Главная › Новости

Инструкция по использованию кальциевых реакторов

Опубликовано: 06.09.2018

Орион Вымпел 57. Для зарядки кальциевого аккумулятора.

Саймон Хангтингтон (Simon Hungtington)

Реакторы, работающие на карбонате кальция становятся популярным методом компенсации кальция и карбоната, потребляемых из воды кораллами в процессе построения кальциевого скелета. В большинстве случаев, кальциевый реактор это просто емкость, заполненная карбонатом кальция (CaCO3) через который пропускают воду из аквариума с добавлением углекислого газа. Добавление углекислого газа понижает pH воды, делая её кислой, и растворяет карбонат кальция, отдавая в аквариум кальций и щелочность. В настоящее время известно много различных конструкций кальциевых реакторов, но это не цель этой статьи предложить или разобрать какую-либо конкретную модель.  Вместо этого, я бы хотел сконцентрироваться на вопросе настройки и использования кальциевого реактора. Для простоты, я не стал использовать химические реакции и тем кого они заинтересуют, предлагаю обратиться к списку рекомендованных статей по данной теме в конце этой статьи.

Настройка кальциевого реактора

Первый шаг это сборка кальциевого реактора. Поскольку все модели различны, пользователь должен обратиться к инструкции производителя данного конкретного реактора, которая к нему прилагается. Некоторые из отдельных частей реактора описаны ниже:

Наполнитель. Карбонат кальция (CaCO3)

Большинство кальциевых реакторов не комплектуются карбонатом кальция. К сожалению, выбор хорошего наполнителя не прост, т.к. публикуется очень мало информации о составе и имеющихся примесях. Важно принимать во внимания уровень pH, которого вы должны достигнуть внутри кальциевого реактора, чтобы растворить наполнитель. В типичном рифовом аквариуме с pH 8,2 , карбонат кальция обычно перенасыщен и имеет тенденцию осаждаться на другие поверхности из карбоната кальция. В типичном рифовом аквариуме, содержание кальция и щелочности таковы, что необходим pH 7.7 и ниже чтобы наполнитель начал растворяться (Holmes-Farley 2002). Вообще, большинство людей получает хорошие результаты по растворению арагонитового наполнителя, поддерживая внутри реактора pH от 6.5 до 6.7, но следует отметить, что более жесткие CaCO3, например сделанные из кальцита, будут требовать более низкого pH для растворения. Опускание pH слишком низко внутри реактора (по моему опыту это ниже чем 6.5 для арагонита) часто приводит к образованию частиц, замедляющих поток воды через реактор.

Углекислый газ (CO2)

Поскольку CO2 необходимо и поставляется в баллоне под давлением, наличие баллона с CO2 в вашем доме требует от вас соблюдения нескольких мер предосторожности! - Требуется уверенность, что ваш баллон регулярно проверяется при наполнении, чтобы быть уверенным, что нет никаких нарушений структурной целостности. Фирма, осуществляющая наполнение баллона, может выполнять эту проверку. - Необходимо чтобы баллон с CO2 был надежно закреплен решеткой или ремнями так, чтобы его нельзя было случайно опрокинуть. Если баллон упадет и кран будет сломан, то баллон может взлететь как ракета. - Помните, что CO2 не имеет цвета и запаха и действует как удушающее вещество. Всегда открывайте окна перед работой вблизи баллона, если подозреваете утечку. - Высокая температура может заставить баллон взорваться. Не размещайте баллон возле нагревательных приборов.

Прилагающийся к баллону с CO2 редуктор с регуляторами используется для регулирования количества подаваемого CO2  из баллона. Большинство редукторов имеют два манометра. Один показывает давление внутри баллона с CO2, а другой - операционное давление. Игольчатый клапан - самая критическая часть редуктора, используемая для точной регулировки количества подаваемых пузырьков CO2. Рабочее давление в 1 бар часто необходимо обеспечивать, чтобы количество выпускаемых пузырьков было стабильным. Пользователи часто жалуются, что регулировка клапана довольно грубая, и что незначительный поворот приводит к тому, что пузырьки идут непрерывным потоком. Решение состоит в том, чтобы купить более качественный игольчатый клапан, способный к точной регулировке и установке его между баллоном с CO2 и реактором.

Магнитный клапан / Контроль PH

Магнитный клапан это просто клапан, управляемый электричеством. Когда электричество подается - он открыт, и когда электричество отключается - он перекрывает подачу. Его можно использовать следующим образом: Наипростейший и распространенный способ состоит в том, чтобы установить магнитный клапан между баллоном с CO2 и кальциевым реактором. В случае отключения электричества поток CO2 прекращается, прекращая подачу кальция в аквариум. Более сложный метод состоит в подключении магнитного клапана к pH-контроллеру и помещению электрода в кальциевый реактор. Клапан включает и выключает подачу CO2 поддерживая заданный диапазон pH в кальциевом реакторе. Я использую подобный метод. PH электрод помещается в аквариум и выключает подачу CO2 в кальциевый реактор только если pH в аквариуме опускается слишком низко (например pH становится 7.8 или ниже).

Подающая помпа

Есть множество способов подавать в кальциевый реактор воду из аквариума. Некоторые реакторы/конструкции используют помпу рециркуляции реактора для всасывания воды. Я использовал этот метод, но нашел его ненадежным, потому что наполнитель в реакторе начинает растворяться и уплотняться, создавая всё больше обратного давления на насос, что приводит к уменьшению силы всасывания и соответственно всё меньшее количество воды попадает в реактор. Чтобы этого не происходило, большинство аквариумистов предпочитают подавать воду в реактор используя "Т"-образные фитинги, присоединяя их к возвратной помпе из САМПа или маленькую помпу, присоединенную через шаровой кран, чтобы регулировать поток. Подобная технология может работать хорошо, но может оказаться сложной в настройке, т.к. шаровым кранам достаточно быть повернутым всего на 90 градусов, чтобы полностью открыть поток или полностью остановить его. Игольчатый клапан - более хорошее решение, но иногда клапан забивается и требует очистки. Поместив клапан на выходе кальциевого реактора вы добьетесь более стабильного потока, чем на входе. Я лично использую перистальтические помпы для подачи воды из аквариума в реактор. Перистальтические помпы очень хорошо подходят для противодействия давлению при подачи воды, создавая стабильный, устойчивый поток, требуя минимального времени по настройке и обслуживанию. Простое устройство позволяет контролировать скоростью двигателя и позволяет очень легко и точно регулировать поток, даже при малом расходе воды. Я рекомендую использовать высококачественные помпы, специально разработанные для работы 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Большинство помп, продающихся для аквариума для этого не подходят!

Кальциевый реактор с дополнительной дегазирующей емкостью.

Настройка реактора

После сборки кальциевого реактора, следующим шагом будет его настройка чтобы получить кальций и щелочность, необходимые аквариуму. Есть много различных способов настройки реактора, но я опишу способ, которым пользуюсь я (и множество других рифоводов). ВАЖНО: Как и с множеством других вещей в рифоводстве, тут важно быть терпеливым. После внесения каких-либо изменений в настройки реактора, надо выждать несколько часов прежде чем эти изменения дадут эффект. Сопротивляйтесь искушению преждевременно вносить излишние изменения. Есть два параметра, которыми регулируется работа кальциевого реактора. Первый - управление потоком воды, проходящим через реактор, а второй - управление подаваемым в реактор CO2.

Следующие шаги описывают процесс настройки:

Шаг 1. Установите маленький поток пузырьков CO2 и маленькую подачу воды из аквариума в реактор. Большинство производителей рекомендуют установить 40 капель подаваемой воды в минуту и 10 пузырьков CO2 в минуту.

Шаг 2. Установите pH внутри реактора примерно 6.5-6.7  чтобы растворять наполнитель. Сперва измерьте pH на выходе из реактора тестом или электронным pH-метром (я рекомендую использовать pH-метр, т.к. большинство pH тестов недостаточно точны). Если pH слишком велик, то уменьшите поток подаваемой в реактор воды, если pH слишком мал, то увеличьте его. Давайте реактору несколько часов, чтобы он успел среагировать на произошедшие изменения и повторяйте этот шаг пока значение pH на выходе из реактора не установится межу 6.5 и 6.7.

Шаг 3. Контролируйте уровень щелочности в аквариуме чтобы убедиться, что реактор поставляет достаточно карбоната кальция, чтобы компенсировать потребяемый животными в аквариуме. Используйте для этого тест на щелочность (изменение щелочности на 1 mEq/L  - это изменение кальция на 20 ppm!). На будущее - будет хорошо, если вы будете вести журнал замеров щелочности и любых настроек и изменений, которые вы вносили чтобы повлиять на неё. Контролируйте и записывайте значение щелочности каждые несколько дней и сравнивайте с предыдущими записями. Если уровень щелочности падает, то увеличьте подачу CO2 в реактор для лучшего растворения наполнителя. И наоборот - если уровень щелочности растет относительно желаемого, то уменьшите подачу CO2 для меньшего растворения наполнителя. Конечно, изменение скорости подачи CO2 затронет уровень pH внутри реактора. Простой способ чтобы удержать pH на прежнем уровне - провести пропорциональную регулировку подачи подаваемой в реактор воды. Например, если вы удваиваете подачу CO2, то увеличьте вдвое и подачу воды. Это эмпирическое правило, но оно должно оказаться эффективным. Когда закончите - дважды проверьте, что значение pH на выходе реактора около 6.5, в противном случае - повторите шаг 2. Шаг 4. После того как реактор установлен и настроен, проверяйте периодически  уровень щелочности в аквариуме ещё несколько недель, принимая в расчет потребности в карбонате кальция любых новых добавленных в аквариум животных. Кроме того, по мере того как наполнитель в реакторе будет исчерпывать себя, вам будет необходимо вносить корректировки в работу реактора или заново его наполнять. Если будет требоваться регулировка, то вы можете  точно настроить реактор, используя шаги, описанные выше.

Возможные проблемы:

Низкий уровень pH в аквариуме После добавления кальциевого реактора в систему, многие аквариумисты жалуются, что уровень pH в аквариуме стал ниже, чем до его установки. Аквариумисты думают, что дело в лишнем CO2,  у которого не было достаточно времени чтобы растворить наполнитель и это и есть причина падения pH. Однако запомните, что кальциевый реактор добавляет щелочность главным образом в форме бикарбоната (который непосредственно понижает уровень pH в аквариуме) до тех пор, пока лишний CO2 не уйдёт а атмосферу. Часть бикарбоната тогда переходит в карбонат. Это похоже на эффект добавления бикарбоната натрия в ваш аквариум как буффера. Чтобы избавить аквариум от лишнего CO2 и поддержать pH на необходимом уровне, вам необходимо обеспечить качественный газообмен с атмосферой в вашем аквариуме. Также, уровень pH может быть повышен путем добавления кальквассера. Кальквассер работает используя CO2 из аквариумной воды, повышая щелочность.  В свою очередь, удаление лишнего CO2 из воды приводит к увеличению уровня pH в аквариуме. Другой популярный способ для удаления избыточного CO2  - это дегазация выходящего из реактора потока или пропусканием его через дополнительную емкость, наполненную карбонатом кальция или капая в дополнительный отсек с установленным там воздушным распылителем. Результаты применения этих методов изменчивы. Некоторые аквариумисты сообщают о существенном увеличении щелочности или pH  и других  изменениях (вероятно из-а различных конструкций кальциевых реакторов и их эффективности). С применением обоих методов следует быть осторожным. Как только уровень pH возвращается назад к уровню нормальной морской воды, часть бикарбоната перейдет в карбонат. Как только вода станет перенасыщена карбонатом - он начнет выпадать в осадок на карбонате кальция и часть щелочности будет утеряна.

Дисбаланс

Другая общая проблема при настройке кальциевого реактора - это получение правильного баланса между кальцием и щелочностью. Обычно жалоба выглядит следующим образом:  "У меня щелочность 3.5 mEq/l (10 dKH), но уровень кальция всего 320 ppm. Я пробовал настраивать реактор, но не смог получить более высокий уровень кальция без поднятия уровня щелочности до слишком больших значений." Кальциевый реактор может быть назван как  сбалансированная добавка кальция/щелочности. Это означает, что он добавляет кальций и щелочность в аквариум в той же самой пропорции, что и  потребляют кораллы в процессе кальцификации. Проще говоря, нельзя изменить соотношение кальция и щелочности на выходе реактора. Например, на каждый 1 mEq/L щелочности (2.8 dKH) кальциевый реактор добавит 20 ppm кальция. Если реактор был запущен при щелочности в аквариуме 3 mEq/L (8.4 dKH) и 320 ppm кальция и вы поднимете с помощью кальциевого реактора до 4 mEq/L (11.2 dKH), то уровень кальция в аквариуме станет 340 ppm! Натуральная морская вода при солености 35 ppt обычно имеет щелочность около 2.5 mEq/L (7 KH) и содержит 420 ppm кальция. Но я лично стараюсь поддерживать щелочность около 3 mEq/L (8.4 dKH) и уровень кальция 420 ppm, но многие предпочитаю даже более высокие показатели.  Однажды приняв решение о необходимом уровне кальция и щелочности, можно порекомендовать зафиксировать эти значения и вносить корректировки, чтобы поддерживать их на прежнем уровне.  Если уровень кальция необходимо повысить, то я рекомендую использовать добавку такую как хлорид кальция. Один грамм сухого хлорида кальция (такого как Turbo Calcium)  поднимет уровень кальция на 360 ppm в одном литре воды (на 95 ppm в одном галлоне воды). Если необходимо поднять уровень щелочности, то для этого можно использовать бикарбонат натрия. Один грамм поднимет уровень щелочности на 12 mEq/L (34 dKH) в одном литре воды (3.2 mEq/L (9 dKH) в одном галлоне воды). В обоих случаях я рекомендую вносить изменения медленно, вместо того чтобы делать их разом. Также, следует отметить, что у вас могут быть трудности в достижении естественного уровня щелочности и кальция, если соленость в вашем аквариуме ниже чем в натуральной морской воде (35 ppt) (Holmes-Farley 1998) или если у вас имеется дефицит магния(Bingman 1999, Holmes-Farley 2001). Проблему недостатка магния некоторые акварумисты решают с помощью добавления в кальциевый реактор нескольких чайных ложек доломита - когда он начнет растворятся - это поднимет уровень магния в аквариуме (Bingman 1997).

Заключение

Очень часто оборудование не снабжено детальными инструкциями чтобы провести новичка через лабиринт точной настройки кальциевого реактора. Я надеюсь, что эта статья помогла вам лучше понять принципы работы кальциевого реактора и его настройки.

Если у вас есть вопросы по этой статье, пожалуйста, посетите мой авторский форум на Reef Central.

Ссылки:

Bingman, C. 1997. Calcium carbonate for CaCO3/CO2 reactors: more than meets the eye. Aquarium Frontiers. August, 1997.

Bingman, C. 1998. More about calcium and alkalinity. Aquarium Frontiers. July, 1998.

Bingman C. 1999. Magnesium - Part II. Aquarium Frontiers. April, 1999.

Hiller, G. 2001. Alternative calcium reactor substrates. Aquarium Frontiers. 2001.

Holmes-Farley R 1998. Understanding seawater. Aquarium Frontiers. July, 1998.

Holmes-Farley R. 2001. Magnesium: calcium's little sister. Aquarium Frontiers. 2001.

Holmes-Farley. R. 2002. Calcium and alkalinity. Reefkeeping 1(3).

Рекомендуется для дальнейшего прочтения:

Carbon dioxide: friend or foe? Aquarium Frontiers. 2001.

Building your own calcium carbonate reactor. Aquarium Frontiers. March, 1998.