Лимитировать рост растений могут недостаток азота, фосфора, микроэлементов или света, но именно недостаток CO2 является самой частой причиной дисбаланса. Постоянный контроль концентрации CO2 в аквариуме является важнейшим и самым сложным, требующим постоянного внимания вопросом содержания аквариума с растениями, т.к. именно неверная оценка концентрации CO2 - наиболее частая причина его недостатка, радикального¬ замедления роста растений, и как следствие - появления водорослей. Интенсивность освещения, концентрация микро- и макро- просто задаются, и вообще не нуждаются в тестировании.
Это также не только вопрос эффективного роста растений и здоровья экосистемы, но и безопасности ваших рыб, особенно креветок. При чрезмерной подаче CO2, например по причине сбоя в настройке системы подачи CO2 или работы реактора может исчерпаться буферная емкость воды, kH снизится до критического уровня, и произойдет обвал pH который рыбы просто не переживут. Если kH воды достаточно высок (>3) то pH останется в допустимых рамках, но будет превышена предельно допустимая концентрация для рыб (30мг/л). Креветки Caridina multidentata¬ от постоянной передозировки CO2 могут даже погибнуть.
Так как pH и kH напрямую зависят от концентрации CO2 в воде, измерив их можно определить концентрацию CO2 по следующим формулам:
CO2 = 3.0 * KH(в градусах) x 10^(7.00 - pHакв.)
[CO2] = KH/2.8 x 10 ^ (7.9 - pH) или
[CO2] = (44/2,8) x KH x 10^ (6,26-pHакв.)
Последние две формулы одно и то же математическое выражение, только записанное по разному. Разброс результатов не более 1,0мг/л. По этим расчетам можно составить таблицу или график определения концентрации CO2. Желтым выделены оптимальные параметры.
Табл. 1. Определение концентрации CO2 в аквариуме
по замеренным pH и kH. |
kH / pH | | | | | | | | | |
0.5 | 15.0 | 9.5 | 6.0 | 3.8 | 2.4 | 1.5 | 0.95 | 0.6 | 0.15 |
1.0 | 30.0 | 19.0 | 12.0 | 7.5 | 4.75 | 3.0 | 1.9 | 1.2 | 0.3 |
1.5 | 45.0 | 28.4 | 17.9 | 11.3 | 7.1 | 4.5 | 2.8 | 1.8 | 0.45 |
2.0 | | 37.8 | 23.9 | 15.1 | 9.5 | 6.0 | 3.8 | 2.4 | 0.6 |
2.5 | | 47.3 | 30.0 | 18.8 | 11.9 | 7.5 | 4.7 | 3.0 | 0.75 |
3.0 | | 56.8 | 35.8 | 22.6 | 14.3 | 9.0 | 5.7 | 3.6 | 0.9 |
3.5 | | | 41.8 | 26.4 | 16.6 | 10.5 | 6.6 | 4.2 | 1.0 |
4.0 | | | 47.8 | 30.1 | 19.0 | 12.0 | 7.6 | 4.8 | 1.2 |
5.0 | | | 59.7 | 37.7 | 23.8 | 15.0 | 9.5 | 6.0 | 1.5 |
6.0 | | | | 45.2 | 28.5 | 18.0 | 11.4 | 7.2 | 1.8 |
7.0 | | | | 52.0 | 33.3 | 21.0 | 13.2 | 8.4 | 2.1 |
8.0 | | | | | 38.0 | 24.0 | 15.1 | 9.6 | 2.4 |
9.0 | | | | | 42.8 | 27.0 | 17.0 | 10.8 | 2.7 |
10 | | | | | | 30.0 | 19.0 | 12.0 | 3.0 |
12 | | | | | | 36.0 | 22.7 | 14.3 | 3.6 |
14 | | | | | | 42.0 | 26.5 | 16.7 | 4.2 |
16 | | | | | | | 30.3 | 19.1 | 4.8 |
концентрация CO2, мг/л
предельно допустимая концентрация для рыб - 30 мг/л |
По таблице определения концентрации CO2 идеальные параметры будут при kH=4.0, значит с учетом понижения kH при подаче CO2 имеет смысл готовить мягкую воду¬ с dkH=5-6.0 градусов.
Можно воспользоваться таблицей от DENNERLE.
Следует знать что в аквариуме с растениями по данной таблице концентрацию CO2 не определяют т.к. слишком велико влияние других факторов понижающих pH, kH может быть нулевым, pH-контроллер¬ только все усложняет и совершенно не нужен, а лучший способ контроля концентрации CO2 - дропчекер с RS¬.
Так как растения в период освещения активно потребляют CO2 его концентрация в течение суток колеблется, а с ней и pH (утром выше, вечером ниже), поэтому нам нужно измерять среднесуточный показатель. Лучшее время для измерения pH середина светового дня в аквариуме.
При помощи измерения pH можно также контролировать состояние растений:
"Для определения сколько растения потребляют CO2 можно сравнить уровень pH утром и вечером. Наименьший уровень pH будет утром - перед ВКлючением света, после ночи дыхания рыб и потребления ими кислорода и выдыхания CO2, а наивысший уровень pH будет вечером, перед ВЫключением света, после дня потребления CO2 растениями и производства кислорода. Чем больше эта разница, тем больше потребление CO2 и соответственно здоровее ваши растения." (Aqua Journal)
Хороший практический пример настройки баланса экосистемы в аквариуме, и подачи CO2 в частности, приводится в разделе Опыт новичка - Маленький подводный сад в Японии¬.
Дропчекер / Dropckecker.
Контролировать подачу СO2 в аквариум наиболее удобно при помощи устройства постоянного контроля CO2 по pH воды которое крепится внутри аквариума - т.н. дропчекера (dropchecker). Он представляет собой замкнутый объем с небольшим количеством воды с добавлением индикаторного вещества (то же что используется для определения pH воды). Между раствором в дропчекере и аквариумной водой существует воздушная прослойка. CO2 из аквариумной воды диффундирует в воздушную прослойку. Так как воздушная прослойка отрезана от атмосферы, концентрация CO2 в этом замкнутом объеме будет равна концентрации CO2 в аквариумной воде. Затем CO2 диффундирует в раствор с индикаторной жидкостью внутри дропчекера, изменяя ее цвет. По цвету раствора определяют pH, а по нему концентрацию CO2. В связи с тем что для двукратного перехода газа вода-воздух и воздух-вода требуется время, прибор реагирует на изменения концентрации CO2 в аквариуме довольно медленно - 2...3 часа. Раствор в дропчекере меняется раз в 1-3 недели.
Дропчекер - совершенно незаменимый прибор точно показывающий какая же на самом деле концентрация CO2 в аквариуме. Судить о достаточной подаче CO2 по счетчику пузырьков можно, но это лишь косвенный показатель, доcтоверный только если все идеально. На самом же деле концентрация СO2 может значительно отличаться от ожидаемой по счетчику пузырьков. Могут повлиять: несовершенство реактора CO2 и его тип, утечки газа через шланги, выветривание CO2 от движения поверхности воды, подмешивание воздуха к углекислому газу. Думая что при данном отсчете пузырьков имеем 30мг/л, в аквариуме концентрация CO2 может быть значительно ниже. Результат - замеделние роста растений и появление водорослей. Еще раз повторю что контроль концентрации CO2 является самым сложным вопросом поддержания оптимальных условий для роста растений.
Дропчекеры выпускают многие производители, но лучшие из них - стеклянные: ADA Dropchecker, Dennerle CO2 Dropchecker, Aquatic Nature® CO2 Visual Tests, ELOS Conta и др. Есть и Double Check CO2 Checker от Cal Aqua Labs с двумя отсеками - один заполняется раствором с четко зеленым цветом, а другой водой с KH=4.00. Суть усовершенствования в том что под образцом с kH=4.00 (верхний) всегда виден эталонный зеленый цвет в нижнем.
Из самодельных вариантов дропчекера самая лучшая идея это использовать Bubble Airlock (обратный клапан) для пивоварения закрепив его на присоске для термометра (идея dOGHAIR). Он прозрачный, разбирается, стоит $1. Отличная идея от 'sebas' - DIY Dropchecker из стеклянной пробирки и миниатюрной стеклянной воронки. Можно как это сделал я, взять самую обыкновенную прозрачную чернильницу непроливайку(non-spill Inkpot, spill-prone inkpot) и приклеить держатель для присоски. Можно сделать из баночки и лейки, из флакона.
Использование вместо аквариумной воды раствора с KH=4 внутри дропчекера позволяет превратить его в постоянный индикатор не просто pH, а именно концентрации CO2.
Определение концентрации CO2 в аквариуме по замерам pH и KH является очень неточным методом.
Дело в том что практически все тесты любительского уровня (именно такие мы и покупаем) дают очень большие погрешности измерений. В результате можно получить вдвое больший/меньший показатель чем есть на самом деле. Не зная точно концентрации CO2 мы не можем судить о причинах возникшего дисбаланса, плохого роста растений и проблем с водорослями. С освещением, микроэлементами и раствором азот:фосфор¬ все значительно проще так как эти факторы довольно стабильны а допустимый диапазон концентраций довольно широк чтобы быть уверенным в принятии решений. В отличие от них концентрация CO2 - самый нестабильный и быстро меняющийся ограничивающий фактор роста растений!
Причиной неверных показаний тестов может быть не только их низкая чувствительность, но и такие факторы как не бикарбонатная щелочность. Некоторые кислоты заставляют тесты показывать ложные данные, приводя к тому что определяется значительно меньший уровень CO2 чем есть. Причиной могут быть и использование субстратов понижающих жесткость воды как ADA Aqua Soil¬ или окрашенная из-за коряг вода (не дает правильно определить цвет по шкале теста). Все это делает определение CO2 еще более сложным. (Tom Barr)
Чтобы наглядно представить насколько неточными могут быть показания тестов pH и определение концентрации CO2 в аквариуме обратимся к лабораторным испытаниям ряда тестов проведенного британским журналом Practical Fishkeeping (PFK).
Показания тестов в сравнении с реальным pH тестовых растворов. |
Тест | Диапазон | Образец А
pH=7.2 | Образец В
pH=5.8 | Образец С
pH=7.9 |
| Nutrafin pH (индикаторное в-во bromothymol blue) | 6.0-7.6 | 7.2 | 6.0 | 7.6 |
| Nutrafin pH (bromothymol blue) | 4.5-9.0 | 7.5 | 6.0 | 8.0 |
| Nutrafin pH с (bromothymol blue) | 7.4-8.6 | 8.0 | 7.4 | 8.0 |
| Salifert pH Expert Test | 6-9 | 7.5 | 6.0 | 7.5 |
| Waterlife pH Broad Range | 4-9 | самый неточный в обзоре |
| Acquamarine Dip and Read freshwater | 6-9 | на каждом образце ложный результат |
| Tetra test pH | 5-10 | 7.2 | 5.0 | 7.9 |
| Sera pH test | 4.5-9.0 | 7.2 | F | 7.9 |
| Interpet Easy Test high range pH tablet test kit | 7.3-8.8 | 7.6 | 7.3 | 8.2 |
| Interpet Easy Test low range pH tablet test kit | 5.5-7.5 | 7.5 | 5.8 | 7.9 |
| Interpet pH High Range Liquid | 7.3-8.5 | 7.6
| 7.3 | 7.6 |
| Interpet pH Low Range Liquid | 5.5-7.5 | 7.5 | 6.1 | 7.5 |
красным выделены результаты которые определены в обзоре как "ложные" (F)
Источник: Lab Test: Freshwater pH test kits, Matt Clarke, Practical Fishkeeping (PFK), February 2004. |
Как видим, можно получить не просто неточные данные, но даже полностью противоположные тому что есть в действительности! Если сюда еще добавить неточность тестов kH, то легко представить что концентрация CO2 в аквариуме может быть в разы выше/ниже чем определенная тестами и таблицей! Особенно большие ошибки будут если используются тесты широкого диапазона (4.0-9.0 или 6.0-9.0). Чтобы более менее точно измерить pH воды нужно использовать ТОЛЬКО высокоточные тесты¬ НИЗКОГО диапазона (low-range 5.5-7.5). ADA считает что для получения правильных показаний воду в Drop Checker нужно менять при резких изменениях параметров воды, например при каждой подмене воды. (»)
То же касается и тестов PO4 и NO3 - смотри сравнительное испытание разных тестов на Нитрат и Фосфат на сайте Adriaan Briene - (голл.).
Если измеряете уровень CO2 традиционным способом, обратите внимание что наилучшим в обзоре PFK оказался тест Nutrafin pH 6.0-7.6 ($6). Он имеет разрешение 0.2 единицы pH, прост в использовании и может выполнить 225 тестов! Правда его срок годности всего год, но за этот год можно делать тесты pH каждую неделю в четырех аквариумах - хороший вариант для тех у кого их много. В нем используется индикатор bromothymol blue(как и в тесте низкого диапазона HAGEN Nutrafin pH 7.4-8.6) - как раз то что нам нужно для создания калиброванного раствора KH=4.00¬.
Тест "JBL Testset pH 6.0-7.6" (Germany) - один из самых точных и недорогих тестов pH: диапазон измерений 6,0-6,2-6,4-6,6-6,8-7,0-7,2-7,4-7,6; рассчитан на 80 измерений, стоит $7.00. Отдельно недорого продаются запасные реактивы. В нем используется компенсационный метод с двумя пробирками - в первую наливают образец аквариумной воды, во втором проводят тест. Вы смотрите на цветовую шкалу глядя через образец аквариумной воды - так исключается неточность из-за цвета воды (частый случай в Nature Aquarium так как используются коряги). По моему опыту это хороший тест, но разница в цветовых образцах очень мала, и довольно сложно определять цвет по шкале - точность зависит от качества (цветовой температуры) освещения. Тесты фирмы Lamotte еще точнее, диапазон pH6.5 - 7.5 который еще можно интерполировать до 0,05. Но Lamotte существенно дороже чем JBL.
Для измерения pH во множестве аквариумов удобно пользоваться электронным pH-тестером, например Milwaukee pH52 (Бельгия - США - Италия). Его точность +-0.1pH. Стоимость от $40.
^
Эталонный раствор с kH=4.00.
Самым удобным и точным устройством контроля подачи CO2 в аквариум с растениями является дропчекер (drop checker). Но при традиционной заливке в дропчекер аквариумной воды показания pH дают только косвенное представление о концентрации CO2, требуют постоянного тестирования KH и определения значения CO2 по таблице pH/KH. Дропчекер с аквариумной водой никак не может быть способом измерения концентрации CO2 - он говорит нам только что pH упал или поднялся до критической отметки 6.6 или 7.2. Индикаторный раствор может стать зеленым при любом значении kH. Если исходный kH был 4.0 жидкость станет зеленой (pH=6.6) при CO2~30мг/л, а если kH был 7.0 - при CO2~52мг/л... Чтобы более менее иметь представление о концентрации CO2 в конкретном аквариуме нужно знать KH воды, и запомнить какой именно оттенок индикаторной жидкости соответствует оптимальным 30мг/л. То есть в этом случае дропчекер - всего лишь прибор постоянного контроля pH, а вовсе не CO2.
Для измерения концентрации CO2 а не просто pH в ноябре-декабре 2006 года был придуман новый метод. Первоначальная идея принадлежит Vaughn Hopkins (a.k.a. Hoppycalif). Она была подхвачена другими и общими усилиями доведена до практической реализации. Суть заключается в том, что заменив аквариумную воду в дропчекере на эталонный раствор c dkH=4.00, можно получить постоянный индикатор концентрации CO2, показания которого уже НЕ будут зависеть от kH воды в аквариуме! Концентрация CO2 в аквариуме уравнивается с концентрацией CO2 в индикаторной жидкости, а так как её kH всегда равен 4.00, индикатор будет зеленого цвета (pH=6.6) когда концентрация CO2 в аквариумной воде 30мг/л, при ЛЮБОМ dkH в аквариуме. Дропчекер становится прибором индикации концентрации CO2 а не просто pH, его показания совершенно не зависят от жесткости воды в аквариуме, и зеленым раствор будет именно при СО2=30мг/л. Контроль за CO2 становится на порядок проще, и главное точнее. Упомянутое выше влияние на точность показаний погрешности тестов pH и KH полностью исключается, ведь раствор в дропчекере имеет заданный KH, и теперь точность определения концентрации CO2 зависит только от цветового видения пользователя и окрашенности аквариумной воды.
Приготовление эталонного раствора (Reference solution, RS).
Основная проблема - сделать откалиброванный на kH=4.0 раствор для заливки в dropcheker. Предложение Tom Barr прокаливать пищевую соду NaHCO3 перед приготовлением RS оказалось полностью неверными. При температуре 200C (392F) часть бикарбоната натрия преобразуется в карбонат натрия. Еще хуже что после прокаливания можно получить их смесь в неизвестной пропорции, а прокаленный порошок очень быстро впитывает влагу из воздуха - какой точный вес чистого химиката будет неизвестно. Это приводит к тому, что полученный RS будет очень неточным. Многочисленные испытания этого метода подтвердили что раствор редко будет с dkH=4.0. [2] Чтобы сделать точный раствор RS нужно:
Использовать лучше натрий углекислый Na2CO3 (кальцинированная сода, натрия карбонат безводный - sodium carbonate anhydrous)– его чистота выше чем пищевой соды (99.5% против 97%) и он даст чуть более точный раствор RS. Нужно также увеличить взвешенную величину углекислого натрия на 0.5% чтобы скомпенсировать не 100% чистоту химиката. Для пищевой соды вес увеличить на 3%.
При расчетах растворов помните что калькулятор округляет величины, поэтому чтобы получить более точный вес нужно увеличить количество нулей. Например чтобы сделать 1л раствора с 5dKH калькулятор говорит что нужно 0.1 грамма пищевой соды. Если рассчитать на 1000л раствора калькулятор даст результат 150 грамм, то есть оказывается для 1л нужно не 0.1, а 0.15 грамма.
Пример растворов с kH=4.0 не прокаленной(!) пищевой содой NaHCO3:
- 1л дистиллированной воды и 0.12 грамм пищевой соды даст раствор с 4dKH=4.0;
- 1л дистиллированной воды и 0.15 грамм пищевой соды (точнее 0.14994) даст раствор с dKH=5.0;
- 6.0 грамм пищевой соды на 5л дистиллированной воды дадут раствор с dKH=40, 100мл этого раствора с 900мл дистиллированной воды дадут раствор с kH=4.0 который и используется в dropcheker.
(from: barreport.com: post by Bill, 3 Feb. 2007)
- или 6 грамм пищевой соды на 1л воды даст раствор с kH=200, 10мл этого раствора в 490мл воды дадут раствор с kH=4.0.
Для взвешивания порошка нужны очень точные весы (до 0.001), поэтому лучше сделать 5л раствора с dKH=40 внеся 6.0 грамм пищевой соды, а потом взять из него 100мл и долить 900мл дистиллированной воды. Получим 1 литр раствора с dkH=4.0. Вода - ТОЛЬКО двойной дистилляции, не RO! Испарение воды приведет к повышению kH и неверным показаниям - храните RS в стеклянной бутылке с плотной пробкой.
В последнее время можно купить у хоббистов Reference solution kH4.0 через Интернет.
Кроме того, похоже что DENNERLE CO2 Special Indicator + PH 3041 (фото) и есть готовый раствор с kH=4.00 с индикаторной жидкостью в ампулах - он показывает точно концентрацию CO2 в мг/л а не просто pH независимо от кислотности воды в аквариуме, и не требует дополнительного измерения kH.
Индикаторное вещество бромотимол голубой.
В качестве индикаторного вещества используется бромотимол голубой [C27H27Br2O5SNa] (bromothymol blue, BTB). Это вещество используется во всех тестах Nutrafin pH широкого или узкого диапазон афирмы Hagen, тестах Aquarium Pharmaceuticals pH и др. В общем случае если шкала pH теста с желтым цветом при pH=6 и голубым при pH=7.2 - индикатор скорее всего бромотимол голубой.
Чтобы сделать индикаторный раствор, то есть бромотимола голубого который потом добавляется в раствор RS с KH=4.00 в дропчекере, нужно растворить 0.1г бромотимола в 10мл 4% раствора гидроксида натрия NaOH (каустическая сода, caustic soda, sodium hydroxide), добавить 20мл спирта, и разбавить в 1л дистиллированной воды. Раствор будет ярко-голубого цвета. Если он зеленый, добавлять по капле гидрокисд натрия пока раствор не станет голубым. Можно также взять 1% кристаллов бромотимола к 99% воды, но он плохо растворяется.
Измерения.
Желтый цвет будет при pH~6.0, голубой при pH~7.2, и зеленый при pH~6.6.
Раствор с dKH=4 станет зеленым при pH=6.6 и укажет что концентрация CO2~30мг/л.
Если концентрация CO2 будет выше чем 30мг/л (pH ниже) цвет индикатора будет желто-зеленым или даже желтым. Если менее 30мг/л – голубым или голубовато-зеленым.
Если цвет слишком бледный, добавьте вдвое больше капель чем указано в инструкции pH теста (или бромотимола). Это никак не влияет на точность измерений - только увеличивает интенсивность окраски раствора. Цветовая шкала Bromotymol blue есть в теме DIY Drop Checker.
Чтобы измерять бóльшие или меньшие значения концентрации CO2 можно изменить kH эталонного раствора в индикаторе. С раствором dKH=3 индикатор будет зеленым (pH=6.6) при CO2=23мг/л, с kH=5 будет зеленым при CO2=38мг/л, при kH=6 при CO2=45мг/л. Сколько нужно внести пищевой соды NaHCO3 в калибровочный раствор для получения зеленого цвета индикатора при любой заданной вами концентрации CO2 в воде можно при помощи калькулятора Reference KH for target CO2 calculator. Вы в принципе не можете "на глаз" так точно определить зеленый уже раствор, или только желто-зеленый, это может сделать только колориметр (рис.), поэтому даже с дропчекер + калибровочный раствор вы всегда оцениваете достаточность уровня CO2 лишь примерно. Делайте калиброванные растворы с нужным dKH 3, 4 или 5 в зависимости от того какую концентрацию хотите поддерживать в аквариуме. Если вы используете распыление CO2 и отключение подачи газа¬ после выключения света, используйте раствор с dKH=5 чтобы днем индикатор был зеленым при CO2~38мг/л, а для аквариума со слабым светом раствор с KH=3.
Так как CO2 из воды аквариума должен сначала перейти в воздушную прослойку, а потом опять в воду тестового раствора внутри дропчекера, истинное значение концентрации CO2 в аквариуме он покажет не ранее чем через 2-3 часа после включения подачи газа утром (если вы отключаете подачу CO2 на ночь). К моменту включения света раствор в дропчекере должен быть зеленым (CO2~30мг/л). Утром он будет голубым, через пару часов зеленым, а к вечеру может быть даже желтым несмотря на потребление CO2 растениями.
Если CO2 подается круглосуточно показания меняются иначе: утром цвет индикатора должен быть желто-зеленым (ночью растения CO2 не потребляют, но он подается в аквариум и выделяется из фильтра и грунта), днем будет зеленым, а к вечеру по причине инетнсивного потребления концентрация CO2 снизится, и раствор станет голубоватым. К утру он снова должен стать зеленым или желто-зеленым.
Если заднюю стенку дропчекера покрасить в белый цвет (можно канцелярским корректором на спиртовой основе), читать показания станет намного легче, но это будет мешать восприятию аквариума.
^
Идея использования калиброванного kH-раствора в дропчекере принадлежит Vaughn Hopkins mailto:hoppycalif@yahoo.com, первое изложение идеи на форуме APC: ADA Drop Checker - Does It Work?
CO2 ref pH probe (membrane care) Revolution (Thomas Barr), Aquatic-Plants Digest, Vol 40, Issue 2, Message: 2, Date: Fri, 1 Dec 2006.
Drop Checkers/CO2 Indicators-Why and How
Does it work - ADA glass dropcheck co2 indicator, https://www.aquaticplantcentral.com/forumapc/general-aquarium-plants-discussions/31484-does-it-work-ada-glass-dropcheck.html (bromothymol blue)
тестирование RS
Приготовление ПРАВИЛЬНОГО калибровочного раствора kH=4.0: смотри пост от Bill, 3 Feb. 2007.
Tom Barr has recently posted another method for creating a far more accurate reference solution - абсолютно неверный(!) совет Тома Барра прокаливать соду
[2] General Chemistry Online: FAQ: Introduction to inorganic chemistry: What happens when sodium bicarbonate is heated? - что будет если прокалить пищевую соду?
Reef Central Online Community - Heating baking soda - что будет если прокалить пищевую соду?
Permanent CO2 Test method......... Mr G, aquaessentials.com/forum
Reference solution, Aquatic-Plants Digest, Vol 40, Issue 17-20
Несколько ссылок от Tom Barr:
Эти идеи уже запатентованы: Method for the determination of dissolved carbon in water - US Patent 5443991.
...But, here is another application of that principle, very similar to what we need: A Fiber-Optic Carbon Dioxide Sensor for Fermentation Monitoring - Nature Biotechnology.
...Then, here is some more information about existing use of semipermeable membranes for measuring CO2 ppm in water: Dissolved CO2 Instruments Information on GlobalSpec
...Factors governing gas exchange efficiency in membrane oxygenators and an example.
Reference solution, Aquatic-Plants Digest, Vol 40, Issue 17
“CO2 measurement revolution in the plant tank hobby”, 28 Nov 2006, Aquatic-Plants Digest, Vol 39, Issue 23, Message: 10.
For dilutions: https://www.wellesley.edu/Biology/Concepts/Html/volumetovolume.html
BROMOTHYMOL BLUE SOLUTION https://www.jtbaker.com/msds/englishhtml/b5392.htm
DIY Drop Checker, APC
Trucs et astuces Connaitre le taux de CO2 avec une plus grande certitude, Paysages, Aquatiques.com
Another DIY Drop Checker
Таблица определения концентрации CO2, Tropica (рус.)
Фото того как выглядит Dropchecker в разное время дня
как сделать Dropchecker - The Drop Checker by Walter Reed
CO2 Measurement Using A Drop Checker (UKAPS.org)
Цветовая шкала Bromotymol blue - в теме DIY Drop Checker
The Drop Checker - How to & the Science behind it -Green Leaf Aquariums, LLC
The CAL AQUA Oracle and Double-Check - two exceptional drop checkers
Калькулятор сколько нужно внести пищевой соды NaHCO3 в калибровочный раствор для получения зеленого цвета индикатора при любой ЗАДАННОЙ вами концентрации CO2 в воде - Reference KH for target CO2 calculator.