Доповідь - «Окисно-відновний потенціал акваріумний води.»
Процес віддачі кисню, протилежний окислення, називається відновленням. Якщо речовина відновлюється, то при цьому приймає електрони. Як відновники, присутніх в воді, перш за все треба назвати органічні речовини, які утворюються як продукти розпаду залишків корму, екскрементів і мертвих рослин. Вони, як правило, містять багато білка і призводять до дуже великим споживанням кисню.
Різні області окислювально-відновного потенціалу (ОВП).
Відновне середовище, анаеробіозіс.
Екстремально високий ОВП.
Досягається тільки за допомогою добавки сильного окисного кошти, для життя в акваріумі придатна далеко не завжди. Окислення шкірного покриву мешканців акваріума, справляє сильне бактерицидну дію.
Таблиця показує спектр різних окислювально-відновних потенціалів (ОВП) у зв'язку з умовами життя в акваріумі. Нормальні умови життя в акваріумі характеризуються значенням ОВП 150-250 мВ. Чисті природні води характеризуються ОВП 200 мВ, при екстремальній аерації - до 300 мВ. Технічні та хімічні допоміжні засоби дозволяють цілеспрямовано регулювати окислювально-відновний потенціал.
Наступний малюнок демонструє значення ОВП для різних типів води.
Приклади біологічної та хімічної потреби в кисні.
Уявімо деякі розрахунки. Іонна маса амонію дорівнює 18. Щоб окислити цю масу бактеріям потрібно 1,5 молекула кисню із загальною масою 48. Отже, щоб один міліграм амонію окислити до нітритів необхідно 2,6 мг кисню! Якщо привести подібні розрахунки для окислення нітритів в нітрати. то можна встановити, що потрібно тільки 0,35 мг кисню для 1 мг нітритів. Для проведення цієї реакції необхідна набагато менша потреба в кисні, і на практиці вона протікає значно легше. Зіставивши ці факти з тим, як часто нам доводиться чути про аммиачном отруєнні дискус, можна зробити певні висновки!
Розглянемо тепер основні способи насичення акваріумний води киснем:
1. аерація води повітрям;
2. аерація води киснем;
3. озонування;
4. використання перекису водню.
У разі аерації води повітрям, слід пам'ятати, що повітря містить тільки 21% кисню. Якщо ми аеріруя наш акваріум зі швидкістю 200 л / год, то кисень подається зі швидкістю лише 40 л / год. Це відносно невелика кількість кисню не приводить до проблем в акваріумі. Важливо також, щоб при русі води не створювалися «мертві кути». в яких можливі анаеробні процеси.
У разі аерації води киснем, використовуються кисневий балон під тиском і спеціальні кисневі ректори. В цьому випадку в літрі газу тепер знаходиться п'ятикратне кількість кисню, який до того ж швидше дифундує в воду. Цей спосіб відноситься до дорогих, так як балони досить важкі і недешеві. Якщо працюють з чистим киснем, з'являється ймовірність, що вода перенасититься. Отже, з чистим киснем потрібно працювати дуже обережно.
Для озонування акваріумний води використовують спеціальні прилади - озонатори. Озон отримують за допомогою електричного розряду на озонових електродах. Цей процес відбувається при дуже високій напрузі, яке подається в озонатор від трансформатора високої напруги. Молекула озону складається з трьох атомів кисню. Коли ця молекула розпадається, окремі атоми прагнуть до реакцій окислення. Всі взаємодії, яке озон надає на хід біохімічних реакцій, засновані на цьому сильному окисляє дії. Озон - найсильніший технічно доступний засіб окислення.
На малюнку показано вимірювання рівня нітритів в акваріумі міста Кіль. Вимірювання проводили між двома аераторами і за ними. Причому, в другому використовується озон. Концентрація нітритів за цим аератором (нижня крива) явно нижче, ніж перед ним або між аераторами.
Озон також має антимікробну дію. Його використовують для стерилізації води. Графік залежності ОВП від концентрації в воді озону показаний на малюнку.
З підвищенням концентрації озону ОВП підвищується, і кількість мікроорганізмів знижується аж до стеріалізаціі.
При використанні озонаторів краще застосовувати автоматичне регулювання за допомогою приладу, що вимірює окислювально-відновний потенціал, щоб виключити передозування.
Для насичення води киснем використовують також перикись водню. Відомо, що додавання в акваріум перикиси водню дозволяє впоратися з замором, позитивно впливає. Існують спеціальні пристрої Оксідатори фірми Sochting, що використовують перикись водню для виробництва кисню.
На малюнку представлені кілька типів оксідаторов, що відрізняються між собою робочим об'ємом і, відповідно, тривалістю роботи.
ОВП до ісп. оксідатора (mv)
ОВП з ісп. оксідатора (mv)
У таблиці наведено діапазони показань ОВП в акваріумах до установки оксідаторов, після їх установки і після підміни води. Метою вимірювань була оцінка впливу використання оксідатора на ОВП акваріумний води, а не отримання точних значень параметра. Крім того, немає впевненості, що куплений ОВП метр правильно відкалібрований.
На малюнку показано вимір ОВП потенціалу водопровідної води ОВП метром. ОВП московської водопровідної води становить 274 мВ.
Можна стверджувати, що оксідатор збільшує ОВП потенціал і, отже, якість акваріумний води. Дискуси в акваріумах стали відчувати себе помітно краще. А раніше у деяких періодично помічалися поразку хілодонеллой і проблеми з гексамітозом. Слід зазначити також, що найкраще підвищує ОВП потенціал підміна води (див. Четвертий стовпець таблиці). Тому якщо в акваріумному господарстві використовується «протоки», необхідність використання оксідатора не так очевидна. Та й витрати на покупку оксідаторов і перекису водню до них виявляються досить великі. До недоліків можна віднести також періодичні клопоти по заправці приладів перекисом водню.
Любителі дискус знають як важливо дотримуватися чистоти в акваріумі. Це твердження наочно підтвердилося в ході експерименту. ОВП потенціал води в акваріумі змінюється після установки оксідатора досить повільно, з кожним днем. При цьому в різних акваріумах характер його зміни різний. Саме тому експеримент зайняв так багато часу. Варто зазначити, що зміна ОВП назвати лінійним при цьому не можна. Найбільше зростання ОВП потенціалу був помічений після промивки фільтрів, що узгоджується з процесами зміни ОВП, що протікають при подачі озону.
