Sisteme CO2

Am dorit sa scriu un articol pe aceasta tema deoarece am constatat ca sunt multi colegi de forum precum si incepatori, care nu au o idee clara despre echipamentele necesare unui sistem CO2. Acest articol se doreste a fi doar o scurta descriere a echipamentelor respective.

Ideea de introducere a dioxidului de carbon in apa de acvariu este relativ noua (eh, cateva zeci de ani totusi), si a venit in urma observatiilor directe privitoare la variatia de pH si kH, si la rata de crestere a plantelor in corelatie directa cu continutul de CO2 din apa.

Dupa modul de generare al dioxidului de carbon, sistemele de CO2 se impart in:

- sisteme cu generare biologica de dioxid de carbon:

acestea, asa numitele “bombe cu CO2”, in general se bazeaza pe produsul secundar din reactia de fermentare a unei solutii de zahar cu ajutorul unei culturi de drojdie (cea mai comuna drojdia de bere Saccharomices cerevisiae).

C6H12O6 + Saccharomyces cerevisiae = 2C2H5OH + 2CO2

(zahar plus drojdie rezulta alcool si dioxid de carbon)

Nu insist prea mult asupra lor, exista suficient material chiar pe forum privind moduri de executie, preparare a solutiei zaharoase, tipuri si variante. Mentionez doar ca acestea in general sunt compuse din:

a) generatorul propriu zis: o sticla de plastic care contine solutia de zahar si drojdia;

b) optional, inca o sticla goala, folosita ca vas separator/de decantare pentru a preveni introducerea spumei sau chiar a lichidului provenit din vasul de generator, prin furtune catre acvariu. S-au intamplat destule cazuri (unele le pot povesti chiar useri ale acestui forum).

c) numarator de bule: recipient pentru masurarea aproximativa a debitului de dioxid de carbon. Voi dezvolta subiectul ulterior.

d) difuzor sau reactor: a se citi mai jos. - sisteme cu generare chimica de dioxid de carbon, prin reactia chimica intre carbon si acid citric, cu ajutorul unui catalizator; acestea sunt sisteme

voluminoase, amplasate chiar in interiorul acvariului, “palaria” servind ca difuzor de CO2.

- sisteme cu generare electrica de dioxid de carbon, prin reactie electrolitica; elementul de carbon (cartusul) se inlocuieste periodic.

- sisteme cu dioxid de carbon imbuteliat: acestea utilizeaza CO2 care a fost produs industrial si apoi imbuteliat comprimat in forma gazoasa (presiune pana in 30atm.) sau lichida (presiune < 60 atm.). Pot fi cumparate de la diverse firme de profil acvaristic, insa exista si variante autohtone (Tehnic Gaz), fiecare utilizator facand alegerea sa.

Butelie cu CO2 in stare gazoasa (de unica folosinta)

Pe scurt, un sistem de CO2 “profesional” contine urmatoarele elemente:

Butelie cu CO2 in stare lichida (refolosibila)

1. Rezervor de dioxid de carbon lichefiat: Capacitatea buteliei poate varia de la 350g la 7,5 kg sau chiar mai mult, in functie de dorinta utilizatorului;

2. RFace trepoate fmanomela iesirepresiuni

3. R

Robinet dal de

Tipuri de butelii pentru gaze lichefiate

egulator de presiune cerea de la presiunea din butelie la o presiune constanta, ci reglata de utilizator. Regulatoarele pot avea (sau nutre cu cadran ce arata presiunea in butelie si/sau presiunea din regulator. Deasemenea au un robinet pentru reglarei la iesire.

obinet de reglaj fin al debitului Acesta asigura reglarea foarte fina a debitulupermitand de exemplu o bula de CO2 lcateva secunde. Regulatorul de presiune estin general de uz acvaristic si poate aveincorporat acest reglaj fin, insa sunt regulatoare pentru uz industrial care pot “imbunatatite” prin adaosul unui astfel drobinet.

e reglaj fin bitului

Regulator de presiune industrial

e ) a a

i, a e a si fi e

Regulator de presiune cu robinet de reglaj fin incorporat

4. Numaratorul de bule Este un dispozitiv simplu de aproximare a debitului de CO2 prin numararea acestora la un interval de timp (la secunda in general). Este alcatuit dintr-un recipient umplut cu un lichid ( de obicei apa sau alcool) prin care gazul trece astfel incat se formeaza bule. Numaratorul poate fi unul confectionat in diverse variante, de la picuratoare de transfuzie sau corpuri de seringi pana la cele din comert ce pot fi cumparate separat.

Nota: exista si variante compacte de regulatoare de presiune ce contin robinetul de reglaj fin, cat si numaratorul de bule si chiar valva antiretur.

5. Valva antiretur Aceasta impiedica refularea apei din bazin in numaratorul de bule.

6. Furtun flexibil Furtunul ce asigura transportul CO2 pana in acvariu. Poate fi din

plastic sau silicon, din acelea pentru aerare, insa cel mai indicat este furtunul special pentru CO2, deoarece celelalte permit disiparea moleculelor de CO2 prin corpul furtunului, de aici rezultand pierderi de CO2 care astfel nu mai ajung in acvariu. Furtunul de CO2 este de

culoare neagra si cu o rigiditate mai mare.

7Dife

Un aapei

Furtun CO2

. Difuzor sau reactor renta intre difuzor si un reactor este metoda de “injectare” sau d

carbon in apa din acvariu. Difuzorul estin partea de jos a acvariului, la interior.piatra de aer foarte fina sau o membrafoarte mici, prin care se pompeaza cu prde CO2 foarte fine care, cel putin teodrumul lor de la difuzor pana la suprafata

Randamentul unui astfel de difuzor estopinia mea, in functie mai ales de diamealt dezavantaj ar fi colmatarea porilor, alte motive. In orice caz, utilizarearecomandabila pentru acvarii mai marimai multe in acelasi acvariu.

lt tip de difuzor se bazeaza pe marirea distantei parcurse de o bula . Acestea pot fi de tip spirala, in care bula de CO2 se invarteste pan

Furtun silicon pentru aerare

izolvare a dioxidului de e de tip pasiv si amplasat De obicei se foloseste o na deasemenea cu porii

esiune CO2. Rezulta bule retic, se vor dizolva in apei.

e discutabil, cel putin in trul bulelor eliberate. Un

din cauza algelor sau din difuzoarelor nu este de 100l, eventual sa fie

de CO2 pana la suprafata a se dizolva sau pana iese

din difuzor, sau de tip alternant (n-am gasit alta rima), in care bula alterneaza stanga-dreapta in acelasi plan.

Difuzor alternant

Difuzor elicoidal

Reactoarele se bazeaza pe principiul activ, in care bulele de CO2 traverseaza un curent de apa de sens opus directiei de inaintare a bulelor.

Dupa amplasarea lor in acvariu, reactoarele se impart in reactoare

interne sau reactoare externe.

Deasemenea reactoarele pot avea pompe de apa(powerhead-uri) incorporate in designul lor, sau pot fi separat actionate de powerhead-uri sau chiar de pompa unui filtru extern.

Reactoare externe Sunt amplasate in interiorul bazinului, si in general sunt instalate pe circuitul de evacuare a apei filtrate de un filtru extern. Prin suplimentarea cu bio-balls se doreste marirea suprafetei de contact a apei cu gazul, astfel incat dizolvarea de CO2 sa se faca cat mai repede. Pot fi actionate si separat cu un powerhead.

Tipuri de reactoare externe

Au avantajul ca pot face fata acvariilor de volum mare de la 300 la 3000 litri, in functie de marime, sunt ascunse si nu strica aspectul acvariului, iar injectarea de CO2 are in general un randament de 100%. Ca dezavantaje se poate mentiona ca totusi reglarea optima este dificila, facandu-se prin incercari in functie de specificul de consum de CO2 al fiecarui acvariu. In mare, ideea este ca in cazul controlului pH-ului, oprirea injectarii sa coincida sau sa fie cat mai apropiata de epuizarea cantitatii de CO2 din reactor la momentul respectiv. Altfel, chiar daca aditia de CO2 este oprita, injectarea continua pana la epuizarea gazului din reactor, rezultand uneori in coborarea pH-ului mai mult decat se intentiona.

Reactoare interne Sunt amplasate in bazin, si deasemenea pot avea in componenta powerhead-uri sau pot fi “angrenate” de evacuarea filtrului extern sau chiar intern.

Tipuri de reactoare interne

Reactoarele interne sunt cel mai larg raspandite, datorita dimensiunilor relativ mici, usurintei in intretinere si in utilizare, precum si datorita preciziei acestora vizavi de reactoarele externe. Un alt aspect ar fi durabilitatea lor.

Acum, pentru o injectare a cantitatii optime de CO2 in acvariu (nu uitati ca dizolvarea unei cantitati mari de CO2 in apa poate duce la moartea pestilor Dvs.), se utilizeaza cateva sisteme de control. PH-ul apei este direct influentat de aditia de CO2, de aceea monitorizarea acestuia duce direct si la monitorizarea cantitatii de CO2 din apa.

Controlul pH-ului poate fi pasiv, doar prin masurarea ocazionala sau permanenta a pH-ului, sau activ unde, pe langa monitorizarea permanenta a pH-ului exista si o supapa pe circuitul de CO2 care permite sau impiedica trecerea gazului, in functie de cerintele setate de utilizator.

Controlul pasiv: masurarea pH-ului prin teste ocazionale (de orice tip existente pe piata – bete, solutii, hartie turnesol, chiar si testere electronice), sau teste de tip “permanent” in care un recipient cu solutie reactiva si aer este amplasata in acvariu, astfel incat intre apa acvariului si solutia reactiva sa existe o zona de aer ca mediu intermediar, in primul rand pentru a preveni dizolvarea solutiei in apa.

Indicatori permanenti amplasati in acvariu pH-metre

Hartie indicatoare Solutii indicatoare

Controlul activ: sunt doua modalitati:

a) prin intermediul unei valve actionate electric si o priza programabila. Electrovalva amplasata pe circuitul de CO2 este actionata la intervale presetate de catre priza programabila. Ca modalitate de control se foloseste controlul pasiv. Regula generala este sa se intrerupa circuitul de CO2 pe durata noptii.

b) cu

contreleu

Priza programabila digitala/mecanica

u pH Controller, mult mai exact, un echipament electronic care la valotilizator comanda inchiderea-deschiderea circuitului de injectie de

CO2. Acesta este compus din

rollerul propriu-zis, un electrod de masura a pH-ului, o valva action amplasat pe circuitul electric al electroventilului.

Schita unui sistem complet de injectare CO2 cu

Electrovalva

ri de pH setate de

Modele de pH-Controller de la diversi producatori

ata electric si un

reactor extern

Controller-ul masoara in mV diferenta de potential intre ureferinta si cel cu solutie de KCl care este in contact cu aprin intermediul unei membrane de sticla permeabila. Dputin pentru aplicatiile acvaristice, electrodul de referin

masurainglobasonda. are posibilicalibrar

elecdatoritapH cvasilinpH9.

De aic

Reprezentarea schematica a unui sistem complet de injectare CO2

n electrod de pa acvariului e obicei, cel ta si cel de sunt ti in aceeasi Controller-ul

Curba de calibrare a unui electrod in general tatea de e a trodului, faptului ca

variaza iar in domeniul pH4-pH7 sau pH7-

i si solutiile tampon de calibrare necesare, cu pH4, pH7 si pH9.

Solutii tampon de calibrare

Electrozi de pH de la diferiti producatori

Scurte instructiuni de mentenanta ale electrodului de pH

1. Membrana de sticla a electrodului trebuie mentinuta permanent in mediu lichid. Acesta poate fi apa (din acvariu) sau o solutie de KCl (clorura de potasiu) mol 3, in cazul pastrarii electrodului fara a fi folosit. Daca nu se foloseste pe durate indelungate, se admite pastrarea uscata, insa pentru a functiona corect, inainte de masurare electrodul va trebui tinut in solutie apoasa cel putin 24 ore inaintea punerii in functiune.

2. O data pe luna se reface calibrarea pH controller-ului.

3. Se recomanda sa se curete membrana de sticla periodic cu solutie speciala de curatare (thiouree), sau in cel mai rau caz cu o pensula sau o carpa moale. Datorita algelor sau mizeriilor microscopice se colmateaza porii membranei rezultand in citiri eronate sau timpi foarte lungi de raspuns ai electrodului (stabilizarea citirii).

4. In cazul in care apar variatii mari de citire a pH-ului, citiri eronate (verificate cu alte mijloace de masurare), electrodul se va schimba, sau daca se poate, se reumple cu KCl in concentratie mol 3 (3 moli KCl la unul de apa – aproximativ 112g KCl la 500ml apa distilata).

Daca sunt urmate aceste reguli generale, durata de viata aproximativa a unui electrod (fara reumplere) este de maxim 2 ani

Pentru mai multe detalii privind electrozii de pH si solutiile tampon, va recomand sa vizitati adresa:

http://www.labor-soft.ro/AplicatiiTraduse/pHteorietraducere/pHteorie.htm

Cam atat pentru moment. Daca doriti sa mai adaugati ceva, va stau cu placere la dispozitie.

Acvaristica placuta in continuare!

25.01.2008

Bucuresti Rattle