нужен ли нам pH-контроллер?
pH-контроллер регулирует pH путем изменения подачи CO2¬. При этом он полагается на соотношение pH/kH/CO2¬. Но в аквариуме с растениями pH зависит не только от kH и подачи CO2. Гуминовые кислоты из субстрата, нитрификация в грунте и фильтре¬, выделение H+ растениями при поглощении питания - все это в значительной степени понижает pH. Например водопроводная вода у вас с pH=7.5, если же взять аквариумную воду и выветрив CO2 замерить pH он будет 7.0. Это и есть воздействие кислот. Зависимость pH-kH-CO2 становится совершенно иной, и уже мало зависит от kH. В результате вы думаете что подаете CO2 до 30мг/л, а на самом деле только до 10-15мг/л. Богатый гуминовыми кислотами и другой органикой субстрат как ADA Aqua Soil Amazonia¬ или его аналог¬ способен понизить pH воды до 6.5-6.8¬ и поддерживать его годами. В таком аквариуме при интенсивной подаче CO2 уровень pH будет ~6.5 с kH<1-2, но это вовсе не означает что у вас в воде CO2 5-10мг/л... Только дропчекер с RS¬ покажет какая на самом деле концентрация CO2.
pH-контроллер регулирует постоянство pH, что для аквариума с растениями не столь важно - важнее постоянство концентрации CO2. Вместо этого pH-контроллер манипулирует концентрацией CO2 чтобы получить стабильный pH... то есть буквально делает наоборот постоянно меняя концентрацию CO2. Вы должны понять что в аквариуме с растениями стабильный pH вовсе не означает стабильной концентрации CO2. Если pH понизится под воздействием кислот а не повышения уровня CO2, pH-контроллер принимает это как факт достижения нужной вам концентрации CO2... и необоснованно отключает подачу газа! Уровень CO2 снижается, и получаем водоросли от недостатка и колебаний уровня CO2.
При подменах воды заливая водопроводную воду вы немного увеличиваете kH, и pH временно повышается, pH-контроллер включает подачу CO2, но уже через день когда pH снова будет понижен иным буфером чем kH снова получаем заниженный уровень CO2. Если же подменная вода меньшей жесткости чем в аквариуме, pH временно понижается, и снова подача CO2 необоснованно отключается до тех пор пока иной буфер чем kH не повысит pH до состояния равновесия, после чего все равно pH-контроллер подает неверное количество CO2.
Внесение в аквариум подщелачивающих удобрений как ADA Green Brighty Special SHADE, постепенное заиливание субстрата, установка в фильтр ADA¬ свежих ADA Palm Net, внесение хелаторов EDTA/DTPA¬ с целью умягчения воды, промывка или закисание фильтра, сифонка грунта с удалением большого количества ила... все это быстро меняет pH в аквариуме НЕЗАВИСИМО от kH и концентрации CO2, следовательно сильно влияют на показания pH-электрода и подачу углекислоты pH-контроллером. Подача CO2 постоянно меняется без вашего ведома(!) ухудшая баланс, а никому ненужный постоянный pH якобы поддерживается, но на самом деле по изложенным выше причинам не происходит даже этого.
Более того, сам прибор очень ненадежен и требует высокой квалификации пользователя. Мембрана электрода очень быстро обрастает водорослями. В аквариуме электрод служит не дольше 1.5-2 лет. Даже своевременная и качественная калибровка по двум точкам pH4-7 еще не гарантия точности, он может дать погрешность по причине нелинейности показаний между этими двумя точками. Электрод под воздействием статического электричества вашей руки или в не заземленном аквариуме точных показаний дать не может. Показания электрода помещенного в аквариум могут быть очень искажены неопределяемыми блуждающими токами. Чтобы получить точные данные нужно тестировать воду изъяв образец из аквариума и следить за статикой. Требуется большой навык чтобы заметить ложность показаний электрода. С учетом всех этих факторов точность поддержания нужной концентрации CO2 pH-контроллером станет еще ниже. Это также значительно усложняет уход за аквариумом и расходы. pH-контроллер вселяет аквариумисту неверную надежду на то что доступность CO2 для растений стабильна, и он забывает о том что эффективность реактора и хорошая циркуляция воды¬ не менее важны. Кстати, точно измерить электродом pH, а соответственно и уровень CO2 в обессоленной/дистиллированной воде¬ без внесения хлорида калия KCl для увеличения проводимости вообще нельзя.
Что касается буфера kH, то растениям он вообще не нужен: он может быть равен нулю, и растения будут чувствовать себя прекрасно, причем вопреки ложным выводам к которым можно прийти глядя на таблицу зависимости pH/kH/CO2¬ обвала pH или резких скачков pH в течение суток не будет благодаря другим буферизирующим веществам в аквариуме, в основном из субстрата¬.
Что до стабильности pH, то оптимальный pH~6.4-6.8 очень важен для питания растений, но в большой стабильности нужды нет. И это никак не отразится на здоровье рыб потому что вред здоровью наносит вовсе не низкий pH и/или kH, а слишком низкая проводимость*¬ воды (когда слишком мало солей жесткости GH). Колебания pH в пределах 0.2-0.8 в сутки вместе с колебаниями уровня CO2 в разы это совершенно нормальная ситуация наблюдаемая в природных водоемах тропиков богатых органикой, приливных озерцах на берегу морей, и это никак не ухудшает состояния растений или живности. Такие колебания также происходят регулярно когда мы подмениваем в аквариуме сразу 50-75% воды без всяких негативных последствий для рыб, бесозвоночных, и растений.
Использование pH-контроллера требует постоянного слежения за его работой и калибровки, что только ухудшает надежность системы жизнеобеспечения аквариума и является еще одним источником фатальных последствий. В 80-х компания ADA¬ выпускала pH-контроллеры, но после того как из-за сбоя системы автоподмены воды в 240см аквариуме электрод оголился подача CO2 продолжалась всю ночь и погибли все рыбы, Takashi Amano отказался от него навсегда (см. Aqua Journal Online, STORIES BEHIND, vol.003 -CO2 System¬, Rus¬). ADA предпочитает простое распыление CO2 стеклянным диффузором и магнитный вентиль для отключения подачи газа на ночь - это на порядок надежнее, проще, и дешевле. Изложенные выше причины несостоятельности контроллера в аквариуме с растениями Амано тогда не учитывались, к таким выводам аквариумисты пришли намного позже, когда появился грунт ADA Aqua Soil¬ (1996).
Все это означает что pH-контроллер в аквариуме с растениямив принципе не может быть прибором который обеспечивает стабильность подачи CO2 в аквариум с растениями. На самом деле при наличии субстрата богатого гуминовыми кислотам и органикой он только мешает, и ориентируясь по зависимости pH-kH без учета понижения pH от гуминовых кислот и буферизации воды другими нежели образующими kH веществами поддерживает меньшую концентрацию CO2 чем мы думаем и требуется!
Иногда говорят что используют pH-контроллер чтобы предотвратить выброс газа одноступенчатым редуктором¬ (dump) когда CO2 в баллоне заканчивается. Но для этого лучше поставить двухступенчатый редуктор¬ и самый качественный игольчатый вентиль - никакого дампа не будет и подстраивать подачу газа после заправки баллона каждый раз не придется.
Другая ошибка которую делают пользователи pH-контроллера в том, что ставят слишком мощные проточные реакторы. При включении подачи газа магнитным вентилем утром повышение концентрации CO2 и падение pH происходит слишком быстро. Он также снижает оборот фильтра, очень громоздкий, требует постоянной чистки и контроля работы. Лучше ставить распылитель. Подачу газа следует ограничивать игольчатым клапаном ориентируясь по счетчику пузырьков.
Отказ магнитного вентиля? Да, это чревато передозировкой CO2, но опасность легко устранима если подавать CO2 методом распыления¬, использовать качественный редуктор¬ или даже двухступенчатый, поставить два игольчатых вентиля подряд. При правильной настройке метод распыления не даст фатальной концентрации слишком быстро если газ вдруг станет подаваться круглосуточно, и аквариумист сможет вовремя принять меры. Отказ магнитного вентиля опасен только с проточным CO2 реактором.
Как уже говорилось выше, по причине влияния на pH массы других компонентов буферной системы аквариума кроме kH, значение pH на контроллере при подаче CO2 действительно до 30мг/л может вообще не соответствовать Таблице pH<->kH¬. Чтобы настроить pH-контроллерна поддержание правильной концентрации в ~30мг/л нужно:
1) отключить pH-контроллер;
2) задать магнитным вентилем подачу CO2 только во время включения света;
3) отрегулировать игольчатым клапаном подачу газа так чтобы в середине периода освещения дропчекер с RS¬ cnfл зеленым показав ~30мг/л (при смене типа и мощности CO2-реактора настроить заново!);
4) замерить высокоточным тестом pH (JBL), и только теперь задать pH-контроллером ВЫключение подачи CO2 при значении pH ниже чем замеренный на 0.5.
При таком методе настройки контроллера мы фактически задаем режим работы контроллера таким, что он отключает подачу CO2 НЕ при достижении значения pH выбранного просто по Таблице pH/kH/CO2¬ что неверно, а с учетом равновесия pH под воздействием иных буферизирующих веществ и гуминовых кислот в конкретном аквариуме. В аквариуме с богатым органикой грунтом (Aqua Soil или аналог, биогумус, торф, речной ил сапропель и пр.) достижение концентрации в воде CO2=30мг/л будет при намного меньшем pH чем по таблице pH/kH/CO2, а в случае с Aqua Soil вообще при kH~1-2. Если не настроить таким способом c учетом снижения pH от органического буфера ДО подачи CO2, контроллер будет отключаться когда концентрация CO2 будет намного ниже требуемой (как по таблице pH/kH/CO2), что в конечном итоге приведет к ухудшению роста растений и появлению водорослей. Это очень просто проверить при помощи дропчекера с калиброванным раствором RS¬ - единственного метода который позволяет узнать концентрацию CO2 в воде (кроме приборов за $1500-2000). В данном случае контроллер будет выступать только в роли устройства аварийного отключения подачи CO2 в случае передозировки (дамп редуктора, поломка игольчатого вентиля, ), а игольчатым клапаном с магнитным вентилем вы будете регулироватьподачу CO2 ориентируясь по дропчекеру с RS¬.
Так как одновременный сбой pH-контроллера, игольчатого клапана и магнитного вентиля невозможен, фатальных последствий от передозировки газа одного из них не будет никогда, но недостаточная подача = водоросли вполне может быть. Если буферная система в аквариуме настолько изменится (огромные подмены воды, переход с осмоса на водопроводную воду, закончился срок службы органического субстрата, загнивание субстрата, использование торфа в фильтре и пр.) что pH сильно изменится, контроллер только навредит. Если pH значительно повысится, все будет ОК - контроллер оставит подачу газа всегда ВКлюченной, но передозировки не будет потому что она будет ограничена игольчатым клапаном и магнитным вентилем, с визуальным контролем по дропчекеру. Но если pH в аквариуме понизится, контроллер отключит подачу CO2 став причиной необоснованного(!) снижения подачи газа, рост растений резко ухудшится, и получим вспышку водорослей. То есть pH-контроллер при понижении pH от гуминовых кислот и деятельнсоти бактерий в грунте как гарант стабильности подачи CO2 бесполезен.
Пример неверной регулировки подачи CO2 контроллером. В молодом аквариуме нитрификация в грунте и фильтре слаба, и pH несколько повышенный. Он быстро обрастает растениями, в результате чего увеличивается подача корнями кислорода в грунт, колония бактерий растет, улучшается нитрификация, что понижает pH. А pH-контроллер снижает подачу CO2 вместо того чтобы ее повысить в соответствии с увеличением биомассы растений...
Удалив из этой схемы pH-контроллер вы только улучшите надежность и простоту обслуживания системы. Если вдруг буферная система аквариума значительно изменится и pH значительно повысится или понизится, игольчатый вентиль всегда будет продолжать подавать CO2 именно на 30мг/л, что визуально контролируется по дропчекеру с RS. Ту страховку от передозировки которую дает контроллер лучше обеспечит обыкновенный второй игольчатый вентиль на линии (а их на самом деле итак будет целых два если используется высокоточный редуктор).
Если понадобится по каким то причинам временно понизить подачу CO2, делайте это игольчатым клапаном следя за дропчекером, а НЕ наcтройками pH-контроллера! Таким образом контролируемая игольчатым вентилем подача CO2 будет стабильной, вы наконец то НА САМОМ ДЕЛЕ будете подавать CO2 до требуемых 30мг/л, а pH-контроллер будет выполнять функцию только как предохранитель аварийной/случайной передозировки. Но... если у вас хороший двухступенчатый редуктор¬ + игольчатый вентиль + дропчекер с RS¬ передозировка и дамп невозможны. Зачем тогда pH-контроллер? Чтобы предотвратить ошибочную подачу CO2 больше чем нужно? Следите за дропчекером.
Чтобы настраивать подачу CO2 без передозировки, увеличивайте подачу газа игольчатым вентилем медленно, добавляя несколько пузырьков в минуту за раз, следя за дропчекером. Лучше это делать за два-три дня: сделать примерную подачу и в середине дня посмотреть на цвет дропчекера, если он зеленый - достаточно, если голубоватый - добавить несколько пузырьков в минуту и проверить цвет дропчекера в такое же время дня на следующий день.
Как видим даже при описанном здесь методе настройки можно сделать pH-контрорллер менее вредным для аквариума, а вовсе не оправдать его установку. А теперь представьте с какими трудностями столкнется аквариумист который всех этих тонкостей просто не знает, и это при том что поддержание стабильной концентрации CO2 в аквариуме - самый важный и сложный аспект содержания аквариума с растениями...
Для предотвращения передозировки CO2 от дампа редуктора¬ или поломки игольчатого клапана можно поставить два игольчатых клапана последовательно, один за другим. Этот метод подойдет для одноступенчатого редуктора. Для правильной настройки нужно открыв первый после редуктора игольчатый клапан настроить подачу газа вторым, а затем уменьшать подачу газа первым до тех пор пока не начнет уменьшаться подача на счетчике пузырьков, и потом открыть его (первый) немного больше. Теперь будете регулировать подачу газа в соответствии с интенсивностью освещения в безопасном диапазоне 0-30мг/л вторым, а первый будет предохранителем от случайной передозировки вторым. Это исключит передозировку в случае поломки одного из клапанов, но только при правильной настройке подачи газа на обоих клапанах и стабильном давлении на выходе редуктора (чем больше давления на входе клапана тем больше подача газа). Это также может частично спасти от дампа¬ одноступенчатого редуктора, дав больше времени на то чтобы заметить чрезмерную подачу газа по счетчику пузырьков и/или дропчекеру с RS¬.
Для такой схемы можно задействовать игольчатый клапан на двухступенчатом редукторе (вентиль). Чтобы редуктор Hydor CO2 Green NRG¬ работал в таком режиме нужно выкрутить второй клапан (где присоединяется шланг, ним задана максимально возможная подача газа в ~120пуз/мин), вкрутить туда обычный игольчатый вентиль Camozzi, и настроить как было рассказано выше. Свой клапан редуктора (вентиль сверху, первый на линии) задаст предельную безопасный отсчет пузырьков для конкретного аквариума, а регулировать подачу в соответствии с освещенностью или ситуации будете вторым установленным клапаном. Так же можно сделать с любым другим редуктором у которого есть резьба на выходе (Sera CO2 Pressure Reducer #8013¬, Ferplast kit co2 energy professional¬ и др.).
Итак, с pH-контроллером чтобы получить требуемые CO2=30мг/л придется настраивать pH-контроллер не по таблице kH/pH, а отдельным игольчатым клапаном по цвету дропчекера c RS¬.
С качественным оборудованием и двумя игольчатыми клапанами передозировка полностью исключена. Контроллер только дестабилизирует концентрацию подачи CO2 ради не нужной стабильности pH. Зачем тогда вообще нужен pH-контроллер?
Регулировать подачу CO2 следует не по pH/kH, а ориентируясь прежде всего по перлингу, состоянию растений и рыб, наличию водорослей, и делать это по показаниям дропчекера с RS¬. Подавать CO2 ориентируясь по pH/kH таблице является самой распространенной ошибкой начинающих.
Используйте дропчекер с калиброванным раствором kH=4.00¬ - лучшего способа контроля концентрации CO2 для аквариума с растениями просто нет.
pH контроллер полезен только там где основным источником буфера в аквариуме является карбонатная жесткость kH - морской¬, аквариум с растениями но жесткой водой как цихлидариум с Mbuna (но субстрат без органики¬ или ADA Aqua Soil + дозы RO-реминерализатора c KHCO3¬).
Качественный редуктор¬, диффузор, игольчатый вентиль и шланги, подвес ADA¬, аквариум из low-iron стекла¬ и тумба в стиле ADA¬, ADA Aqua Soil Amazonia¬, хорошие коряги¬ и камни¬... любителю Nature Aquarium есть куда потратить $200-600 с большей пользой чем на совершенно ненужный pH-контроллер.
^
*Проводимость воды (Electrical conductivity, EC) дают любые соедниения имеющие заряд "+" (H, Ca, Mg, K, Zn, Na) или "-" (OH, Cl, Br, NO3, SO4). Растворенные в воде сахара, органика, CO2, микрочастицы не имеют заряда и на проводимость не влияют. Большинство проводимости воды дают именно соли жесткости Ca++ и Mg++. Карбонаты дающие буфер kH тоже имеют заряд и влияют на проводимость, но они составляют очень малую часть общей проводимости воды. Вода может иметь kH~0, но при достаточной проводимости, то есть наличии достаточного количества солей жесткости GH, она будет идеальной средой для рыб и растений. Так как kH для рыб и растений не важен, не важным становится и pH. Вы можете содержать рыб требущющих жесткой воды при очень низком pH без проблем, но только если вода имеет достаточную проводимость от других соединений, большинство из которых это соли жесткости воды GH. Например можно содержать дискусов в воде с pH=5.5, если GH/проводимость достаточны. Таким образом нуждно заботиться не о подходящих pH и kH, а требуемой проводимости/GH для данного вида.
Использовать для измерения проводимости воды мультиметр нельзя т.к. он использует вместо переменного тока как у кондуктометра ток постоянный, плюс у мультиметра малая площадь электродов - оба фактора сильно искажают показания. Лучше использовать именно проводимость (µS/cm) а не TDS (мг/л, ppm), так как приборы могут быть откалиброваны на разный стандар (NaCl, KС, 442™), и пересчет проводимости в TDS может вестись с разным коэффициентом. Нельзя сравнивать показания двух приборов откалиброванных на разный стандарт. Если вы используете не проводимость а TDS, всегда калибруйте TDS-метр на один из стандартов лично. Для морской воды рекомендуется стандарт NaCl, для чистой RO-воды стандарт KCl, для замеров проводимости в природных водемах/аквариумах/питьевой воды стандарт 442™ (NaHCO3+Na2SO4+NaCl). Подробнее о стандартах смотри Myron L Company.
При использовании TDS-метра для контроля качества очистки RO-воды помните, что достичь значения 1-2мг/л нереально потому что вместе с CO2 из воздуха/водопровода в воду попадает множество веществ (имющих заряд +/-) которые повышают проводимость даже самой чистой обессоленной воды. В этом причина того что вода очищенная методом RO-фильтрации после отстаивания некоторое время в открытой емкости может изменять свою проводимость и pH. Это же является причиной 'впитывания' RO-водой загрязняющих веществ из воздуха: храните очищенную воду в плотной закрытой таре для пищевых продуктов, особенно если она предназначена для питья.
|