Cистемы СО2 в аквариуме или "Что у кабомбы на обед?"

Маленький ликбез. О фотосинтезе.

Как известно, почти все вещества, из которых состоит любой живой организм (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, и т.д.) состоят на 99% всего из трёх химических элементов: углерода, кислорода и водорода. Оставшийся 1% составляют макроэлементы: азот, фосфор и калий, а также так называемые «микроэлементы» (прежде всего – железо, кальций, магний, цинк, в меньших количествах другие, — почти половина таблицы Менделеева). Зелёные растения обладают удивительным механизмом, позволяющим им самостоятельно синтезировать органические вещества из углекислого газа и воды. Под воздействием солнечного света особое вещество, содержащееся в их клетках – зелёный пигмент хлорофилл — производит из CO2 и H2O простой сахар – глюкозу, а уже из него, с помощью макро- и микроэлементов ферменты умеют делать белки, клетчатку, крахмал и всё остальное, что нужно для строительства растительного организма. В процессе этой реакции в окружающую среду выделяется кислород. Небольшую часть этого кислорода растения используют для дыхания, а остальное – выбрасывают в воздух или в воду.

Итак, для нормального роста и развития высших зелёных растений необходимо достаточное количество:

углекислого газа;
воды;
солнечного света;
макроэлементов (азот, фосфор, калий);
микроэлементов (железо, кальций, магний, цинк, и др.)

Все эти компоненты должны быть сбалансированы друг с другом. Дефицит или избыток любого из них немедленно даёт преимущества не высшим растениям, а вредным паразитическим водорослям (зелёным нитчатым, багрянкам, диатомовым и другим), создающим в аквариуме проблемы. Эти организмы, которые старше цветковых растений на миллионы лет, приспособлены к любым условиям. Например, если в вашем аквариуме много света и мало СО2 – вы даёте преимущество нитчатым водорослям, способным быстро заполнить ваш аквариум спутанными волокнами тины. Что же делать, чтобы этого не произошло?

В химии и биохимии есть такое понятие – «лимитирующий фактор реакции». Что это такое – хорошо понятно тем, кто часто ходит в походы: скорость движения группы всегда равна скорости движения самого медленного из её участников, который и является «лимитирующим фактором». Так же точно и в росте аквариумных растений. Воды им хватает в избытке (они в ней живут!), макро- и микроэлементы поступают из грунта, из воды и с внесением удобрений, сделать хорошее яркое освещение – тоже не проблема, а вот с CO2 периодически возникают сложности. Он-то и становится в аквариуме «лимитирующим фактором». Почему? Почему проблемы с углекислотой возникают в аквариуме, но не возникают в природе? Давайте разберёмся…

Почему CO2 в аквариуме – дефицит?

Посмотрите на биотоп любого природного пресного водоёма. Водных растений там обычно немного, и сидят они редко, а дно покрыто органическими отложениями, в которых в изобилии живут разнообразные микро- и макроорганизмы, в основном беспозвоночные. Да и рыбы изрядно, и головастиков… И все они – от микроорганизмов, перерабатывающих донные отложения, до рыбы и лягушек, выделяют в воду значительные количества СО2. Иное дело – типичный растительный аквариум, который, как правило, густо засажен растениями, а рыбы в нём мало, и она невелика (ибо большинство крупных рыб портят растения). Обычное население наших аквариумов – мелкая стайная харацинка и гуппи с пецилиями, которые в силу малого размера и медленного обмена веществ углекислого газа выделяют совсем мало.

А вот света в наших обычных аквариумах в достатке, азота с фосфором – обычно тоже хватает. Вот и получается, что тем самым «лимитирующим фактором» становится СО2. Часть растений при его дефиците просто угнетаются в росте и в конце концов погибает, а другие – приспособились сами добывать себе СО2 из минеральных веществ, разлагая растворённые в любой воде гидрокарбонаты. При этом в качестве «побочного продукта» образуются нерастворимые соли кальция, выпадающие на листьях таких растений в виде грубой некрасивой корки (на которой быстро поселяются одноклеточные диатомовые водоросли). Такой фокус умеют проделывать элодеи, анубиасы, роголистники и некоторые другие виды, живущие в природе в стоячих водоёмах и сталкивающиеся там с периодическим дефицитом углекислоты. Так что если мы хотим, чтобы растения выглядели так, как на картинках в интернете, а не являли из себя тощие унылые и понурые хвостики, покрытые известковой коркой и водорослевыми обрастаниями, то волей-неволей придётся подумать о добавлении в аквариум углекислого газа.

Если же вы привыкли более дотошно подходить к таким проблемам, и мои краткие пояснения вас не убедили — советую обратиться к научной статье вот по этой ссылке, в которой всё это подробно разъяснено с точки зрения химии и биохимии:

Углекислый газ и карбонатная система воды. Часть 1.
Углекислый газ и карбонатная система воды. Часть 2.

Мы же перейдём к практике. Но прежде — маленькое предупреждение:

Для чего СО2 в аквариуме?

Рыбам нужен кислород для жизни, а владельцы аквариумов тратят деньги на углекислый газ. На первый взгляд, эта затея кажется нелогичной. Но не стоит забывать, что помимо рыб в аквариуме присутствуют растения, который дополняют картину водного царства. К тому же многие аквариумисты предпочитают аквариум и вовсе без рыб, а только с растениями.

Как раз для растений в аквариум и нужно подавать углекислоту

Как раз для растений в аквариум и нужно подавать углекислоту, которая выступает в качестве главного строительного материала для них. Содержание CO₂ в водоемах колеблется в диапазоне от 5 до 14 мг/литр. Такая концентрация подходит и для аквариумных растений. Важно, чтобы эти значения не колебались слишком сильно.

Не переборщи!

Безусловно, СО2, подаваемый в растительный аквариум в разумных количествах, стимулирует рост и развитие растений. Но ключевое слово здесь – «в разумных»! Прежде, чем переходить к описанию систем подачи углекислоты, хочется напомнить, что по неосторожности можно, как известно, сломать и такие части тела, которые к переломам не слишком предрасположены . И если избыточной аэрацией, к примеру, навредить аквариуму сложно, то избыток СО2 запросто способен потравить ваших рыб и креветок, поэтому контроль за его концентрацией необходим. И первое, что необходимо приобрести прежде, чем вы начнёте кормить свои растения углекислым газом – это индикатор его содержания. Оптимальная концентрация СО2 в аквариуме – 5-20 мг/л. Содержание углекислоты менее 3 мг/л грозит растениям голодом, а 30 мг/л – концентрация, опасная для рыб и беспозвоночных.

Карбонатная жёсткость, кислотность воды и концентрация СО2 — это взаимозависимые параметры, поэтому зная два из них можно определить третий. Более точно понять, какова концентрация СО2 в вашем аквариуме, вам помогут индикаторы карбонатной жесткости (kH) и кислотности (pH) воды, а также вот такая таблица:

С помощью счётчика пузырьков необходимо отрегулировать подачу углекислого газа из вашей системы в аквариум так, чтобы его содержание находилось в «зелёной» области. Если ваш аквариум стабилен, то обычно бывает достаточно раз в месяц-два отрегулировать по индикатору, запомнить скорость подачи газа в пузырьках в минуту, и в дальнейшем просто поддерживать подачу с этой постоянной скоростью. На ночь подачу СО2 нужно отключать (вручную или автоматическим клапаном), иначе ночью pH воды будет сильно понижаться.

Можно упростить процедуру, приобретя стеклянный индикатор содержания СО2 в воде, так называемый «дроп-чекер». Цвет жидкости в нём изменяется в зависимости от концентрации углекислого газа, и означает то же самое, что и цвета в табличке на рисунке: жёлтый – много СО2, голубой – мало, а зелёный – в самый раз. До жёлтой окраски лучше не доводить никогда: обычно жидкость в дроп-чекере желтеет уже тогда, когда концентрация превысила опасный для рыб уровень. Учтите ещё, что «дроп-чекер» — прибор довольно «тормозной», и реагирует на изменения не сразу, поэтому после изменения скорости подачи газа надо подождать полчасика, прежде чем его показания начнут соответствовать реальности. Индикаторная жидкость в дроп-чекерах работает до трёх месяцев, потом она бледнеет, мутнеет, и требует замены. Кстати, продающиеся в зоомагазинах жидкости для дроп-чекеров разных брендов вполне взаимозаменяемы (их состав совершенно одинаков).

Многие литературные источники советуют при обычной в наших аквариумах карбонатной жесткости около kH=4 устанавливать скорость подачи углекислого газа порядка 5 пузырьков в минуту на каждые 50 литров объёма аквариума. Понятно, что эта цифра приблизительна, но регулировать подачу по индикаторам лучше, начав именно с неё. иначе опять-таки есть риск «переборщить».

Дроп-чекеры:

Индикатор CO2 Dennerle Mini Индикатор CO2 Dennerle Maxi

Способы подачи углекислоты

Для поддержания оптимальной концентрации CO₂ в воде используется несколько видов систем, имеющих свои плюсы и минусы. Речь идет о баллонной установке, генераторах CO₂ и применении газированной воды. Теперь подробнее об особенностях каждого типа.

Есть разные способы подачи CO₂

Баллонная установка

Для содержания больших резервуаров лучше всего подойдет баллонная подача углекислого газа. Такая система состоит из панели управления и непосредственно баллона. Впрочем, ее можно собрать и собственноручно. Но намного проще купить готовое изделие в магазине. Разумеется, это сильно ударит по карману, но зато можно сэкономить много времени и сил.

Баллонная установка для подачи CO₂

надежность и экономичность конструкции;
большой резервуар с углекислотой;
наличие контроля подачи CO₂;
стабильность и непрерывность работы изделия;
возможность полностью автоматизировать процесс, если подключить специальный контроллер.

высокая стоимость конструкции;
сложность монтажа.

Обратите внимание! При выборе баллонной установки необходимо будет иметь дело с баллонном высокого давления. А это уже риск для здоровья.

Система CO₂ своими руками ТОП-11 неприхотливых аквариумных рыбок ТОП-10 самых больших аквариумных рыбок ТОП-20 красивых аквариумных рыбок ТОП-12 самых дорогих аквариумных рыбок

Видео – Баллонная система СО2 для аквариума

Газированная вода

Есть старый, но вполне эффективный способ подачи углекислого газа в аквариум – при помощи обычной газировки. Это концентрат CO₂, поэтому с помощью газированной воды можно повысить количество углекислого газа в аквариуме до нужной отметки. На 100 литров аквариумной воды нужно 200 мл свежей газированной воды. Рекомендуется добавлять газировку по утрам вместе с удобрением. Но если вода после открытия постоит немного, то углекислота начнет выветриваться, поэтому дозировку необходимо будет увеличиваться.

Также можно использовать газированную воду

На заметку! Согласно подсчетам, литровой бутылки газировки должно хватить для небольшого аквариума почти на месяц. Используется любая вода, за исключением соленой.

Несомненно, применение газировки для обогащения аквариумной воды углекислым газом имеет целый ряд преимуществ.

не нужно дополнительное оборудование (счетчик пузырьков или реактор для растворения углекислоты);
простота применения способа;
экономичность (газировка стоит недорого);
эффективность для разных по размерах аквариумов;
удобство при эксплуатации нано-аквариума.

высокая стоимость 1 грамма углекислого газа при сравнивании с другими методами;
нестабильная концентрация углекислого газа в резервуаре;
низкая интенсивность подачи CO₂.

Данный метод считается неэкономичным, если рассматривать его в долгосрочной перспективе. Также он не подходит для владельцев больших аквариумов. Но без учета этих недостатков такой метод имеет право на существование.

Использовать газировку для аквариума не очень выгодно

Генераторы СО2

Еще один способ подачи CO₂ в аквариум – при помощи специального генератора. Есть два типа генераторов углекислоты: брага и химический генератор с использованием соды и лимонной кислоты. Оба метода подходят для средних по размеру аквариумов объемов до 100 литров. Для более крупных резервуаров интенсивности таких генераторов может не хватить. Теперь подробнее о каждом из них.

Брага

Состоит генератор из небольшой трубки и сосуда с брагой, который обязательно должен быть герметично закрытым. Его функции может выполнять обычная пластиковая бутылка от лимонада. Также при создании конструкции может использоваться вторая бутылка, которая будет играть роль ловушки для пены. Такая ловушка будет защищать аквариум от попадания пены из браги.

Базовая схема самодельной CO₂ бродилки

Для создания браги необходима двухлитровая бутылка воды, наполнена наполовину, сухие дрожжи (о,3 грамма будет достаточно), 300 грамм сахара. Играть брага должна не более 14 дней. Разумеется, изменение ингредиентов может продлить период брожения, но, как показывает практика, более 3 недель работать генератор на браге не будет.

простота монтажа конструкции;
легкость использования;
низкая себестоимость генератора;
безопасность конструкции.

нет регулировки подачи углекислого газа;
недолговечность (ресурс системы достаточно низкий);
отсутствие стабильности подачи углекислоты.

Обратите внимание! Генератор CO₂ на основе браги – это не более чем временное решение, так как для продолжительного периода он не подходит.

Генератор CO₂ на основе браги

Сода и лимонная кислота

Более стабильное устройство для выработки CO₂, чем генератор на браге. Дело в том, что выделение углекислого газа контролировать путем добавление раствора из соды и лимонной кислоты проще. Следовательно, аквариумисты предпочитают раствор лимонной кислоты и соды для выделения углекислого газа, чем брага.

Сода и лимонная кислота

низкая себестоимость генератора;
простота сборки и эксплуатации;
безопасность конструкции;
стабильность подачи углекислого газа;
возможность контроля интенсивности подачи CO₂.

низкая интенсивность подачи углекислоты;
слабый ресурс системы;
необходимость постоянного контроля.

Все перечисленные выше системы для выделения CO₂ должны включать в свою конструкцию специальный реактор для распыления пузырьков газа в аквариуме. Такие реакторы также дают возможность контролировать количество углекислого газа. Можно найти большое количество реакторов, которые функционируют по разным принципам. Но наиболее простым вариантом считается подача углекислоты на аквариумный фильтр, а точнее на его вход.

Схема генератора CO₂ из соды и лимонной кислоты

Откуда же взять СО2?

Итак, из всего выше изложенного мы поняли, что раз СО2 в аквариуме так уж необходим, а рыбки выделяют его недостаточно, то следует подавать его принудительно. Но откуда его взять? Существуют множество вариантов. Если у вас маленький аквариум на 10-30 литров, и вы большую часть дня находитесь рядом с ним, то никакой генератор СО2 вам не нужен вообще: в такую баночку достаточно 2-3 раза в день аккуратно выливать в аквариум 20 мл рюмочку самой обыкновенной питьевой газированной воды из бутылки (разумеется не сладкой, не солёной и не минеральной). Лучше брать самую дешёвую, которую делают из водопроводной воды, — там гарантированно нет вредных добавок. Если же у вас аквариум побольше, то понадобится генератор углекислого газа, арматура для его подачи, счётчик пузырьков и реактор, обеспечивающий его растворение в воде в нужной концентрации. Начнём с генераторов.

Генератор брожения

Склянка Дрекселя
Самый старый из существующих в аквариумистике способов получения углекислого газа – метод брожения, основанный на реакции сахара и дрожжей. Принцип известен и понятен всем: дрожжи в водном растворе поедают сахар, превращая его в спирт и углекислый газ. Если проводить процесс в герметичной ёмкости, то через трубочку из неё полученный СО2 можно подавать в аквариум. Преимущества дрожжевого метода понятны – «дёшево и сердито»: сахар и дрожжи стоят копейки, замешать бражку умеет каждый, и, казалось бы, никаких затрат. Но всё не так просто!

Во-первых, дрожжи поедают сахар достаточно быстро, и СО2 нормально выделяется только в первые пару дней. Потом в растворе заканчивается сахар, а сами дрожжи отравляются образующимся спиртом и погибают. Для того, чтобы замедлить процесс, аквариумисты придумали множество различных ухищрений: от банального «смешать, но не размешивать» (чтобы сахар растворялся постепенно) до добавления соды и разного рода загустителей (желатина, агара, крахмала), затрудняющих дрожжевым клеткам путь к вожделенному сахару. Но даже самая продвинутая бродилка «пузыряет» СО2 не больше двух-трех недель, после чего её всё равно надо разбирать, сливать дурнопахнущее содержимое и заправлять по новой.

Во-вторых в период интенсивного брожения в реакторе образуется органическая пена, которая может, попав в аквариум, вызвать в нём «биохимическую катастрофу», поэтому углекислый газ из такого аппарата нужно обязательно пропускать через «склянку Дрекселя», чтобы пена, капли, и прочее остались в ней и не дошли до аквариума. Лучше всего на дно такой склянки налить немножко раствора питьевой соды, чтобы СО2 булькал сквозь него, очищаясь не только от пены, но и от паров спирта, уксусной и других кислот, образующихся при брожении.

В-третьих, если пропустить окончание брожения, то избыточное давление газа в реакторе может смениться недостаточным, и вместо подачи газа в аквариум может начать поступать вода из аквариума в реактор. А значит – нужен обратный клапан, перекрывающий трубку в такой ситуации.

Наконец, в-четвёртых скорость выделения газа при брожении очень нестабильна, зависит от температуры окружающей среды, сорта и качества дрожжей и множества других факторов, и её придётся постоянно контролировать по счетчику пузырьков, в начале процесса ограничивая поступление газа в аквариум, а в конце – открывая на полную.

Справедливости ради следует сказать, что поскольку среди аквариумистов довольно много поклонников «бродильного» метода, считающегося экологически чистым и природно-естественным, то некоторые известные производители аквариумного оборудования, идя навстречу их убеждениям, выпускают промышленные наборы для получения СО2 брожением. Как правило, в состав этих наборов входит сменная бутыль с «биогелем» (раствором сахара и специального загустителя) и специальные «медленные» дрожжи, а также все необходимые аксессуары. Содержимое бутыли работает обычно около месяца, после чего придётся купить новую бутыль.

Пример такого набора:

Система СО2 в аквариум Dennerle BIO 120
Система СО2 в аквариум Dennerle BIO 60
Система CO2 Dennerle Einweg 160 Primus
Система CO2 JBL ProFlora bio80 eco 2 с пополняемым баллоном для аквариумов от 12 до 80 л
Система CO2 JBL ProFlora bio80 eco 2 с пополняемым баллоном и мини-CO2-реактором для аквариумов от 12 до 80 л
Установка для подачи CO2 Dennerle Nano Bio

Сменная бутыль:

Баллон с гелем Dennerle запасной

В общем, простота и дешевизна «бражки» на поверку оказываются кажущимися, а забот она требует постоянных. Какие же ещё варианты существуют?

Углекислый газ в природном аквариуме

Диоксид углерода или двуокись углерода (также углекислый газ, углекислота, оксид углерода(IV), угольный ангидрид) — бесцветный газ (в нормальных условиях) без запаха, с химической формулой CO2 необходим для роста растений. Двуокись углерода в чистом виде представляет собой газ как и кислород, его можно легко растворить в воде.

Водные растения используют этот растворимый углекислый газ для фотосинтеза таким же образом, что и трава или дерево в вашем саду. Для растворения углекислого газа в аквариуме используют специальные диффузоры, мембраны СО2-реакторы и ветки рябины, искусственно создавая идеальную среду для роста аквариумных растений.Растения на 50% состоят из углерода. В естественных условиях концентрация СО2 в воде составляет от 15-40 мг/л. Но в аквариуме этот показатель всегда стремится к нулю, несмотря на то что растения, рыбы и другие обитатели аквариумов выделяют его процессе своей жизнедеятельности.

Также, как и садовые растения, водные растения нуждаются в освещении, удобрениях и углекислом газе. Это важные факторы, определяющие скорость роста и здоровья растений. С добавлением современных систем освещения с применением люминесцентных ламп типа T5 и Т9 или LED светильников, а также жидких / субстратных удобрений баланс в аквариумах может стать нестабильным. В таких случаях для аквариумных растений требуется подача CO2, чтобы сбалансировать аквариум, в противном случае водоросли могут быстро захватить ваш аквариум.

Важно помнить, что СО2 может вызвать колебания PH в аквариуме. Проблемы часто возникают ночью, когда у растений не происходит процесс фотосинтеза. Накопление добавляемого CO2 в аквариум приводит к быстрому падению pH и может нанести ущерб водной среде. Добавление углекислоты в аквариум необходимо тщательно контролировать.

Существует несколько способов получения и доставки углекислого газа в аквариум, это:

биологический (получение СО2 в результате спиртового брожения, в народе «бражка»)
химический способ получения СО2 (как правило, в аппаратах, работающих по принципу аппарата Киппа, в народе «аппарат Киппа»
углеродосодержащие препараты (таблетки, жидкости)
электрохимический способ (СО2 образуется при электролизе)
механический (получение СО2 из баллонов, заправленных заранее углекислым газом, в народе «баллон со2», «баллонная система»

Рассмотрим более подробно основные распространенные варианты подачи СО2 среди аквариумистов.

Биологический способ. Система брожения.

В этом варианте для получения СО2 используется метод брожения, основанный на реакции сахара и дрожжей. Сейчас на рынке в продаже есть готовые установки брожения, они представляют из себя емкости (бутылки, металлические баллоны с необходимыми фитингами, монометрами и набором трубок.

Для запуска такой системы потребуются теплая вода, сахар, дрожжи, в отдельных случаях желатин, агар, крахмала или другие «народные» составы. Все эти ингридиенты добавляются в емкость в нужных пропорциях, после этого емкость закрывается. Спустя непродолжительное время начинает происходить реакция брожения. Как правило, одной заправки хватает на несколько недель.

Недостатки:

подходит, как правило, только для небольших аквариумов
герметизация соединений (при использовании самодельных устройств)
скорость процесса брожения напрямую зависит от температуры (при температуре ниже 20 С углекислый газ выделяется в очень небольших количествах)
нестабильность подачи СО2
частая дозаправка (обслуживание), покупка необходимых компонентов

В итоге данный способ не является оптимальным. Сравнительно недорогая стоимость, в будущем будет просить вложений в виде вашего времени на обслуживание и денежных средст на покупку необходимых ингридиентов.

Химический способ. Аппарат «Киппа».

Данный способ основан на химической реакции между гидрокарбонатами или карбонатами. Для ингридиентов как правило используют лимонную кислоту, соду, воду. Преимущества данного метода это дешевая стоимость необходимых компонентов. Данный способ более стабильный в отличии от биологического способа, но также требует относительно частого обслуживания и имеет ряд недостатков

Недостатки:

сложность регулировки процесса реакции
герметизация соединений (при использовании самодельных устройств)
подходит, как правило, только для небольших аквариумов
нестабильность подачи СО2
частая дозаправка (обслуживание), покупка необходимых компонентов

Углеродосодержащие препараты (таблетки, жидкости).

Жидкий углерод на основе глутарового альдегида. Данное средство можно использовать как альтернативу баллонной системе СО2. Регулярное применение значительно ускоряет рост аквариумных растений и подавляет рост водорослей. Очень удобно применять в аквариумах небольшого объема, как основной источник углерода. Сегодня в зоомагазинах можно приобрести готовые препараты различным производителей, которые в свою очередь утверждают что являются безопасными или то, что препараты не имеют в своем составе глутарового альдегида – возможно это и так, но применение таких препаратов как основного источника СО2 в больших аквариумах очень дорогостоящее мероприятие.

Недостатки:

большая стоимость при применении в больших аквариумах
необходимость ежедневного внесения ручным способом или автоматизированными системами подачи
глутаровый альдегид является ядом, необходимо применять меры безопасности

Механический. Баллонные системы СО2

Этот способ является наиболее эффективным и совершенным на сегодняшний день. Конечно стоимость такого способа подачи СО2 в аквариум является самым дорогим, но если рассматривать покупку баллонной системы как долгосрочное финансовое вложение, то это самый оптимальный вариант.

В состав систем СО2 для аквариума входит:

баллон, в котором находится углекислота в сжиженном виде
редуктор, снижающий давление газа находящегося в баллоне до 1.5-2 атм
электромагнитный клапан (ЭМК), позволяет автоматизировать весь процесс подачи и отключения подачи СО2 в аквариум
регулировочный кран, позволяет регулировать скорость подачи

Преимущества данного способа это большой запас газа, стабильность системы, возможность регулировки скорости подачи газа, недорогая стоимость при последущих заправках.

Недостатки:

высокая первоначальная стоимость системы при покупке

Несмотря на немалую стоимость, по сравнению с другими способами данный способ является самым эффективным. Более того, вы сэкономите свое время и денежные средства в будущем.

Компания Co2 Aqua предлагает на выбор большой выбор баллонов СО2 и готовых баллонных систем СО2 для природных аквариумов. Все реализуемые баллоны нашей компанией изготовлены из стали, не имеют швов (бесшовные), нижняя часть с плоским дном, изготовлены на территории России согласно ГОСТ 949-73.

Если Вы хотите собрать баллонную систему СО2 для аквариума собственными силами, то мы рады предложить комплектующие для самостоятельной сборки, комплектующие СО2 систем производства итальянской фирмы Camozzi можно посмотреть в разделе Редуктора, ЭМК, Регуляторы.

Более подробную информацию по баллонным системам СО2 и баллонам СО2 можно ознакомиться в разделах Баллоны СО2 и Системы СО2 для аквариума.

Если вам понравилась статья, то сделайте репост или поделитесь знаниями с вашими друзьями!

Химический способ

Аппарат Киппа

Второй способ получения СО2 – гораздо менее распространён в аквариумистике. Он основан на химической реакции между гидрокарбонатами или карбонатами (питьевая сода, известь, поташ, мел, мрамор, яичная скорлупа, доломит, и т.д.) и кислотами (уксусной, соляной, лимонной, и др.), при которой интенсивно выделяется углекислый газ. Для того, чтобы контролировать скорость реакции и объём выделяемого СО2, процесс проводят обычно в довольно сложном агрегате, называемом «аппарат Киппа» (его классический лабораторный вариант показан на рисунке ), в котором можно тонко регулировать реакцию между твёрдым карбонатом и жидкой кислотой. Преимущества метода – дешевизна исходных компонентов. Недостатки – в общем-то те же самые, что и у метода брожения: сложность регулировки процесса, необходимость периодически менять реактивы (известь и кислота расходуются), а также нужность тех же самых защитных приспособлений – склянки Дрекселя и обратного клапана – т.к. химический СО2 тоже способен уносить с собой следы кислоты и прочих вредных компонентов, а попадание аквариумной воды обратным ходом в аппарат способно его испортить.

Экзотические способы

На них мы подробно останавливаться не будем, скажем лишь, что они существуют. Это получение СО2 с помощью электролизёра, порошкового генератора, TPV-аппарата, гидрокарбонатного термореактора, и прочих странных приспособлений, применение которых в бытовой аквариумистике не только сложно, но и, при отсутствии навыка, может быть опасно. К подобной же экзотике следует отнести, пожалуй, и испарители «сухого льда» (твёрдой углекислоты), способные в неумелых руках привести в взрыву и обморожению. Из промышленной экзотики можно отметить выпускаемые некоторыми фирмами таблетки для насыщения воды углекислотой. Состоят такие таблетки, как правило, из карбоната кальция и сухой органической кислоты, а также замедлителей и минеральных добавок. Будучи помещённой в аквариум (или в специальный приборчик — карбонатор, устанавливаемый на дно), такие таблетки постепенно растворяются, выделяя в воду СО2. Однако, контролировать этот процесс невозможно, и их эффективность вызывает обоснованные сомнения.

Пример таких таблеток:

Таблетки для насыщения воды углекислым газом Hobby Sanoplant CO2 100 таблеток
Таблетки для насыщения воды углекислым газом Hobby Sanoplant CO2 20 таблеток

Что же остаётся? Не самое дешевое, зато самое современное и надёжное решение: подавать СО2 из баллона…

Баллонные системы

Сегодня самыми распространёнными и надёжными являются баллонные системы, подающие СО2 в аквариум из одноразовых или многоразовых (заправляемых) газовых баллонов.

Одноразовые баллончики, похожие на аэрозольные, объёмом от 100 до 500 мл – хорошее решение для маленьких аквариумов. Из такого баллончика раз в день, утром, наполняется углекислым газом реактор типа «колокол» или «перевернутый стаканчик» (о типах реакторов мы расскажем чуть ниже) и в течение дня этот объём постепенно растворяется и используется растениями. Газа в таком баллончике хватает примерно на месяц-два, в зависимости от интенсивности использования.

Пример такого набора:

Диффузионный набор Tetra CO2-Optimat

Баллончик для него:

Баллон Tetra CO2-Depot

Для совсем маленьких нано-аквариумов выпускаются СО2-системы со сменными баллончиками, похожими на баллончики для старо-советских сифонов с газировкой или для пневматических пистолетов, например, такие:

Системы под «сифонные» баллончики:

Набор СО2 Hagen
Комплект подачи CO2 Dennerle Nano Set

Баллончики для них:

Баллон CO2 Hagen (3 шт)
Баллон сменный CO2 Dennerle (3 шт)

Гораздо более распространены многоразовые заправляемые баллоны с редуктором. В таких баллонах ёмкостью от 1 до 200 литров СО2 находится в виде жидкости под давлением. Для подачи из них газа в аквариум нужен двухступенчатый редуктор, понижающий давление до разумного. Обычно он снабжён двумя манометрами, один из которых показывает давление в балоне (и позволяет контролировать, сколько ещё углекислоты в нём осталось) а второй – давление на выходе.

Пример редуктора:

Редуктор CO2 Sera Flore CO2

Регулируется подача газа игольчатым клапаном (краном тонкой регулировки) и специальным электромагнитным клапаном, обычно входящим в состав аквариумных баллонных СО2-комплектов — они позволяют автоматизировать регулировку подачи газа, устанавливать суточные режимы и отключать его подачу на ночь (когда его всё равно некому потреблять). Обязательно понадобится вам счётчик пузырьков (для чего – мы уже рассказывали выше) и обратный клапан, предотвращающий засасывание аквариумной воды в редуктор (который от воды может легко выйти из строя).

Игольчатые клапаны:

Вентиль JBL ProSilent Control высокоточный регулируемый
Клапан игольчатый СО2 Dennerle двойной

Электромагнитные клапаны:

Клапан электромагнитный ADA EL-Valve
Клапан электромагнитный JBL 12В СО2
Клапан электромагнитный Sera

Счетчики пузырьков:

Счетчик пузырьков ADA СО2
Счетчик пузырьков CO2 Dennerle
Счетчик пузырьков FERPLAST
Счетчик пузырьков CO2 Flore

Обратные клапаны:

Обратный клапан JBL для CO2
Обратный клапан CO2 Dennerle Prof
Обратный клапан CO2 Dennerle

Последствия нехватки CO₂

С важностью подачи углекислого газа в аквариум разобрались. Но какими могут быть последствия нехватки этого соединения в аквариумной воде? На самом деле, последствия могут быть разными:

ослабление аквариумных растений;
внезапная гибель флоры;
скапливание кальция на поверхности листьев;
повышение уровня pH, что в свою очередь приведет к ослаблению защитных функций у рыб;
дефицит железа и других полезных элементов;
появление водорослей и поражение ими аквариумных растений.

Нехватка углекислого газа негативно повлияет на аквариумную растительность
Если водные растения растут в аквариуме достаточно хорошо, то в большинстве случаев водоросли в таком месте не развиваются. Все питательные вещества, которые нужны водорослям для развития (нитраты и фосфаты), будут сразу поглощаться растениями. Но низкий уровень CO₂ существенно снизит активность этих растений, что в свою очередь повышает шансы водорослям. Вот почему так важно обеспечить стабильную подачу углекислого газа в аквариум.

Тетра Дженерал Тоник Tetra Contralck Сайдекс Тетра Бактозим Тетра Витал Тетра НитратМинус Тетра АкваСейф Перекись водорода

CO2-реакторы, распылители и диффузоры

Итак, способ генерации СО2 выбран (надеюсь, что это всё-таки баллон, а не «бродилка»!), аксессуары подобраны, и остаётся последний штрих — как подавать СО2 в аквариум, чтобы он растворялся в воде, а не выветривался из неё в помещение? Разумеется, обычные распылители, с помощью которых мы аэрируем воду — категорически не подходят! С их помощью мы будем насыщать газом не аквариум, а помещение, в котором он стоит. Нужны специальные приспособления, которые в аквариумистике называются собирательным термином «СО2-реакторы». Начнём с простейших.

«Колокол» или «перевёрнутый стаканчик». Собственно, что это такое — понятно из названия. Обычно это небольшая пластмассовая или стеклянная ёмкость, которая заполняется водой, помещается в аквариум открытой стороной вниз (прикрепляем к стенке с помощью присоски) и заполняется газом из баллона. В течение светового дня газ из стаканчика постепенно растворяется, расходуется, а вечером стаканчик снова наполняется водой, с тем чтобы с утра операцию повторить. Такой СО2-реактор годится только для самых маленьких нано-аквариумов, т.к. эффективность его невелика. основное достоинство «колокола» — с его помощью невозможно «переборщить» и создать в ёмкости концентрацию СО2, опасную для рыб.

Диффузор ADA Wood

Деревянный диффузор — распылитель древесины лиственных пород (используется обычно рябина, береза, ива или липа). Такой диффузор (в отличие от обычного распылителя для подачи воздуха) создаёт мельчайшие пузырьки газа, облегчающие его растворение. Преимуществом таких распылителей является простота в сочетании со значительной эффективностью. Недостатки — необходимость подачи газа под довольно высоким давлением (иначе такую палочку трудно «продавить»), переменная производительность (древесина постепенно разбухает и портится) и недолговечность (замена нужна каждые 2-3 месяца). Такой диффузор можно сделать самому, а можно купить готовый:

Стеклокерамические и мембранные диффузоры

Это самый распространённый и разнообразный тип реакторов для растворения СО2. Объединяет их все принцип действия: газ подаётся в расположенную под водой стеклянную ёмкость, верхняя часть которой закрыта полупроницаемой микропористым стеклянным диском, керамической пластиной или пластиковой мембраной. В её поверхности имеются мельчайшие отверстия, сквозь которые газ с трудом медленно продавливается в воду в виде мельчайших пузырьков. Давление подачи регулируется таким образом, чтобы пузырьков газа было мало (а не так, как на рисунке слева!), и они бы не долетали до поверхности воды, растворяясь полностью в её толще.

Диффузоры:

ADA Pollen Glass Beetle 30
Dennerle Pfeife Mini
Dennerle Pfeife Maxi

ADA Pollen Glass Mini
ADA Pollen Glass Large
Dennerle Topf Mini

Ещё один тип реакторов — это так называемые «пузырьковые лесенки«. Это стеклянные или пластиковые прозрачные лабиринты, в которых каждый пузырёк СО2, запущенный снизу, постепенно поднимается по ступенькам или по спирали, медленно проходя сквозь толщу воды и растворяясь в ней по дороге. При правильной настройке «лесенки» ни один пузырёк не должен доходить до последней её ступеньки, или же доходить уже таким маленьким, что не имеет шансов попасть на поверхность воды. Штука эта может и громоздкая, но в декорировании обычно не нуждается, т.к. само по себе наблюдение за поднимающимися по лабиринту пузырьками — зрелище поистине медитативное! Лесенок таких выпускается великое множество, разных форм и размеров. Их преимущество — не только в завораживающем медленном танце пузырьков, но и в том, что для них (в отличие от деревянных и мембранных диффузоров) не нужно избыточное давление газа, что позволяет использовать их вместе с генераторами «бражного» типа. Не нужен им и отдельный счётчик пузырьков — их легко посчитать с секундомером на входе в реактор.

Видео 1

Приборы для подачи углекислоты в воду

Помимо генератора CO2, для аквариума нужен особый распыляющий агрегат. Цель, для чего его используют, – недопущение улетучивания углекислоты из воды в окружающий воздух. Обычный распылитель от аэрационной системы не подойдет. Применяют специальный прибор, который называют реактор CO2. Им может быть:

Стеклянный диффузор, встраиваемый в арматуру резервуара. Отлично сочетается с баллонной системой и карбонатно-кислотным методом.
Колпачок-колокол.
Камешковый распылитель. Дает крупные пузыри.
Пузырьковая лесенка. Принцип действия – в стеклянном или пластиковом лабиринте пузырек газа медленно поднимается по извилистому пути, растворяясь в воде.
Ветки рябины. Обеспечивают мелкие пузыри. Но загрязнившийся материал приходится регулярно менять.