Девайс для контроля СО2 в аквариуме.
Небольшой шарик с колокольчиком и присоской.
Многие его видели, все знают, что он служит для контроля количества СО2 в аквариуме. Некоторые думают что он контролирует и рН в аквариуме, хотя это и не совсем так. Попробуем разобраться, что за зверь. Принцип работы ДЧ известен очень давно и основан на законе о парциальном давлении газов.
Ну, сам дропчекер подписан))) Он представляет из себя некоторую емкость состоящую из двух камер, соединенных между собой свободным пространством. В данном случае, на схеме- трубка. Но в принципе конструктивных решений может быть много, поэтому я и назвал его “свободным пространством”.
Эти емкости разные. Одна (на схеме она слева) открытая и погружена в аквариумную воду так, чтобы зеркало воды открывалось в это соединительное пространство. А вторая (на схеме она справа)- закрытая с одной стороны. А вторая сторона так же открывается в это соединительное пространство. И вот в эту правую емкость залита индикаторная жидкость, по которой мы и оцениваем концентрацию СО2 в воде.
Именно “оцениваем”, потому что это не очень точный замер. Но об этом чуть позже.
Принцип работы дропчекера.
Согласно закону о парциальном давлении газов, концентрация СО2 в индикаторной жидкости стремится уравновеситься с концентрацией СО2 в воздухе над ней. Если в воздухе она больше, то СО2 растворяется в индикаторной жидкости до достижения равновесного состояния, если меньше, то СО2 из индикаторной жидкости улетучивается. Тоже до достижения равновесного состояния. Естественно, что при изменении концентрации СО2 в индикаторной жидкости, изменяется ее кислотность (рН) и залитый туда индикатор на рН меняет цвет.
Точно такой же процесс будет происходить и в правой (на схеме) части дропчекера при погружении его в аквариумную воду. Из зеркала воды, попавшего в открытую часть ДЧ, СО2 будет выходить в воздушное пространство между камерами или наоборот растворяться из него в воде.
И так будет происходить до тех пор пока не установится равновесие между концентрациями СО2 в обеих камерах дропчекера.
В итоге получается, что согласно закона о парциальном давлении, равновесие установится тогда, когда концентрация СО2 в камере с индикаторной жидкостью станет такой же, как и в аквариумной воде.
И как же нам эту концентрацию определить? Да очень просто. Поскольку в индикаторную жидкость производители льют обычный тест на рН или его же, но со специальными добавками, не дающими ему быстро обесцвечиваться, то при изменении в ней этого самого рН, она меняет свой цвет точно так же как и обычный тест. Глядя на свой ДЧ, по его цвету и шкале рН-теста, мы определяем какой у нас рН в индикаторе в дропчекере.
А потом при помощи калькулятора определяем концентрацию СО2. Но ведь для калькулятора же нужен еще и КН? Где его взять? Прелесть в том, что все производители индикаторных жидкостей делают их на воде с КН 4. Так что смело можно четверку ставить в калькулятор.
Из того что сказано выше следует, что с помощью дропчекера определять рН аквариумной воды нельзя. Это очень распространенная ошибка. ДЧ не меряет (!) рН аквариумной воды! Он меряет рН индикаторной жидкости с КН 4. И не более того! Это сделано специально чтобы иметь возможность посчитать реальное содержание СО2 в воде. Потому что если мы замеряем в аквариуме рН и КН и по ним посчитаем, то можешь получить искаженные значения по СО2.
А все потому, что в воде может находиться (и чаще всего таки находится) что-то, что подкисливает воду чисто химически- то ли гуминовые кислоты, то ли какой-нибудь рН- в виде какой-нибудь кислоты, то ли еще что-то, что изменяет рН без связки с содержанием СО2 в воде. Следовательно в качестве бонуса получается что с помощью ДЧ можно выяснить насколько у нас вода подкисляется чисто химически.
Приведу пример. Предположим, что в аквариуме рН 6,5, а КН 2. По калькулятору получается что СО2 20 мг/л. Дропчекер же показывает рН 7,0 , что при его штатной КН 4 соответствует 13 мг/л
Это значит, что в аквариуме концентрация СО2 таки 13, а воду что-то таки подкисляет, например всеми любимые листья кетапанга или коряга. Так вот, теперь если вручную в калькуляторе введсти КН 4 и перебирать рН, пока не получим СО2 13 мг/л, то увидим что этот рН получился 6,7.
Это значит, что? Это значит что нашему рабочему КН 2 и фактическому СО2 13 мг/л в аквариуме должен соответствовать рН 6,7. А он у нас 6,5. Значит на вот это разницу 6,7-6,5=0,2 у у нас наша условная коряга и подкисливает воду химически. Только есть одна проблемка. Общая для всех дропчекеров- большое время реагирования на изменение рН. Бороться с этим в некоторой степени можно… Как следует из схемы (которая была в начале поста), чем больше площадь зеркала аквариумной воды и индикатора Sводы и Sинд, тем быстрее будет происходить газообмен между средами. И чем меньше объем индикаторной жидкости Vинд, тем быстрее она будет насыщаться или отдавать СО2 в пространство между камерами. А это значит, что у нас должна быть такая форма камеры с индикатором, чтоб там получалось что при минимально возможном объеме индикаторной жидкости, площадь ее зеркала должна быть максимально возможной.
В теории это должен быть шаровОй сегмент. Отсюда и классическая, самая распространенная форма ДЧ, которая и показана на фото в самом начале поста. Шарик- правая камера по схеме, колокол- левая. Изогнутая трубочка- соединительная камера. Только люди почему то забывают о принципе минимальности объема индикатора при максимальности площади поверхности. Примерно (ну чтоб не мучать никого формулами) это бывает при заполнении шарика на 0,25-0,3 его диаметра. Только в этом случае ДЧ отрабатывает изменения рН максимально возможно быстро. Другими словами,
заполнять ДЧ индикаторной жидкостью нужно не так:
И не так
А вот так
В этом случае он отработает изменение рН быстрее всего.
Но в ДЧ есть еще один существенный момент, влияющий на скорость его реагирования на изменение рН.
Соединительная камера и общий объем воздуха между камерами. Камера здесь выполнена в виде трубочки с очень маленьким (в угоду эстетике) внутренним сечением (на схеме оно у нас обозначено Sд.ч.). Но зато объем самого шарика достаточно мал. Он хоть и не столь эстетичен как большой и красивый “глубоко фирменный” и почти хрустальный шар, но зато четко выполняет свои функции- быстро реагирует на изменения рН, что в случае подачи СО2 в аквариум может стать критичным. Поэтому для тех кому нужен дропчекер не на переднем стекле для любования, а где-то в не заметном месте и для реального контроля СО2, уже давно пользуются или маленькими шариками, или самодельными. Они не столь красивы, но примитивно просты, легкие в изготовлении, точные, хотя и не очень “быстрые”.
Вот вариант самодельного ДЧ
Это обычный “пенициллиновый” пузырек в который воткнута какая-то трубка и надета присоска. Трубка- пятикубовый шприц- он туда прекрасно заходит с небольшим натягом. Я его мелкой наждачкой заматовал- на белом лучше видна индикаторная жидкость. Но он не очень удачный- из-за формы пузырька воздушная камера (помнишь, чуть выше говорил) получилась увеличенной и реагирует он медленно. Поэтому использую я его как резервный. Снизу, в его горлышке аквариумная вода, а шприц- соединительная камера большого сечения. Между шприцом и горлышком камера с индикатором.
Наклейка просто для удобства- чтоб сразу видеть рН в индикаторной жидкости))
Но, повторюсь, чтобы он был быстрым, нужно использовать другой пузырек, раза в два короче.
Несколько лет назад начали уже выпускать т.н. “боченки”, сделанные по такому же принципу. Стоят, правда,не дешево. Но смотрятся, да, неплохо. И там уж точно продумано и так чтобы сечение соединительной камеры было максимально возможное, и объем ее был минимальный. Очень быстрые))
Я вот, кстати, делал недавно сравнительные испытания конкретно этого самодельного и конкретно этого шарика. Шарик оказался быстрее. Но это и понятно- общий объем воздушной камеры меньше, площадь колокола с в месте контакта с аквариумной водой больше, соотношение площади контакта индикатора и воздуха с объемом индикатора максимально большое. Ему бы еще плошадь сечения его камеры-трубки по-больше, цены б не было.
Вот он, ролик:
Часто спрашивают имеет значение где именно в аквариуме дропчекер устанавливать?
Я обычно отвечаю, что если про то “на виду” или подальше от глаз, то не имеет)) Но вообще его лучше устанавливать не возле самого источника СО2 в воде- возле него концентрация СО2 будет явно выше чем в сторонке. Так, где то по-дальше от помп, грелок и т.д.- некое “усредненное” по воде место. Ну и по высоте тоже. Не под самой поверхностью. Где-то сантиметров 15+- ниже поверхности. Потому что при разном давлении воды, растворимость газов разная. Следовательно и концентрация в верхних слоях, еще и имеющих газообмен с атмосферой, может оказаться меньше чем у дна. Соответственно, усредненное по аквариуму- где то по-серединке))
Примерная скорость реагирования дропчекера на изменение условий.
В общем, не сложный и довольно полезный девайс.
Главное- нужно всегда помнить, что цвет индикатора в ДЧ не имеет никакого отношения к рН аквариумной воды и показывает ТОЛЬКО рН в индикаторном растворе, зная КН которого (обычно 4) можно посчитать концентрацию СО2 в этом самом индикаторном растворе, которая после установления равновесия равно концентрации СО2 в аквариуме. И не более того!
С полной версией статьи можно ознакомиться здесь
https://uviaqua.com/dropcheker-kak-sred ... akvariume/
_______________________________________________________
Дополнительные материалы нашего сайта:
Важные темы раздела "Общие вопросы аквариумистики".
Важные темы раздела "Аквариумное оборудование".
Важные темы раздела "Освещение аквариума".
Важные темы раздела "Аквариумные рыбки".
Важные темы раздела "Болезни обитателей аквариума".
Важные темы раздела "Корма и кормления".
Важные темы раздела "Дизайн и оформление аквариума".
Важные темы раздела "Беспозвоночные +".
Важные темы раздела "Водоросли и аквариумные растения".
Важные темы раздела "Морской аквариум".
Важные темы раздела "Очумелые ручки".
Важные темы раздела "Декоративные пруды".
Важные темы раздела "Общение и флуд".
