα σε χημικές αντιδράσεις, σχηματίζοντας διάφορα άλατα διοξειδίου του άνθρακα. Επομένως, ένα υδατικό διάλυμα διοξειδίου του άνθρακα είναι πολύ επιθετικό έναντι των μετάλλων και έχει επίσης καταστροφική επίδραση στο σκυρόδεμα.
Φυσικές ιδιότητες.Για κορεσμό ποτών, χρησιμοποιείται διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο μεταφέρεται σε υγρή κατάσταση με συμπίεση υψηλή πίεση... Ανάλογα με τη θερμοκρασία και την πίεση, το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί επίσης να βρίσκεται σε αέρια ή στερεή κατάσταση. Θερμοκρασία και πίεση που αντιστοιχούν στο δεδομένο συνολική κατάστασηφαίνονται στο διάγραμμα ισορροπίας φάσης (Εικ. 13).
Σε θερμοκρασία μείον 56,6 ° C και πίεση 0,52 MN / m 2 (5,28 kg / cm 2), που αντιστοιχεί στο τριπλό σημείο, το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί ταυτόχρονα να βρίσκεται σε αέρια, υγρή και στερεή κατάσταση. Με περισσότερα υψηλή θερμοκρασίακαι πίεση, το διοξείδιο του άνθρακα είναι σε υγρή και αέρια κατάσταση. σε θερμοκρασίες και πιέσεις κάτω από αυτούς τους δείκτες, το αέριο, παρακάμπτοντας άμεσα την υγρή φάση, περνά σε αέρια κατάσταση (εξάχνει). Σε θερμοκρασίες που υπερβαίνουν κρίσιμη θερμοκρασία 31.5 ° C, καμία πίεση δεν μπορεί να διατηρήσει το διοξείδιο του άνθρακα ως υγρό.
Σε αέρια κατάσταση, το διοξείδιο του άνθρακα είναι άχρωμο, άοσμο και έχει ελαφρώς ξινή γεύση. Σε θερμοκρασία 0 ° C και ατμοσφαιρική πίεσηη πυκνότητα του διοξειδίου του άνθρακα είναι 1,9769 kg / l 3 · είναι 1.529 φορές βαρύτερο από τον αέρα. Σε 0 ° C και ατμοσφαιρική πίεση, 1 κιλό αερίου καταλαμβάνει όγκο 506 λίτρων. Η σχέση μεταξύ του όγκου, της θερμοκρασίας και της πίεσης του διοξειδίου του άνθρακα εκφράζεται με την εξίσωση:
όπου V είναι ο όγκος 1 kg αερίου σε m 3 / kg · T είναι η θερμοκρασία του αερίου σε ° K · P είναι η πίεση του αερίου σε N / m 2. R είναι η σταθερά αερίου. Το A είναι μια πρόσθετη τιμή που λαμβάνει υπόψη την απόκλιση από την ιδανική εξίσωση αερίου κατάστασης.
Υγροποιημένο διοξείδιο του άνθρακα- άχρωμο, διαφανές, εύκολα κινητό υγρό, που θυμίζει εμφάνισηαλκοόλ ή αιθέρα. Η πυκνότητα του υγρού στους 0 ° C είναι 0,947. Σε θερμοκρασία 20 ° C, το υγροποιημένο αέριο αποθηκεύεται υπό πίεση 6,37 MN / m 2 (65 kg / cm 2) σε χαλύβδινους κυλίνδρους. Όταν ρέει ελεύθερα από τον κύλινδρο, το υγρό εξατμίζεται απορροφώντας μεγάλη ποσότητα θερμότητας. Όταν η θερμοκρασία πέσει στους μείον 78,5 ° C, μέρος του υγρού παγώνει, μετατρέποντας στον λεγόμενο ξηρό πάγο. Όσον αφορά τη σκληρότητα, ο ξηρός πάγος είναι κοντά στην κιμωλία και έχει ένα θαμπό λευκό χρώμα. Ο ξηρός πάγος εξατμίζεται πιο αργά από τον υγρό, ενώ μετατρέπεται απευθείας σε αέρια κατάσταση.
Σε θερμοκρασία μείον 78,9 ° C και πίεση 1 kg / cm 2 (9,8 MN / m 2), η θερμότητα εξάχνωσης του ξηρού πάγου είναι 136,89 kcal / kg (573,57 kJ / kg).
Σχετικά με το γιατί και τον τρόπο διαχείρισης της περιεκτικότητας σε διοξείδιο του άνθρακα στο ενυδρείο.
Είναι γνωστό ότι το διοξείδιο του άνθρακα είναι ζωτικής σημασίας για τα φυτά. Το CO2 που αφομοιώνεται κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης είναι το κύριο οικοδομικά υλικάγια τη σύνθεση οργανικών μορίων. Και τα φυτά ενυδρείου δεν αποτελούν εξαίρεση. Με έλλειψη διοξειδίου του άνθρακα, απλώς δεν θα έχουν από τι να φτιάξουν τους ιστούς τους, γεγονός που θα επιβραδύνει πολύ ή θα σταματήσει εντελώς την ανάπτυξή τους. Από την άλλη πλευρά, όταν υπάρχει περίσσεια διοξειδίου του άνθρακα στο νερό του ενυδρείου, τα ψάρια αρχίζουν να ασφυκτιούν ακόμη και όταν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο είναι υψηλή (Root Effect). Κατά συνέπεια, ο υδροχόος, αν θέλει μόνο να θαυμάσει ζωντανά, και όχι πλαστικά φυτά και ψάρια, πρέπει να είναι σε θέση να διατηρήσει τη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στο νερό στο βέλτιστο εύρος.
Με επαρκή ακρίβεια, ο ερασιτέχνης ενυδρείος μπορεί να προσδιορίσει την περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στο νερό του ενυδρείου με υπολογισμό, εάν γνωρίζει την τιμή του pH και την ανθρακική σκληρότητα του νερού, που θα συζητηθούν σε αυτό το άρθρο. Αλλά πρώτα πρέπει να απαντήσετε στην ακόλουθη ερώτηση: χρειάζεται ένας ενυδρείος να μετρήσει κάτι και στη συνέχεια να υπολογίσει κάτι; Είναι πραγματικά απαραίτητο να «ελέγξουμε την αρμονία με την άλγεβρα»; Άλλωστε, όλα στη φύση είναι ικανά να αυτορυθμίζονται. Το ενυδρείο είναι επίσης ουσιαστικά ένα μικρό "κομμάτι" της φύσης και δεν αποτελεί εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα. Σε ένα ενυδρείο κανονικών (κλασικών) * αναλογιών με επαρκή, αλλά όχι μεγάλο αριθμό ψαριών, οι απαιτούμενες παράμετροι νερού συνήθως καθορίζονται από μόνες τους. Προκειμένου στο μέλλον να μην αποκλίνουν από τον κανόνα, είναι απαραίτητο να μην τροφοδοτείτε τα ψάρια, τακτικά και τουλάχιστον μία φορά κάθε δύο εβδομάδες, να αλλάζετε περίπου το ένα τέταρτο ή το ένα τρίτο του όγκου του νερού. Και αυτό πραγματικά θα είναι αρκετό. Τα ψάρια, κατά τη διάρκεια της ζωής τους, εκπέμπουν επαρκή ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα, νιτρικών και φωσφορικών αλάτων, έτσι ώστε τα φυτά να μην ζουν σε συνθήκες φτώχειας. Με τη σειρά τους, τα φυτά παρέχουν στα ψάρια αρκετό οξυγόνο. Από το τελευταίο τέταρτο του 19ου αιώνα (από την εποχή του N.F. Zolotnitsky) και σε όλο το μεγαλύτερο μέρος του 20ού αιώνα, σχεδόν όλοι οι ενυδρείοι το έκαναν αυτό. Όλα ήταν καλά μαζί τους και πολλοί από αυτούς δεν ήξεραν καθόλου τι ήταν οι δοκιμές ενυδρείου ...
Η σύγχρονη συντήρηση ενυδρείου είναι απλά αδιανόητη χωρίς τη χρήση μέσων για τον προσδιορισμό των παραμέτρων του νερού του ενυδρείου. Τι έχει αλλάξει;
Τεχνικές δυνατότητες! Με τη βοήθεια ειδικού εξοπλισμού, αρχίσαμε να ξεγελάμε τη φύση. Σε ένα μικρό γυάλινο κουτί, το οποίο στην πραγματικότητα είναι ένα τυπικό εσωτερικό ενυδρείο (και ακόμη και ένας στερεός όγκος 200-300 λίτρων για μια εσωτερική δεξαμενή σε σύγκριση με μια φυσική δεξαμενή είναι πολύ μικρός), έγινε δυνατό να περιέχει έναν τέτοιο αριθμό ζωντανών οργανισμών που δεν είναι σε καμία περίπτωση ανάλογη με τους διαθέσιμους φυσικούς πόρους. Για παράδειγμα, σε εντελώς ακίνητο και σε καμία περίπτωση αναδευόμενο νερό ενός ενυδρείου στην ίδια του την επιφάνεια σε βάθος 0,5-1 mm, η ποσότητα οξυγόνου μπορεί να είναι διπλάσια από αυτή σε βάθος μόνο μερικών εκατοστών. Η μεταφορά οξυγόνου από τον αέρα στο νερό είναι πολύ αργή. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς ορισμένων ερευνητών, ένα μόριο οξυγόνου, λόγω διάχυσης και μόνο, μπορεί να εμβαθύνει όχι περισσότερο από 2 εκατοστά την ημέρα! Επομένως, χωρίς τεχνικά μέσααναμειγνύοντας ή αερίζοντας το νερό, είναι απλά αδύνατο για τον ενυδρείο να γεμίσει το ενυδρείο με «επιπλέον» ψάρια. Ο σύγχρονος εξοπλισμός ενυδρείου σάς επιτρέπει να φυτέψετε σε ένα ενυδρείο και για κάποιο χρονικό διάστημα να διατηρήσετε με επιτυχία μια αδιανόητη ποσότητα ψαριών στο παρελθόν και οι φωτεινοί λαμπτήρες γεμίζουν το ενυδρείο πολύ σφιχτά με φυτά και καλύπτουν ακόμη και τον πάτο του με ένα παχύ στρώμα ricia!
Αυτό είναι ένα κομμάτι του πυθμένα του ενυδρείου. Φυτεύεται πυκνά με φυτά εδαφοκάλυψης: Glossostigma elatinoides, Javanese βρύα (Vesicularia dubyana) και Riccia fluitans. Το τελευταίο συνήθως επιπλέει κοντά στην επιφάνεια, αλλά μπορεί να επιτευχθεί ότι μεγαλώνει στο κάτω μέρος. Για να γίνει αυτό, το ενυδρείο πρέπει να φωτίζεται έντονα και να παρέχεται διοξείδιο του άνθρακα στο νερό.
Οι γαρίδες του Amano επίσης δεν μπήκαν τυχαία στο πλαίσιο, ο οποίος πρέπει να επιλέξει προσεκτικά και προσεκτικά τα υπολείμματα φαγητού από το παχύ φύλλο
Αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η εξαπατημένη φύση από τη στιγμή που γεμίσαμε υπερβολικά το ενυδρείο με ζωντανούς οργανισμούς δεν είναι πλέον υπεύθυνη για τίποτα! Η βιώσιμη βιωσιμότητα ενός τέτοιου συστήματος δεν είναι πλέον εγγυημένη. Για το οικολογικό χάος που έχει κανονίσει ο ενυδρείος στο ενυδρείο του, αυτός και μόνο αυτός θα είναι υπεύθυνος. Ακόμα και ένα μικρό λάθος θα οδηγήσει σε περιβαλλοντική καταστροφή. Και για να μην κάνετε λάθος, πρέπει να γνωρίζετε πώς και γιατί αλλάζουν τουλάχιστον οι βασικές παράμετροι του νερού. Ελέγχοντάς τα εγκαίρως, μπορείτε να παρέμβετε γρήγορα στο έργο ενός υπερπληθυσμένου και ως εκ τούτου ασταθούς συστήματος, τροφοδοτώντας το με τους πόρους που λείπουν και απομακρύνοντας τα περιττά απόβλητα που η ίδια η «βιοκένωση» του ενυδρείου δεν είναι σε θέση να χρησιμοποιήσει. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένας τέτοιος πόρος απαραίτητος για ένα ενυδρείο με ζωντανά φυτά.
Φωτογραφία που τραβήχτηκε σε ένα εργαστήριο που πραγματοποίησε ο Takashi Amano στη Μόσχα το 2003. Αυτή είναι μια πίσω όψη του ενυδρείου. Τεχνητός το φόντοδεν παρέχεται εδώ. Θα δημιουργηθεί από φυτά που είναι εξαιρετικά πυκνά φυτεμένα κατά μήκος του πίσω τοίχου. Για να μεγαλώσουν χωρίς να «πνίξουν» ο ένας τον άλλον, χρησιμοποιήθηκαν πολλά κόλπα ταυτόχρονα, με βάση το ενυδρείο υψηλών τεχνολογιών... Πρόκειται για ένα ειδικό πολυστρωματικό μη οξυνιστικό έδαφος πλούσιο σε μέταλλα που είναι διαθέσιμα στα φυτά, μια πολύ φωτεινή πηγή φωτός με ειδικά επιλεγμένο φάσμα και φυσικά μια συσκευή που εμπλουτίζει το νερό με CO2 (όλα παράγονται από την ADA)
Μέρος ενός συστήματος που εμπλουτίζει το νερό του ενυδρείου με κοντινό πλάνο διοξειδίου του άνθρακα. Μια συσκευή είναι προσαρτημένη στο εξωτερικό που σας επιτρέπει να ελέγχετε οπτικά τη ροή φυσαλίδων αερίου στο ενυδρείο. Υπάρχει διαχύτης στο εσωτερικό. Για λόγους σαφήνειας, οι διοργανωτές του σεμιναρίου ενεργοποίησαν το αέριο πολύ δυνατά και μια ολόκληρη στήλη φυσαλίδων ανεβαίνει από τον διαχύτη. Τα φυτά ενυδρείου δεν χρειάζονται τόσο διοξείδιο του άνθρακα. Σε κανονική λειτουργία, όταν παρέχεται πολύ λιγότερο αέριο, σχεδόν καμία φυσαλίδα δεν πρέπει να είναι ορατή, αφού το διοξείδιο του άνθρακα διαλύεται γρήγορα στο νερό. Έτσι, η πλούσια βλάστηση στο «φυσικό» ενυδρείο του Takashi Amano δεν αναπτύσσεται από μόνη της - αυτό απαιτεί ειδικό εξοπλισμό. Αυτό το ενυδρείο λοιπόν δεν είναι τόσο «φυσικό», είναι μάλλον τεχνογενές!
Υπάρχει πολύ λίγο CO2 στην ατμόσφαιρα της γης - μόνο 0,03%. Σε ξηρό ατμοσφαιρικό αέρα σε τυπική βαρομετρική πίεση (760 mm Hg), η μερική του πίεση είναι μόνο 0,2 mm. rt Τέχνη. (0,03% των 760). Αλλά ακόμη και αυτή η πολύ μικρή ποσότητα είναι αρκετά αρκετή για να δείξει την παρουσία της με τρόπο σημαντικό για τον ενυδρείο. Για παράδειγμα, αποσταγμένο ή καλά απομεταλλωμένο νερό, αφού μείνει σε ανοιχτό δοχείο για αρκετό χρόνο προκειμένου να προλάβει να ισορροπήσει με τον ατμοσφαιρικό αέρα **, θα γίνει ελαφρώς όξινο. Αυτό θα συμβεί επειδή το διοξείδιο του άνθρακα θα διαλυθεί σε αυτό.
Στην προαναφερθείσα μερική πίεση διοξειδίου του άνθρακα, η συγκέντρωσή του στο νερό μπορεί να φτάσει τα 0,6 mg ανά λίτρο, γεγονός που θα οδηγήσει σε πτώση του pH σε τιμές κοντά στο 5,6. Γιατί; Το γεγονός είναι ότι ορισμένα μόρια διοξειδίου του άνθρακα (όχι περισσότερο από 0,6%) αλληλεπιδρούν με μόρια νερού για να σχηματίσουν ανθρακικό οξύ:
CO2 + H2O H2CO3
Το ανθρακικό οξύ διασπάται σε ιόν υδρογόνου και όξινο ανθρακικό: H2CO3 H + + HCO3-
Αυτό είναι αρκετό για να οξινίσει το αποσταγμένο νερό. Ας θυμηθούμε ότι ο δείκτης pH (ενεργή αντίδραση του νερού) αντανακλά ακριβώς το περιεχόμενο των ιόντων υδρογόνου στο νερό. Αυτός είναι ο αρνητικός λογάριθμος της συγκέντρωσής τους.
Στη φύση, οι σταγόνες βροχής οξινίζονται με τον ίδιο τρόπο. Επομένως, ακόμη και σε οικολογικά καθαρές περιοχές, στις οποίες δεν υπάρχει θειικό και νιτρικό οξύ στο νερό της βροχής, εξακολουθεί να είναι ελαφρώς όξινο. Στη συνέχεια, περνώντας από το έδαφος, όπου η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα είναι πολλές φορές υψηλότερη από την ατμόσφαιρα, το νερό γίνεται ακόμη πιο κορεσμένο με διοξείδιο του άνθρακα.
Στη συνέχεια, αλληλεπιδρώντας με πετρώματα που περιέχουν ασβεστόλιθο, το νερό μετατρέπει τα ανθρακικά σε άμεσα διαλυτά όξινα ανθρακικά άλατα:
CaCO3 + H2O + CO2 Ca (HCO3) 2
Αυτή η αντίδραση είναι αναστρέψιμη. Μπορεί να μετατοπιστεί προς τα δεξιά ή προς τα αριστερά, ανάλογα με τη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα. Εάν η περιεκτικότητα σε CO2 παραμείνει σταθερή για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα, τότε υπάρχει ισορροπία διοξειδίου του άνθρακα-ασβέστη σε τέτοιο νερό: δεν σχηματίζονται νέα υδρογονανθρακικά ιόντα. Εάν το CO2 αφαιρεθεί από το σύστημα ισορροπίας με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, τότε θα μετατοπιστεί προς τα αριστερά και πρακτικά αδιάλυτο ανθρακικό ασβέστιο θα καταβυθιστεί από το διάλυμα που περιέχει υδρογονάνθρακες. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, όταν βράζετε νερό (αυτό γνωστός τρόποςμείωση της σκληρότητας ανθρακικού, δηλαδή της συγκέντρωσης Ca (HCO3) 2 και Mg (HCO3) 2 στο νερό). Η ίδια διαδικασία παρατηρείται με μια απλή καθίζηση αρτεσιανού νερού, που ήταν υπόγεια στο υψηλή πίεση του αίματοςκαι εκεί διαλύθηκε πολύ διοξείδιο του άνθρακα. Μόλις βρεθεί στην επιφάνεια, όπου η μερική πίεση του CO2 είναι μικρή, αυτό το νερό εκπέμπει περίσσεια διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα μέχρι να έρθει σε ισορροπία με αυτό. Ταυτόχρονα, εμφανίζεται μια υπόλευκη θολερότητα, που αποτελείται από σωματίδια ασβεστόλιθου. Οι σταλακτίτες και οι σταλαγμίτες σχηματίζονται με τον ίδιο ακριβώς τρόπο: το νερό που εκρέει από υπόγεια στρώματα απελευθερώνεται από περίσσεια διοξειδίου του άνθρακα και, ταυτόχρονα, από ανθρακικά ασβέστιο και μαγνήσιο. Και στην πραγματικότητα, η ίδια αντίδραση συμβαίνει στα φύλλα πολλών φυτών ενυδρείου, όταν φωτοσυνθέτουν ενεργά σε έντονο φως και το διοξείδιο του άνθρακα καταλήγει στον κλειστό χώρο του ενυδρείου. Εδώ τα φύλλα τους αρχίζουν να "γκριζάρουν", καθώς καλύπτονται με μια κρούστα ανθρακικού ασβεστίου. Αλλά αφού όλο το ελεύθερο διοξείδιο του άνθρακα εξάγεται από το νερό, τότε το pH αυξάνεται αναπόφευκτα. Τα φυτά μπορούν συνήθως να αυξήσουν το pH του νερού του ενυδρείου σε 8,3-8,5. Με έναν τέτοιο δείκτη της ενεργού αντίδρασης του νερού, δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου μόρια διοξειδίου του άνθρακα και τα φυτά (εκείνα τα είδη που μπορούν να το κάνουν αυτό, αλλά πολλά μπορούν να το κάνουν) ασχολούνται με την εξαγωγή διοξειδίου του άνθρακα από όξινα ανθρακικά.
Ca (HCO3) 2 -> CO2 (απορροφάται από το φυτό) + CaCO3 + H2O
Κατά κανόνα, δεν μπορούν να αυξήσουν το pH ακόμη υψηλότερα, καθώς η περαιτέρω ανάπτυξή του επηρεάζει σημαντικά τη λειτουργική κατάσταση των ίδιων των φυτών: η φωτοσύνθεση, και επομένως η απομάκρυνση του CO2 από το σύστημα, επιβραδύνεται και το διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα, διαλύεται στο νερό, σταθεροποιεί το pH. Τα φυτά ενυδρείου, επομένως, μπορούν κυριολεκτικά να πνίγονται μεταξύ τους. Οι νικητές είναι εκείνα τα είδη που εξάγουν καλύτερα διοξείδιο του άνθρακα από υδρογονάνθρακες και όσοι δεν ξέρουν πώς να το κάνουν αυτό, για παράδειγμα, περιστροφές και αποώνες της ομάδας της Μαδαγασκάρης, υποφέρουν. Είναι αυτά τα φυτά που θεωρούνται τα πιο ευαίσθητα από τους ενυδρείους.
Τα υδρόβια φυτά σε αυτό το ενυδρείο δεν είναι στην καλύτερη τους κατάσταση. Για πολύ καιρό υπήρχε σε συνθήκες οξείας έλλειψης διοξειδίου του άνθρακα, τότε οργανώθηκε η παροχή του. Τα αποτελέσματα είναι ξεκάθαρα. Φρέσκα χόρταοι κορυφές μιλούν από μόνες τους. Η επίδραση της παροχής διοξειδίου του άνθρακα είναι ιδιαίτερα αισθητή στους περιστροφές (Rotala macrandra). Σχεδόν πέθαναν, όπως αποδεικνύεται από τα σχεδόν εντελώς άνευ φύλλου κατώτερα μέρη των στελεχών, αλλά ζωντάνεψαν και έδωσαν όμορφα κοκκινωπά φύλλα, τα οποία μεγάλωσαν πολύ γρήγορα ήδη κατά την παροχή αερίου
Αυτά τα φυτά που μπορούν να διασπάσουν υδρογονάνθρακες είναι πιο ανθεκτικά. Αυτά περιλαμβάνουν rdesty, vallisneria, echinodorus. Ωστόσο, πυκνά πυκνά ελόδεια είναι ικανά να τα στραγγαλίσουν. Το Elodeya μπορεί να εξαγάγει διοξείδιο του άνθρακα που είναι δεσμευμένο σε διττανθρακικά ακόμη πιο αποτελεσματικά:
Ca (HCO3) 2 -> 2CO2 (απορροφάται από το φυτό) + Ca (OH) 2
Εάν η ανθρακική σκληρότητα του νερού είναι αρκετά υψηλή, τότε αυτή η διαδικασία μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της τιμής pH του νερού του ενυδρείου σε 10, η οποία είναι επικίνδυνη όχι μόνο για άλλα φυτά, αλλά και για τη συντριπτική πλειοψηφία των ψαριών ενυδρείου. Στο ενυδρείο νερό με υψηλές τιμές pH, είναι αδύνατο να αναπτυχθούν πολλά φυτά και πράγματι πολλά είδη ψαριών ενυδρείου σίγουρα δεν τους αρέσει το αλκαλικό νερό.
Είναι δυνατόν να διορθωθεί η κατάσταση αυξάνοντας τον αερισμό του ενυδρείου με την προσδοκία ότι λόγω της υψηλής διαλυτότητας του διοξειδίου του άνθρακα, το νερό του ενυδρείου θα εμπλουτιστεί με CO2; Πράγματι, σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση και θερμοκρασία 20 ° C, 1,7 g διοξειδίου του άνθρακα θα μπορούσαν να διαλυθούν σε ένα λίτρο νερού. Αλλά αυτό θα συνέβαινε μόνο εάν η αέρια φάση με την οποία αυτό το νερό ήταν σε επαφή αποτελείτο εξ ολοκλήρου από CO2. Και, σε επαφή με τον ατμοσφαιρικό αέρα, ο οποίος περιέχει μόνο 0,03% CO2 σε 1 λίτρο νερού, μόνο 0,6 mg μπορούν να περάσουν από αυτόν τον αέρα - αυτή είναι η συγκέντρωση ισορροπίας που αντιστοιχεί στη μερική πίεση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα στο επίπεδο της θάλασσας. Εάν η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στο νερό του ενυδρείου είναι χαμηλότερη, τότε ο αερισμός θα το αυξήσει σε συγκέντρωση 0,6 mg / l και όχι περισσότερο! Αλλά συνήθως η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στο νερό του ενυδρείου είναι ακόμα υψηλότερη από αυτήν την τιμή και ο αερισμός θα οδηγήσει μόνο σε απώλεια CO2.
Το πρόβλημα μπορεί να λυθεί με τεχνητή τροφοδοσία διοξειδίου του άνθρακα στο ενυδρείο, ειδικά επειδή δεν είναι καθόλου δύσκολο. Σε αυτή την περίπτωση, μπορείτε να το κάνετε χωρίς καν επώνυμο εξοπλισμό, αλλά απλά να χρησιμοποιήσετε τις διαδικασίες αλκοολικής ζύμωσης σε διάλυμα ζάχαρης με μαγιά και μερικές άλλες εξαιρετικά απλές συσκευές, τις οποίες θα συζητήσουμε σύντομα.
Εδώ, όμως, πρέπει να έχουμε επίγνωση ότι κάνοντας αυτό ξαναπατάμε τη φύση. Ο αόρατος κορεσμός του νερού του ενυδρείου με διοξείδιο του άνθρακα δεν θα οδηγήσει σε τίποτα καλό. Έτσι μπορείτε να σκοτώσετε γρήγορα τα ψάρια και στη συνέχεια τα φυτά. Η διαδικασία παροχής διοξειδίου του άνθρακα πρέπει να ελέγχεται αυστηρά. Διαπιστώθηκε ότι για τα ψάρια η συγκέντρωση CO2 στο νερό του ενυδρείου δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 30 mg / l. Και σε πολλές περιπτώσεις, αυτή η τιμή θα πρέπει να είναι τουλάχιστον κατά το ένα τρίτο μικρότερη. Θυμηθείτε ότι οι έντονες διακυμάνσεις του pH είναι επίσης επιβλαβείς για τα ψάρια και η πρόσθετη παροχή διοξειδίου του άνθρακα οξινίζει γρήγορα το νερό.
Πώς να εκτιμήσετε την περιεκτικότητα σε CO2 και να διασφαλίσετε ότι όταν το νερό είναι κορεσμένο με αυτό το αέριο, οι τιμές του pH κυμαίνονται ελαφρώς και παραμένουν στην περιοχή αποδεκτή για τα ψάρια; Εδώ δεν θα μπορέσουμε να κάνουμε χωρίς τύπους και μαθηματικούς υπολογισμούς: η υδροχημεία του νερού του ενυδρείου, δυστυχώς, είναι ένα μάλλον "ξηρό" θέμα.
Η σχέση μεταξύ των συγκεντρώσεων διοξειδίου του άνθρακα, ιόντων υδρογόνου και ιόντων υδρογονανθράκων στο νερό ενός ενυδρείου γλυκού νερού αντικατοπτρίζει την εξίσωση Henderson-Hasselbach, η οποία στην περίπτωσή μας θα έχει τη μορφή:
/ = Κ1
όπου το Κ1 είναι η φαινομενική σταθερά διάστασης του ανθρακικού οξέος στο πρώτο στάδιο, λαμβάνοντας υπόψη την ισορροπία των ιόντων με ολόκληρη την ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα στο νερό - το συνολικό αναλυτικά προσδιορισμένο διοξείδιο του άνθρακα (δηλαδή, τόσο απλά διαλυμένα μόρια CO2 όσο και ενυδατωμένα μόρια με τη μορφή ανθρακικού οξέος - H2CO3). Για θερμοκρασία 25 ° C, αυτή η σταθερά είναι 4,5 * 10-7. Οι τετράγωνες αγκύλες αντιπροσωπεύουν μοριακές συγκεντρώσεις.
Η μετατροπή του τύπου δίνει:
Οι τιμές pH και μπορούν να προσδιοριστούν χρησιμοποιώντας τυπικές δοκιμές ενυδρείου. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η δοκιμή KH καθορίζει την περιεκτικότητα σε υδρογονανθρακικά ιόντα στο νερό (και όχι ιόντα ασβεστίου) και είναι κατάλληλη για τους σκοπούς μας. Η μόνη ταλαιπωρία της χρήσης του σχετίζεται με την ανάγκη μετατροπής βαθμών σε Μ, κάτι που ωστόσο δεν είναι καθόλου δύσκολο. Για να γίνει αυτό, αρκεί να διαιρεθεί η τιμή της σκληρότητας ανθρακικού που λαμβάνεται μετά την εκτέλεση της διαδικασίας δοκιμής σε μοίρες με 2,804. Η συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου, εκφρασμένη σε ρΗ, πρέπει επίσης να μετατραπεί σε Μ, γι 'αυτό είναι απαραίτητο να αυξηθεί το 10 σε ισχύ ίση με την τιμή του ρΗ με αρνητικό πρόσημο:
Για να μετατρέψετε την τιμή που υπολογίζεται με τον τύπο (2) από M σε mg / l CO2, πολλαπλασιάστε την με 44000.
Χρησιμοποιώντας την εξίσωση Henderson-Hasselbach, είναι δυνατό να υπολογίσετε τη συγκέντρωση του συνολικά αναλυτικά προσδιορισμένου διοξειδίου του άνθρακα στο ενυδρείο εάν ο ενυδρείος δεν χρησιμοποίησε ειδικά αντιδραστήρια για να σταθεροποιήσει το pH και η περιεκτικότητα σε χουμικά και άλλα οργανικά οξέα στο ενυδρείο του είναι μέτρια (με επαρκή βαθμό ακρίβειας για έναν ερασιτέχνη, αυτό μπορεί να κριθεί από το χρώμα του νερού του ενυδρείου: αν δεν μοιάζει με τα "μαύρα νερά" του Αμαζονίου, είναι άχρωμο ή μόνο ελαφρώς χρωματισμένο, τότε δεν υπάρχουν πολλά από αυτούς εκεί).
Όσοι είναι σε κοντό πόδι με υπολογιστή, ιδίως με ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΑ ΦΥΛΛΑΗ Exel, μπορεί, με βάση τον παραπάνω τύπο και την τιμή Κ1, να συντάξει λεπτομερείς πίνακες που αντικατοπτρίζουν την περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα ανάλογα με τη σκληρότητα ανθρακικού και το pH. Θα δώσουμε εδώ μια συντομευμένη έκδοση ενός τέτοιου πίνακα, ο οποίος, ελπίζουμε, χρήσιμος για τους χομπίστες, μας επιτρέπει να υπολογίσουμε αυτόματα αυτόματα την περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στο νερό:
Οι ελάχιστες τιμές pH του νερού στο ενυδρείο για μια συγκεκριμένη ανθρακική σκληρότητα, στην οποία η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα δεν είναι ακόμη επικίνδυνη για τα ψάρια (κόκκινοι αριθμοί στις στήλες) και οι μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές pH στις οποίες γίνεται η φωτοσύνθεση εξακολουθεί να είναι αρκετά αποτελεσματική σε φυτά που δεν μπορούν να εξαγάγουν διοξείδιο του άνθρακα από υδρογονάνθρακες. Για 25 ° C
Εάν αποφασίσετε να τροφοδοτήσετε διοξείδιο του άνθρακα στο ενυδρείο, ρυθμίστε την παροχή έτσι ώστε οι τιμές του pH για την αντίστοιχη ανθρακική σκληρότητα να πέσουν μεταξύ του κόκκινου και του πράσινου αριθμού. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, η ενεργή αντίδραση του νερού θα αλλάξει (συνήθως το pH αυξάνεται) και αυτή η περίσταση πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη ρύθμιση του εξοπλισμού. Προσπαθήστε να συντονίσετε στη μέση του διαστήματος, τότε η τιμή του pH πιθανότατα δεν θα ξεφύγει από τα όριά της. Εάν η παροχή CO2 ελέγχεται από έναν ελεγκτή pH που διακόπτει την παροχή αερίου όταν το pH πέσει σε ένα προκαθορισμένο επίπεδο, τότε αυτό το επίπεδο δεν πρέπει να είναι χαμηλότερο από το ελάχιστο επιτρεπτό για τα ψάρια. Η χρήση ενός ελεγκτή pH είναι η πιο αποτελεσματική και ασφαλής, αλλά ο ίδιος ο ελεγκτής είναι σχετικά ακριβός.
Επί σε πρώτο πλάνοΑυτή η φωτογραφία είναι μια άλλη Rotala wallichii. Αριστερά είναι ένας φάρος ποταμού (Mayaca fluviatilis). Είναι επίσης λάτρης του ελεύθερου διοξειδίου του άνθρακα στο νερό. Στο κατάλληλο φωτισμόκαι η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στο ενυδρείο είναι περίπου 15-20 mg / l, αυτά υδρόβια φυτάκαλυμμένη με φυσαλίδες οξυγόνου, η φωτοσύνθεση είναι τόσο αποτελεσματική
Επιπλέον, μπορείτε να ταΐσετε τα φυτά με CO2 χρησιμοποιώντας ειδικά δισκία τοποθετημένα στο ενυδρείο σε ειδική συσκευή. Σταδιακά απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα στο νερό. Για τον ίδιο σκοπό, στις αρχές της ημέρας, μπορείτε να προσθέσετε ελαφρώς μεταλλικό ανθρακούχο νερό στο ενυδρείο (φυσικά χωρίς πρόσθετα τροφίμων!). Ο πίνακας και η αριθμομηχανή που παρέχονται σε αυτό το άρθρο θα σας βοηθήσουν να εκτιμήσετε πόσο αποτελεσματικά είναι αυτά τα μέτρα.
Ο πίνακας δείχνει επίσης τις τιμές του ρΗ που, σε μια δεδομένη ανθρακική σκληρότητα, αποκτά ένα καλά αεριζόμενο νερό σε ένα ενυδρείο δωματίου, εάν είναι μέτρια κατοικημένο με ψάρια και εάν η οξείδωση του νερού σε αυτό δεν είναι υψηλή. Με άλλα λόγια, εάν η παροχή διοξειδίου του άνθρακα στο ενυδρείο σταματήσει ξαφνικά, τότε μπορεί να αναμένεται ότι το pH του νερού μέσα σε λίγες ώρες θα αυξηθεί περίπου σε αυτές τις τιμές. Οι αριθμοί στην τελευταία γραμμή αυτού του πίνακα είναι το pH του νερού μιας δεδομένης σκληρότητας ανθρακικού σε ισορροπία με την ατμόσφαιρα. Φαίνεται ότι είναι ακόμη υψηλότερα. Σε φυσικές δεξαμενές, στα ορμητικά καθαρά ποτάμια, όπου το νερό βράζει και απελευθερώνει όλη την περίσσεια (μη ισορροπίας) διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, πράγματι γίνονται τέτοιες τιμές pH. Στα δωμάτια, η μερική πίεση διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα είναι υψηλότερη από ό, τι στην σε εξωτερικό χώρο, και οι διαδικασίες που συμβαίνουν στο έδαφος και στο φίλτρο του ενυδρείου οδηγούν στο σχηματισμό διοξειδίου του άνθρακα και ιόντων υδρογόνου. Όλα αυτά παρέχουν υψηλότερη περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στο νερό του ενυδρείου από ό, τι σε φυσικές συνθήκες, και το νερό σε αυτά, με την ίδια ανθρακική σκληρότητα, αποδεικνύεται πιο όξινο.
Τώρα ας δώσουμε προσοχή στο ακόλουθο γεγονός. Το ανθρακικό οξύ, το οποίο σχηματίζεται όταν το ατμοσφαιρικό διοξείδιο του άνθρακα διαλύεται στο νερό, μειώνει το pH του αποσταγμένου νερού στο 5,6 και το νερό με ανθρακική σκληρότητα, για παράδειγμα, ίση με 5 kN, που βρίσκεται σε ισορροπία με τα ατμοσφαιρικά αέρια, έχει ενεργή αντίδραση 8.4 Το ακόλουθο μοτίβο μπορεί εύκολα να εντοπιστεί: όσο μεγαλύτερη είναι η ανθρακική σκληρότητα του νερού, τόσο πιο αλκαλική είναι. Στην πραγματικότητα, αυτός ο κανόνας είναι γνωστός σε πολλούς, αλλά δεν γνωρίζουν όλοι οι ενυδρείοι ότι μιλάμε για ανθρακική σκληρότητα. Πράγματι, εάν ασχολείστε μόνο με φυσικά γλυκά νερά, στα οποία η ανθρακική σκληρότητα, κατά κανόνα, συμβάλλει πολύ σημαντικά στο σύνολο, δεν χρειάζεται να το σκεφτείτε, αλλά σε τεχνητά προετοιμασμένο νερό όλα μπορούν να είναι διαφορετικά. Για παράδειγμα, η προσθήκη χλωριούχου ασβεστίου θα αυξήσει τη σκληρότητα του νερού, αλλά όχι το pH. Το γεγονός ότι τα φυσικά νερά έχουν συνήθως μια ελαφρώς αλκαλική ενεργή αντίδραση οφείλεται ακριβώς στην παρουσία υδρογονανθρακικών ιόντων σε αυτά. Μαζί με το διοξείδιο του άνθρακα διαλυμένο στο νερό, σχηματίζουν ένα ανθρακικό-διττανθρακικό ρυθμιστικό σύστημα, το οποίο σταθεροποιεί το pH του νερού στην αλκαλική περιοχή όσο περισσότερο, τόσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση διττανθρακικών (ανθρακική σκληρότητα). Για να καταλάβετε γιατί συμβαίνει αυτό και για να επιλέξετε τις βέλτιστες τιμές σκληρότητας ανθρακικού για το ενυδρείο, πρέπει να στραφείτε ξανά στον τύπο Henderson-Hasselbach.
V. Kovalev,
* Οι κλασικές αναλογίες του ενυδρείου είναι οι εξής: το πλάτος είναι ίσο ή όχι περισσότερο από ένα τέταρτο μικρότερο από το ύψος. Το ύψος δεν υπερβαίνει τα 50 εκ. Το μήκος, κατ 'αρχήν, δεν είναι περιορισμένο. Ένα παράδειγμα είναι ένα ενυδρείο μήκους 1 μ., Πλάτους 40 εκ. Και ύψους 50 εκ. Η βιολογική ισορροπία σε μια τέτοια δεξαμενή δωματίου είναι σχετικά εύκολη.
** Με τον όρο ισορροπία με τον ατμοσφαιρικό αέρα, εννοούμε μια τέτοια κατάσταση νερού όταν οι συγκεντρώσεις (τάσεις) των αερίων που διαλύονται σε αυτό αντιστοιχούν στις μερικές πιέσεις αυτών των αερίων στην ατμόσφαιρα. Εάν η πίεση οποιουδήποτε αερίου μειωθεί, τότε τα μόρια αυτού του αερίου θα αρχίσουν να φεύγουν από το νερό, μέχρι να επιτευχθεί ξανά η συγκέντρωση ισορροπίας. Αντίθετα, εάν αυξηθεί η μερική πίεση ενός αερίου πάνω από το νερό, τότε περισσότερο από αυτό το αέριο θα διαλυθεί στο νερό.
