top

Для чего необходимо давать углекислый газ
в воду аквариума ?

Подавляющее большинство аквариумных растений прибыло к нам из регионов, где часты тропические ливни, а в почве много перегноя. По этой причине вода в тропический водоёмах очень мягкая. Многие красивые растения плохо будут расти в московской воде средней жёсткости, даже если вы регулярно меняете воду.
Рекомендую в качестве справочника использовать книгу Кристель Кассельман "Атлас аквариумных растений. 1000 видов и форм". Если при описании растения она пишет, что данный вид любит мягкую воду и рекомендует подкормку СО2 (двуокись углерода), то опасно покупать этот вид. В жёсткой московской воде, без дополнительной подкормки СО2 это растение погибнет.
Растения очень любят добавку в воду углекислого газа - это их главная пища ! А удобрения - можно сравнить с витаминами.
Упрощенно процесс фотосинтеза описывается формулой:

6CO2 + 6H2O + фотоны света + хлорофилл => C6H12O6 + 6O2 + хлорофилл

Фотосинтез - это часть обмена веществ у растений, в результате которых происходит синтез сложных органических веществ и кислорода из простых веществ: СО2 и Н2О. Этот процесс идет с поглощением энергии света. Кроме того СО2 подкисляет воду: 0,1% - СО2 идёт на создание угольной кислоты H2CO3 , что хорошо.
Растениям в воде доступны два источника углерода: CO2 и гидрокарбонат HCO3 (бикарбонат). Большинство растений предпочитают СО2, потому что углекислый газ может поглощаться из воды с малыми энергетическими затратами, а многие водные растения вообще не способны непосредственно использовать гидрокарбонат в процессе фотосинтеза. Успешно потребляет бикарбонат элодея и валлиснерия и др. Эти растения могут усваивать углерод из гидрокарбоната даже при нулевой концентрации СО2, тем самым увеличивая рН, что очень плохо. Лучше не держать в аквариуме элодею.

При сильном освещении растениям требуется меньше энергозатрат на потребление СО2 , и высвободившаяся энергия может быть использована на повышение эффективности извлечения СО2 из воды. Но, трудная задача - обеспечить сильный свет в аквариуме ( см. статью освещение аквариума ).
Поэтому рекомендуется начать с добавления СО2 из баллона. И даже при скромном освещении, 0,3 Вт/л, увидите улучшение состояния растений в вашем аквариуме. Особенно заметен эффект на краснолистных видах растений. Например, ранее я несколько раз заводил капризную альтернантеру и неизменно она у меня пропадала. И только после начала подачи СО2 из баллона альтернатера стала отлично расти !

Существует распространённое мнение, что после начала подачи СО2 растения буквально "прут" в росте. Не совсем так. Да, ускорение в росте есть, но не в разы ! Зато внешний вид капризных растений становится идеальным: никаких дырок в листьях. К тому же, некоторые виды длинностебельных растений в московской воде не растут вообще, без подачи СОСО2, ибо большинство длинностебельных растений являются болотными, а не чисто водными растениями.
Кроме того, подача СО2 в воду аквариума помогает в борьбе с водорослями. Тут все довольно просто и сводится к конкурентной борьбе между растениями и водорослями. Обмен веществ и фотосинтез у высших растений более эффективны, нежели у примитивных водорослей. Поэтому водоросли могут выигрывать только в “некомфортных”, для высших растений, условиях углекислотного голодания. В условиях углекислотного голодания имеющегося в воде мизера СО2 вполне хватает примитивным водорослям, но совершенно недостаточно для более сложных высших растений. В результате водоросли растут ( и огорчают аквариумиста !), успешно потребляя растворенные в воде питательные вещества, а высшие растения стоят останавливаются в росте и деградируют.
Если вы начала подачу СО2, то надо добавлять в воду удобрения содержащие двухвалентное железо и калий. Иначе возникает "хлороз" - потеря хлорофилла, листья растений при этом желтеют. Неплохим удобрением является "PlantaMin". Лучше заливать это удобрение по утрам, ежедневно. Любые удобрения эффективнее действуют, если их внесение сочетается с добавкой свежей воды в аквариум !

Особо обращаю внимание, что применение любых видов жидких удобрений неэффективно (и даже вредно !) если рН воды больше 7,5. Дело в том, что в слабощелочной воде все микро и макроэлементы растениями усваиваются плохо. Предпочтительна слабокислая вода - рН=6,8...7,2 лучше нейтральная - рН=7.
Активная реакция воды зависит от КН-буфера и количества СО2 в воде. В таблице хорошо видно, сколько СО2 должно быть в воде для достижения рН=7. Например, если в аквариуме вода имеет КН=2, то нужно для достижения рН=7 растворить в 6 раз (!) меньше СО2, чем при КН=12. К слову сказать, Амано Такаши часто применяет очень мягкую воду с КН=1...3. В Москве во многих районах вода имеет КН=12, при этом в аквариумной воде надо растворить 38 мг/л углекислого газа для достижения рН=7. Надо заметить, что доза СО2 более 30 мг/л является токсичной для рыб. В этом случае желательно смягчать воду хотя бы до уровня КН=9.

KH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
CO2 [мг/л]
для рН=7
3 6 10 13 16 19 22 25 29 32 35 38 41 44 48

Краткий обзор углекислотного оборудования

СО2 комплект

Комплект для подачи углекислого газа в сборе:
баллон на 2 л, переходник,
редуктор УР-6, электроклапан и
игольчатый вентиль с фитингом (справа).
  • Баллон для СО2 на 2 литра. Углекислый газ в баллоне находится в жидком виде под давлением примерно 6 МПа ( 58 атм ). Предельное (нормальное) давление жидкого СО2: 73 атм. Лучше всего применять кислородные баллоны, они расчитаны на рабочее давление - 150 атм, пробное давление - 250 атм.
    Углекислотные баллоны расчитаны на рабочее давление - 150 атм, пробное - 225 атм.
    Заправка баллонов в Москве: www.svaga.ru, метро Петровско-Разумовская. Заправка баллонов на 2л и 5л стоит одинаково. Необходимо обязательно взять с собой безмен и взвесить пустой баллон и заполненный. В 2 л баллон можно залить 1,5 кг СО2 - это в идеальном случае. Т.к. оборудование у "Сваги" допотопное, то залить 1 кг СО2 - это уже хороший результат !
    Забавно смотреть как заправщик прижимает баллон к полу ногами, когда прикручивает шланг. Весы ржавые, нет даже электроосвещения. Я никогда не думал, что настолько всё жутко и допотопно !

    В июле 2005 года в "Сваге" напортачили: на это раз мой 2 л баллон "перезалили" углекислым газом - давление в баллоне оказалось 12 МПа и это довольно опасно. Мне пришлось стравить давление до 7 МПа.
    Не пользуйтесь услугами "Сваги" !

    Почему получается "перезалив" ?
    Алгоритм заправки следующий: делается первичная заливка баллона, после этого заправщик стравливает СО2 в течении 10...15 секунд, до тех пор, пока корпус баллона существенно не охладится (покрывается инеем). Охлаждение корпуса баллона определяют рукой, на ощупь ! Затем производится вторичная заливка баллона. Так вот "перезалив" происходит при чрезмерно-активном стравливании газа и соответственно, чрезмерного охлаждения баллона. И в этом тонкость, т.е. хороший заправщик должен хорошо понимать динамику стравливания газа. Беда в том, что хорошие заправщики перевелись. Очень легко получить опасный "перезалив" баллона зимой, в мороз. Были отмечены случаи "перезалива" с давлением 300 атм и даже 400 атм ! В январе 2006 года, у одного из аквариумистов в Москве, взорвался баллон с СО2 в салоне автомобиля. К счастью, в этот момент в автомобиле никого не было.

    Внимание !
    Надо строго следить за весом залитого углекислого газа, во избежании "перезалива". Для этого:
  • Полностью стравите газ из баллона и взвесьте пустой баллон безменом. Этот вес напишите прямо на баллоне.
  • В 2л баллон нельзя заливать более 1,5 кг СО2. Если в баллон залили газа более этого веса, то медленно стравите газ, прямо на заправке, до веса 1,5 кг.

    В Германии много заправочных пунктов, но для заправки баллонов применяют дорогое оборудование стоимостью 50000 евро. К сожалению в Москве такого оборудования нет.


  • Редуктор углекислотный, отечественный "УР-6" с двумя манометрами предназначен для электросварочных работ. Для аквариумистики хорошо подходит. У меня есть ещё один углекислотный редуктор "УР-6-6", он больше по размерам чем "УР-6".
    Первый (левый) манометр показывает давление газа в баллоне, правый манометр показывае давление на выходе редуктора. Я выставляю на выходе 0,2...0,1 МПа. Меньшее давление выставлять нежелательно, т.к. редукторы начинают работать нестабильно.
    Редукторы "УР-6-6" и "УР-6" великолепно работают вплоть до давления в баллоне 0,1 МПа, после этого баллон можно отключать и нести на перезарядку.


  • Электромагнитный клапан фирмы Camozzi типа А331-1С2, разработан для промышленного оборудования. Ни разу не подводил. Клапан нужен для отключения подачи СО2 в аквариум на ночь. Клапан работает ( пропускает газ ) при подаче на его эл.обмотку 220В. Обычно на клапан подают напряжение от таймера, который включает светильник аквариума. Утром таймер одновременно включает свет и включает клапан для пропуска углекислого газа в реактор. Очень удобно.


  • Игольчатый вентиль обязательно нужен для точной дозировки подачи СО2. Конструкция вентиля проста, но точность при изготовлении нужна высокая. Неплохо себя зарекомендовали промышленные вентили фирмы Camozzi: RFO-382 (под резьбу G1/8) и RFO-352 (под резьбу М5).
    Дозировка подачи СО2 зависит от карбонатной жесткости воды, обычно: 1 пузырёк за 1...4 с.
    Необходимая концентрация СО2 для растений: 7...30 мг/л. Для рыб пределом считается 40мг/л, если концентрация превысит это максимум, то рыбы могут отравиться. Желательно иметь тест на содержание СО2 в воде.
    Для расчёта подачи количества пузырьков углекислого газа в минуту, можно использовать формулу.

    N=( KH * V ) / 30
    Где:
    N - количество пузырей углекислого газа в минуту
    V - объем воды в аквариуме
    KH - буфер (карбонатная жесткость)
    Важно: нежелательно давать СО2 в больших количествах, чем рекомендует формула. Т.к. толку не будет, зато можно заполучить вспышку сине-зелёных водорослей.

  • Реактор для растворения СО2 в воде. Ранее я использовал реактор немецкой фирмы "EHEIM", артикул 6060300, с керамической мембраной. Реактор компактен, имеет высокое входное рабочее давление - до 0,1 МПа, счетчик пузырьков и обратный клапан, но сложен в обслуживании. Инструкция по эксплуатации реактора приведена в следующей статье. Интересно, что японская фирма ADA выпускает аналогичные по принципу (с керамической мембраной) реакторы, но с корпусом из стекла, дорогие.
    Тип: 'Pollen Glass Beetle Series'
    102-103 / 30
    102-104 / 40
    102-105 / 50
    Последняя цифра в названии 102-104 / 40 означает, что диаметр реактора равен 40 мм. Его цена - $97.
    Лабиринтные реакторы ADA не выпускает.

    Эффективнее растворяют газ лабиринтные реакторы, но они дорогие и значительно больше по размерам. Эти реакторы обычно сделаны из прозрачного полистирола и зарастают зелёными водорослями - это большой недостаток. Мне приходится промывать реакторы раз в месяц "Белизной". Рекомендую покупать лабиринтно-спиральные реакторы из серо-прозрачного полистирола. Реакторы из сероватого полистирола меньше зарастают зелёными водорослями.
    Аквариумисты неплохо отзываются о спиральном реакторе типа "reactor m" от фирмы Aqua Medic, который оснащён собственной помпой. Помпа имеет производительность 300 л/ч и потребляет 5 Вт. Помпа и реактор прикреплены к пластине-держателю, которая погружается в аквариум и присосками крепится к стеклу. Производительность реактора расчитана на 500 л аквариуной воды с КН=10. "Reactor m" можно наращивать используя дополнительные секции.
    Лабиринтные реакторы экономичны, растворяют газ примерно на 90%. Полностью растворить газ невозможно, т.к. в баллоне находится не чистый углекислый газ, а в смеси с воздухом.

    Самыми эффективными являются проточные реакторы. Например "reactor 1000" может снабжать углекислым газом аквариум объёмом до 2000 литров. Реактор подключается шлангом диаметром 16 мм к выходу канистрового фильтра. Большим преимуществом этого реактора является то, что он крепится в тумбе рядом с внешним фильтром и тем самым не загромождает аквариум.
    Размеры реактора: диаметр 8 см, длина 37 см.


  • Обратный клапан. Если выключить подачу СО2 в аквариум, то остатки СО2 в подводящей к реактору трубке растворяются со скоростью 30 см в час. Т.е. вода может "заползти" по трубке до редуктора и вывести его из строя. По этой причине обязательно нужен защитный обратный клапан. Желательно, чтобы клапан был именно углекислотный: например клапан от фирмы "Dennerle" тип 1591. Мне не удалось купить такой клапан. Я применяю обычный (не углекислотный) клапан Tetra тип "СV4" и углекислотный клапан от фирмы JBL.
    Не покупайте клапан канадской фирмы "Hagen" art. A1165 - он протекает ! Этот клапан можно легко отличить: корпус прозрачный и в нём видна маленькая пружинка.


  • Промышленность выпускает разнообразные счетчики пузырьков. В качестве примера на нижнем фото показан счётчик пузырьков ($116) из стекла от японской фирмы "ADA". В случае применения лабиринтных ректоров счетчик излишен.
  • Сборка углекислотного комплекта

  • Сначала надо присоединить к баллону переходник и далее редуктор. Для сборки нужно иметь 2 ключа: на 32 мм и 27 мм. Затягивать надо сильно. В комплекте две фторопластовые прокладки. Они велики, их надо было подточить. Я это сделал на точиле. Можно просто обрезать ножницами.


  • Лента для уплотнения резьбы называется "Фум-лента". Продаётся везде. Это тонкая тефлоновая лента. Наматывать её надо много. Не менее 10-ти слоёв. Прикручивать эл.клапан к игольчатому вентилю надо только руками, чтобы не сорвать резьбу.


  • Проверка протечек углекислого газа. Надо помазать мыльной пеной для бритья. Долго боролся с протечками. Фум-ленту пришлось несколько раз перематывать.


  • Вентили баллонов иногда попадаются очень тугие. Штатной ручкой открутить сложно. Я откручиваю разводным ключом.


  • У кого проблема с руками, рекомендую самостоятельно сборкой не заниматься. Сложно...

    Импортные комплекты проще в сборке, но стоят до $500. К ним на баллоны нужны переходники для заправки. Правда, лично я их не проверял.


  • Не кладите баллон на бок. Жидкий газ протечёт в редуктор и начнёт испаряться, происходит резкое охлаждение всего редуктора и мембраны. При этом мембрана может разорваться, из-за потери прочности при охлаждении.
  • Camozzi A331

    Электромагнитный клапан фирмы Camozzi, тип А331-1С2.
    Электрошнур и фитинги не показаны.
    Camozzi RFO-382

    Игольчатый вентиль
    фирмы Camozzi, тип RFO-382.
    Фитинги не показаны.
    reaktor Eheim

    Компактный реактор от "EHEIM" (артикул 6060300).
    Обратный клапан и трубка не показаны.
    reaktor ADA

    Корпус компактного реактора от фирмы "ADA" сделан из стекла.
    Тип: Pollen Glass Beetle Series 102-104/40
    reaktor Dennerle

    Лабиринтные реакторы
    от фирмы "Dennerle".
    Обратных клапанов и трубок в комплекте реакторов нет.
    Сверху на реакторах хорошо видны сборщики не растворившихся пузырьков углекислого газа в виде перевёрнутых ванночек
    'reaktor m' от фирмы 'Aqua Medic'

    Спиральный реактор с помпой
    от фирмы Aqua Medic. Тип: 'Reaktor m'
    'Reaktor 1000' от фирмы 'Aqua Medic'
    Мощный проточный реактор от фирмы Aqua Medic (тип 'Reactor 1000') подсоединяется к выходному патрубку внешнего канистрового фильтра
    счетчик пузырьков от фирмы ADA

    Счётчик пузырьков от фирмы "ADA" сделан из стекла.
    Тип: Beetle Counter 102-202

    И.Кротов
    2006 г.

    next Next, перейти к следующей статье


    <noframes>