Dioxidul de carbon sau dioxidul de carbon sau CO 2 este una dintre cele mai comune substanțe gazoase de pe Pământ. Ne înconjoară pe tot parcursul vieții noastre. Dioxidul de carbon este incolor, insipid și inodor și nu poate fi simțit de oameni în niciun fel.

Este un participant important în metabolismul organismelor vii. Gazul în sine nu este otrăvitor, dar nu sprijină respirația, astfel încât depășirea concentrației sale duce la o deteriorare a aportului de oxigen către țesuturile corpului și la sufocare. Dioxidul de carbon este utilizat pe scară largă în viața de zi cu zi și în industrie.

Ce este dioxidul de carbon

La presiunea atmosferică și la temperatura camerei, dioxidul de carbon este în stare gazoasă. Aceasta este forma sa cea mai comună, în care participă la procesele de respirație, fotosinteză și metabolismul organismelor vii.

Când este răcit la -78 °C, acesta, ocolind faza lichidă, cristalizează și formează așa-numita „gheață uscată”, care este utilizată pe scară largă ca agent frigorific sigur în industria alimentară și chimică și în comerțul stradal și transportul frigorific.

La conditii speciale- presiune de zeci de atmosfere - dioxidul de carbon se transformă în stare lichidă de agregare. Acest lucru se întâmplă pe fundul mării, la o adâncime de peste 600 m.

Proprietățile dioxidului de carbon

În secolul al XVII-lea, Jean-Baptiste Van Helmont din Flandra a descoperit dioxidul de carbon și i-a determinat formula. Un secol mai târziu, scoțianul Joseph Black a făcut un studiu și o descriere detaliată. A cercetat proprietățile dioxid de carbonși a efectuat o serie de experimente în care a demonstrat că este eliberat în timpul respirației animalelor.

Molecula de substanță conține un atom de carbon și doi atomi de oxigen. Formula chimica dioxidul de carbon se scrie CO2

În condiții normale, nu are gust, culoare sau miros. Numai prin inhalarea unei cantități mari din el, o persoană simte un gust acru. Este produs de acidul carbonic, care se formează în doze mici atunci când dioxidul de carbon este dizolvat în salivă. Această caracteristică este utilizată pentru a face băuturi carbogazoase. Bulele din șampanie, prosecco, bere și limonadă sunt dioxid de carbon format ca urmare a proceselor naturale de fermentație sau adăugate artificial băuturii.

Dioxidul de carbon este mai dens decât aerul, așa că în absența ventilației se acumulează dedesubt. Nu suportă procesele oxidative precum respirația și arderea.

Prin urmare, dioxidul de carbon este utilizat în stingătoarele de incendiu. Această proprietate a dioxidului de carbon este ilustrată folosind un truc - o lumânare aprinsă este coborâtă într-un pahar „gol”, unde se stinge. În realitate, sticla este umplută cu CO 2 .

Dioxidul de carbon în surse naturale din natură

Aceste surse includ procese oxidative de intensitate diferită:

• Respirația organismelor vii. De la cursul școlar de chimie și botanică, toată lumea își amintește că în timpul fotosintezei, plantele absorb dioxid de carbon și eliberează oxigen. Dar nu toată lumea își amintește că asta se întâmplă doar în timpul zilei, când nivel suficient iluminat. În întuneric, plantele, dimpotrivă, absorb oxigenul și eliberează dioxid de carbon. Deci, încercarea de a îmbunătăți calitatea aerului într-o cameră transformând-o în desișuri de ficus și mușcate poate juca o glumă crudă.
• Erupții și alte activități vulcanice. CO 2 este emis din adâncurile învelișului Pământului împreună cu gazele vulcanice. În văile din apropierea surselor de erupție există atât de mult gaz încât, acumulându-se în zonele joase, provoacă sufocarea animalelor și chiar a oamenilor. Există mai multe cazuri cunoscute în Africa când sate întregi au fost sufocate.
• Arderea și putrezirea materiei organice. Arderea și putrezirea sunt aceeași reacție de oxidare, dar care au loc cu la viteze diferite. Materia organică în descompunere bogată în carbon de la plante și animale, incendiile de pădure și turbării mocnite sunt toate surse de dioxid de carbon.
• Cel mai mare rezervor natural de CO 2 este apele oceanelor lumii, în care este dizolvat.

De-a lungul a milioane de ani de evoluție a vieții bazate pe carbon pe Pământ, multe miliarde de tone de dioxid de carbon s-au acumulat din diverse surse. Eliberarea sa imediată în atmosferă va duce la moartea întregii vieți de pe planetă din cauza imposibilității respirației. Este bine că probabilitatea unei astfel de lansări unice tinde spre zero.

ȘI surse artificiale de dioxid de carbon

Dioxidul de carbon intră și în atmosferă ca urmare a activității umane. Cele mai active surse din timpul nostru sunt considerate a fi:

• Emisii industriale care apar în timpul arderii combustibilului în centrale electrice și instalații tehnologice
• Gazele de eșapament de la motoarele cu ardere internă ale vehiculelor: mașini, trenuri, avioane și nave.
• Deșeuri agricole - gunoi de grajd putrezit în marile complexe zootehnice

Pe lângă emisiile directe, există și un impact uman indirect asupra conținutului de CO 2 din atmosferă. Aceasta este o defrișare masivă în zonele tropicale și subtropicale, în primul rând în bazinul Amazonului.

În ciuda faptului că atmosfera Pământului conține mai puțin de un procent de dioxid de carbon, aceasta are un efect din ce în ce mai mare asupra climei și fenomene naturale. Dioxidul de carbon contribuie la așa-numitul efect de seră absorbind radiația termică a planetei și reținând această căldură în atmosferă. Acest lucru duce la o creștere treptată, dar foarte amenințătoare a temperaturii medii anuale a planetei, topirea ghețarilor montani și a calotelor polare, creșterea nivelului mării, inundarea regiunilor de coastă și deteriorarea climei în țările aflate departe de mare.

Este semnificativ faptul că, pe fondul încălzirii generale a planetei, are loc o redistribuire semnificativă a maselor de aer și a curenților marini, iar în unele regiuni temperatura medie anuală nu crește, ci scade. Acest lucru oferă un atu criticilor teoriei încălzire globală acuzând susținătorii săi de falsificarea faptelor și manipularea opiniei publice în favoarea anumitor centre politice de influență și interese financiare și economice

Omenirea încearcă să preia controlul asupra conținutului de dioxid de carbon din aer au fost semnate protocoalele de la Kyoto și Paris, impunătoare economii nationale anumite obligații. În plus, mulți producători auto de top au anunțat că vor elimina treptat modelele cu motoare cu ardere internă până în 2020-2025 și vor trece la vehicule hibride și electrice. Cu toate acestea, unele dintre principalele economii ale lumii, cum ar fi China și Statele Unite, nu se grăbesc să-și îndeplinească obligațiile vechi și noi, invocând o amenințare la adresa standardului de viață din țările lor.

Dioxidul de carbon și noi: de ce CO 2 este periculos

Dioxidul de carbon este unul dintre produsele metabolice din corpul uman. Joacă un rol important în controlul respirației și alimentării cu sânge a organelor. O creștere a conținutului de CO 2 din sânge determină dilatarea vaselor de sânge, putând astfel transporta mai mult oxigen către țesuturi și organe. La fel, sistemul respirator este forțat să devină mai activ dacă crește concentrația de dioxid de carbon din organism. Această proprietate este utilizată în ventilatoare pentru a stimula propriile organe respiratorii ale pacientului la o activitate mai mare.

Pe lângă beneficiile menționate, depășirea concentrației de CO 2 poate provoca și daune organismului. Nivelurile crescute în aerul inhalat duc la greață, dureri de cap, sufocare și chiar pierderea conștienței. Organismul protestează împotriva dioxidului de carbon și trimite semnale persoanei. Odată cu o creștere suplimentară a concentrației, se dezvoltă lipsa de oxigen sau hipoxia. Co 2 împiedică oxigenul să se alăture moleculelor de hemoglobină, care mișcă gazele legate prin sistemul circulator. Înfometarea de oxigen duce la scăderea performanțelor, scăderea reacțiilor și a abilităților de a analiza situația și de a lua decizii, apatie și poate duce la moarte.

Astfel de concentrații de dioxid de carbon, din păcate, sunt realizabile nu numai în minele înghesuite, ci și în sălile de clasă slab ventilate, săli de concerte, birouri și vehicule - oriunde într-un spațiu restrâns fără un schimb suficient de aer cu mediul se acumulează un numar mare de al oamenilor.

Aplicația principală

CO 2 este utilizat pe scară largă în industrie și în viața de zi cu zi - în stingătoarele de incendiu și pentru producerea de sifon, pentru răcirea produselor și pentru crearea unui mediu inert în timpul sudării.

Utilizarea dioxidului de carbon este observată în industrii precum:

• pentru curatarea suprafetelor cu gheata carbonica.

Produse farmaceutice

• pentru sinteza chimică a componentelor medicamentului;
• crearea unei atmosfere inerte;
• normalizarea indicelui pH al deşeurilor de producţie.

Industria alimentară

• producerea de băuturi carbogazoase;
• ambalarea alimentelor într-o atmosferă inertă pentru a prelungi durata de valabilitate;
• decofeinizarea boabelor de cafea;
• congelarea sau refrigerarea alimentelor.

Medicină, teste și ecologie

• Crearea unei atmosfere protectoare in timpul operatiilor abdominale.
• Includerea în amestecurile respiratorii ca stimulent respirator.
• În analizele cromatografice.
• Menținerea nivelului pH-ului în deșeurile industriale lichide.

Electronică

• Răcirea componentelor și dispozitivelor electronice în timpul testării rezistenței la temperatură.
• Curățare abrazivă în microelectronică (în fază solidă).
• Agent de curățare în producția de cristale de siliciu.

Industria chimica

Utilizat pe scară largă în sinteza chimică ca reactiv și ca regulator de temperatură într-un reactor. CO 2 este excelent pentru dezinfectarea deșeurilor lichide cu un indice de pH scăzut.

De asemenea, este utilizat pentru uscarea substanțelor polimerice, a materialelor din fibre vegetale sau animale, în producția de celuloză, pentru a normaliza nivelul pH-ului atât al componentelor procesului principal, cât și al deșeurilor acestuia.

Industria metalurgică

În metalurgie, CO 2 servește în principal cauza ecologiei, protejând natura de emisiile nocive prin neutralizarea acestora:

• În metalurgia feroasă - pentru neutralizarea gazelor de topire și pentru amestecarea fundului topiturii.
• În metalurgia neferoasă în producția de plumb, cupru, nichel și zinc - pentru a neutraliza gazele atunci când transportați o oală cu o topitură sau lingouri fierbinți.
• Ca agent reducător la organizarea circulației apelor acide de mină.

Sudarea cu dioxid de carbon

Un tip de sudare cu arc scufundat este sudarea într-un mediu cu dioxid de carbon. Operațiuni lucrari de sudare cu dioxid de carbon se realizează cu un electrod consumabil și este obișnuit în procesul de instalare, eliminarea defectelor și repararea pieselor cu pereți subțiri.

Dioxidul de carbon (dioxid de carbon, dioxid de carbon, CO 2) se formează prin interacțiunea a două elemente - oxigen și carbon. Dioxidul de carbon este produs prin arderea compușilor de hidrocarburi sau a cărbunelui, ca rezultat al fermentației lichidelor și, de asemenea, ca produs al respirației animale și umane. Se găsește în atmosferă în cantități mici. Plantele absorb dioxidul de carbon din atmosferă și îl transformă în compuși organici. Când acest gaz dispare din atmosferă, practic nu va mai fi ploaie pe Pământ și va deveni vizibil mai rece.

Proprietățile dioxidului de carbon

Dioxidul de carbon este mai greu decât aerul. Îngheață la -78 °C. Când dioxidul de carbon îngheață, formează zăpadă. În soluție, dioxidul de carbon formează acid carbonic. Datorită anumitor proprietăți, dioxidul de carbon este uneori numit „pătura” Pământului. Trece cu ușurință razele ultraviolete. Raze infraroșii sunt emise de la suprafața dioxidului de carbon în spaţiu.

Dioxidul de carbon este eliberat sub formă lichidă la temperatură scăzută, sub formă lichidă la presiune ridicată și sub formă gazoasă. Forma gazoasă a dioxidului de carbon este obținută din gazele reziduale în timpul producerii de alcooli, amoniac și, de asemenea, ca rezultat al arderii combustibilului. Dioxidul de carbon este un gaz netoxic și neexploziv, inodor și incolor. În formă lichidă, dioxidul de carbon este un lichid incolor și inodor. Când conținutul este mai mare de 5%, dioxidul de carbon se acumulează în zona podelei în zonele slab ventilate. O scădere a fracției de volum a oxigenului din aer poate duce la deficiență de oxigen și sufocare. Embriologii au descoperit că celulele umane și animale au nevoie de aproximativ 7% dioxid de carbon și doar 2% oxigen. Dioxidul de carbon este un tranchilizant sistem nervos si un anestezic excelent. Gazul din corpul uman este implicat în sinteza aminoacizilor și are un efect vasodilatator. Lipsa dioxidului de carbon din sânge duce la spasm al vaselor de sânge și al mușchilor netezi ai tuturor organelor, la creșterea secreției în căile nazale, bronhii și la dezvoltarea polipilor și adenoidelor și la îngroșarea membranelor din cauza depunerii de colesterol.

Producția de dioxid de carbon

Există mai multe moduri de a produce dioxid de carbon. În industrie, dioxidul de carbon se obține din dolomit, calcar - produse ale descompunerii carbonaților naturali, precum și din gazele cuptorului. Amestecul gazos este spălat cu o soluție de carbonat de potasiu. Amestecul absoarbe dioxidul de carbon și se transformă în bicarbonat. Soluția de bicarbonat este încălzită și se descompune, eliberând dioxid de carbon. În metoda de producție industrială, dioxidul de carbon este pompat în cilindri.

În laboratoare, producția de dioxid de carbon se bazează pe interacțiunea bicarbonaților și carbonaților cu acizii.

Aplicații ale dioxidului de carbon

În practica de zi cu zi, dioxidul de carbon este folosit destul de des. În industria alimentară, dioxidul de carbon este folosit ca agent de dospire pentru aluat și, de asemenea, ca conservant. Este indicat pe ambalajul produsului sub codul E290. Proprietățile dioxidului de carbon sunt, de asemenea, utilizate în producerea apei spumante.

Biochimiștii au descoperit că pentru a crește productivitatea culturi diferite Este foarte eficient să fertilizați aerul cu dioxid de carbon. in orice caz aceasta metodaÎngrășămintele pot fi folosite numai în sere. ÎN agricultură gazul este folosit pentru a crea ploaie artificială. La neutralizare mediu alcalin dioxidul de carbon înlocuiește acizii minerali puternici. În depozitele de legume, dioxidul de carbon este folosit pentru a crea un mediu gazos.

În industria parfumurilor, dioxidul de carbon este folosit la fabricarea parfumurilor. În medicină, dioxidul de carbon este utilizat pentru efecte antiseptice în timpul operațiilor deschise.

Când este răcit, dioxidul de carbon se transformă în „gheață carbonică”. Dioxidul de carbon lichefiat este ambalat în cilindri și trimis consumatorilor. Pentru conservare se folosește dioxidul de carbon sub formă de „gheață carbonică”. Produse alimentare. Când este încălzită, o astfel de gheață se evaporă fără a lăsa reziduuri.

Dioxidul de carbon este utilizat ca mediu activ în sudarea sârmei. La sudare, dioxidul de carbon se descompune în oxigen și monoxid de carbon. Oxigenul interacționează cu metalul lichid și îl oxidează.

În modelarea aeronavei, dioxidul de carbon este folosit ca sursă de energie pentru motoare. Canistrele de dioxid de carbon sunt folosite în pistoalele cu aer comprimat.

, dioxid de carbon, proprietăți ale dioxidului de carbon, producție de dioxid de carbon

Nu este potrivit pentru a susține viața. Cu toate acestea, plantele se „hrănesc” cu aceasta, transformându-l în substanțe organice. În plus, este un fel de „pătură” pentru Pământ. Dacă acest gaz ar dispărea brusc din atmosferă, Pământul ar deveni mult mai rece și ploaia ar dispărea practic.

„Pătura pământului”

(dioxid de carbon, dioxid de carbon, CO 2) se formează atunci când două elemente se combină: carbonul și oxigenul. Se formează în timpul arderii cărbunelui sau a compușilor de hidrocarburi, în timpul fermentației lichidelor și, de asemenea, ca produs al respirației oamenilor și animalelor. Se găsește și în cantități mici în atmosferă, de unde este asimilată de plante, care, la rândul lor, produc oxigen.

Dioxidul de carbon este incolor și mai greu decât aerul. Îngheață la -78,5°C pentru a forma zăpadă constând din dioxid de carbon. La fel de soluție apoasă formează acid carbonic, dar nu este suficient de stabil pentru a fi izolat ușor.

Dioxidul de carbon este pătura Pământului. Transmite cu ușurință razele ultraviolete care ne încălzesc planeta și reflectă razele infraroșii emise de la suprafața sa în spațiul cosmic. Și dacă dioxidul de carbon dispare brusc din atmosferă, acest lucru va afecta în primul rând clima. Va deveni mult mai rece pe Pământ, iar ploaia va cădea foarte rar. Nu este greu de ghicit unde va duce asta în cele din urmă.

Adevărat, o asemenea catastrofă nu ne amenință încă. Dimpotrivă. Ardere materie organică: petrol, cărbune, gaz natural, lemn - crește treptat conținutul de dioxid de carbon din atmosferă. Aceasta înseamnă că în timp trebuie să ne așteptăm la o încălzire și umidificare semnificativă a climei pământului. Apropo, cei mai vechi cred că deja este vizibil mai cald decât era în zilele tinereții lor...

Se eliberează dioxid de carbon lichid temperatură scăzută, lichid de înaltă presiuneȘi gazos. Se obține din gazele reziduale din producția de amoniac și alcool, precum și din arderea combustibililor speciali și din alte industrii. Dioxidul de carbon gazos este un gaz incolor și inodor la o temperatură de 20 ° C și o presiune de 101,3 kPa (760 mm Hg), densitate - 1,839 kg / m 3. Dioxidul de carbon lichid este pur și simplu un lichid incolor și inodor.

Non-toxic și non-exploziv. La concentrații de peste 5% (92 g/m3), dioxidul de carbon are un efect nociv asupra sănătății umane - este mai greu decât aerul și se poate acumula în zonele slab ventilate din apropierea podelei. Acest lucru reduce fracția de volum a oxigenului din aer, ceea ce poate provoca deficiență de oxigen și sufocare.

Producerea de dioxid de carbon

În industrie, dioxidul de carbon se obține din gazele de cuptor, din produșii de descompunere ai carbonaților naturali(calcar, dolomit). Amestecul de gaze se spală cu o soluție de carbonat de potasiu, care absoarbe dioxidul de carbon, transformându-se în bicarbonat. Când este încălzită, soluția de bicarbonat se descompune, eliberând dioxid de carbon. La productie industriala gazul este pompat în butelii.

In conditii de laborator se obtin cantitati mici interacțiunea carbonaților și bicarbonaților cu acizii, de exemplu, marmură cu acid clorhidric.

„Gheața carbonică” și alte proprietăți benefice ale dioxidului de carbon

Dioxidul de carbon este folosit destul de larg în practica de zi cu zi. De exemplu, apă carbogazoasă cu adaos de esente aromatice - o bautura racoritoare minunata. ÎN Industria alimentară dioxidul de carbon este folosit si ca conservant – este indicat pe ambalaj sub cod E290, și, de asemenea, ca agent de dospire pentru aluat.

Extinctoare cu dioxid de carbon folosit la incendii. Biochimiștii au descoperit că fertilizarea... a aerului cu dioxid de carbon foarte remediu eficient pentru a crește randamentul diferitelor culturi. Poate că acest îngrășământ are un singur, dar semnificativ dezavantaj: poate fi folosit doar în sere. La fabricile care produc dioxid de carbon, gazul lichefiat este ambalat în butelii de oțel și trimis către consumatori. Dacă deschideți robinetul, zăpada iese cu un șuierat. Ce fel de minune?

Totul este explicat simplu. Munca depusă la comprimarea gazului este semnificativ mai mică decât cea necesară pentru a-l extinde. Și pentru a compensa cumva deficitul rezultat, dioxidul de carbon se răcește brusc, transformându-se în "gheata uscata". Este utilizat pe scară largă pentru conservarea și conservarea alimentelor gheață obișnuită are avantaje semnificative: în primul rând, „capacitatea sa de răcire” este de două ori mai mare pe unitate de greutate; în al doilea rând, se evaporă fără urmă.

Dioxidul de carbon este utilizat ca mediu activ în sudarea cu sarma, deoarece la temperatura arcului, dioxidul de carbon se descompune în monoxid de carbon CO și oxigen, care, la rândul său, interacționează cu metalul lichid, oxidându-l.

Dioxidul de carbon din conserve este utilizat în pistoale cu aer comprimat si ca sursa de energie pentru motoareîn modelarea aeronavei.

Dioxidul de carbon sau dioxidul de carbon (CO 2 ), este vital pentru plante. Plantele obțin carbon din CO2, în timpul procesului de fotosinteză, iar atomii de carbon sunt principalii material de construcții pentru molecule organice. Și plantele de acvariu nu fac excepție. Cu o deficiență de dioxid de carbon, pur și simplu nu vor avea din ce să-și construiască țesuturile, ceea ce le va încetini sau opri complet creșterea. Pe de altă parte, dacă există un exces de dioxid de carbon în apa acvariului, peștii încep să se sufoce chiar și atunci când conținutul de oxigen din acesta este ridicat. Acest lucru se întâmplă din cauza a două efecte foarte neplăcute: Borul și Ruta, care sunt cauzate de modificări ale proprietăților hemoglobinei peștilor la niveluri ridicate de dioxid de carbon. Prin urmare, dacă un acvarist dorește să admire plantele și peștii vii, și nu plasticul, el trebuie să fie capabil să mențină concentrația de CO 2 din apa acvariului său în intervalul optim - astfel încât plantele să crească bine și peștii. poate respira normal. Cum se face acest lucru va fi discutat în acest articol.

Pentru cei care nu doresc să se aprofundeze în esența problemei, dar doresc să obțină imediat un răspuns: Conținutul optim de dioxid de carbon din apa de acvariu este de 15 - 20 mg/l. Și cât de mult CO 2 este dizolvat în apa acvariului dvs. poate fi calculat din valorile și - KN. Pentru a nu număra nimic singur, dar doar înlocuiți valorile pH și KH determinate folosind teste în casetele necesare și obțineți răspunsul, utilizați .
Are nevoie un acvarist să măsoare ceva și apoi să calculeze ceva? Este cu adevărat necesar să „verificăm armonia cu algebra”? La urma urmei, totul în natură este capabil de autoreglare. Un acvariu este, de asemenea, în esență o mică „piesă” a naturii, iar armonia naturală poate fi stabilită în el de la sine. Într-un acvariu de proporții normale (clasice) cu un număr suficient, dar nu excesiv de pești, apare în mod natural. Pentru ca acesta să rămână stabil, este nevoie de aproximativ o cincime din volumul de apă în mod regulat și cel puțin o dată pe săptămână. Și acest lucru va asigura cu adevărat un bioechilibru stabil. Într-un astfel de acvariu, pe parcursul vieții lor, peștii vor emite atât dioxid de carbon, amoniac și alte substanțe cât este necesar, astfel încât plantele să primească nutriția minerală necesară și să nu sufere de sărăcie. La rândul lor, plantele performante vor oferi peștilor suficient oxigen. Începând din ultimul sfert al secolului al XIX-lea (din vremea lui N.F. Zolotnitsky) și pe tot parcursul secolului al XX-lea, aproape toți acvariștii aveau astfel de acvarii și totul era în regulă. Și mulți dintre ei nici măcar nu știau ce este...Păstrarea modernă a acvariului fără utilizarea mijloacelor pentru determinarea parametrilor apei din acvariu (fără teste) este pur și simplu de neconceput.
Ce s-a schimbat? Capabilitati tehnice! Cu ajutorul unor echipamente speciale, am început să înșelăm natura. Într-o cutie mică de sticlă, care este în esență un acvariu interior tipic (și chiar și un volum solid de 200-300 de litri pentru un iaz interior este foarte mic în comparație cu un rezervor natural), a devenit posibil să conțină un număr de organisme vii care este în nici un fel comparabil cu resursele naturale din el disponibile. Luați oxigenul, de exemplu: cum sunt rezervele lui completate în mod natural în apă? Am menționat deja despre fotosinteză, dar aceasta este ziua și noaptea? Fără amestecarea sau aerarea apei cu ajutorul dispozitivelor tehnice, reaprovizionarea cu oxigen în apă are loc foarte lent. Deci, în apă complet nemișcată dintr-un acvariu, chiar la suprafață - la o adâncime de 0,5-1 mm - cantitatea de oxigen poate fi de două ori mai mare decât la o adâncime de doar câțiva centimetri. Trecerea oxigenului de la aer la apă în sine are loc extrem de lent. Conform calculelor unor cercetători, o moleculă de oxigen, numai datorită difuziei, se poate adânci cu cel mult 2 cm pe zi! Prin urmare, fără pompe și aeratoare, care nu existau în cele mai vechi timpuri, era pur și simplu imposibil ca acvaristul să populeze acvariul cu pești „în plus” - s-ar sufoca. Echipamentele moderne fac posibilă păstrarea unui număr de pești de neimaginat în vremurile anterioare, iar lămpile luminoase vă permit să plantați acvariul foarte dens și chiar să acoperiți întregul fund cu plante de acoperire a solului!

Fotografie 1. Acesta este un fragment din fundul unui acvariu modern. Este dens plantat cu plante de acoperire a solului: glossostigma (Glossostigma elatinoides), mușchi de Java (Vesicularia dubyana) și Riccia fluitans. Acesta din urmă plutește de obicei lângă suprafață, dar poate fi realizat (și acest lucru este implementat aici), astfel încât să crească în partea de jos. Pentru a face acest lucru, acvariul trebuie să fie puternic iluminat și adăugați dioxid de carbon - CO 2 - în apă. Creveți Amano Nici nu întâmplător a intrat în cadru, cineva trebuie să selecteze cu grijă și cu atenție resturile de mâncare din grosul covrigilor.

Dar nu trebuie să uităm acea natură înșelată din momentul în care noi organismele vii nu mai sunt responsabile pentru nimic! Viabilitatea durabilă a unui astfel de sistem nu este în niciun caz garantată. Pentru haosul de mediu pe care l-a creat acvaristul în acvariul său, el și numai el va fi responsabil. Chiar și o greșeală minoră va duce la un dezastru ecologic. Și pentru a nu face greșeli, trebuie să știți de ce au nevoie plantele și peștii și ce parametri hidrochimici ai apei li se potrivesc. Monitorizare în timp util , pH, KN, conținut în apă , , ioni de potasiu și fier, puteți interveni rapid în funcționarea unui sistem suprapopulat și, prin urmare, instabil, furnizându-l cu resurse lipsă și eliminând excesul de deșeuri pe care „biocenoza” acvariului în sine nu este capabilă să le utilizeze.Una dintre cele mai importante și necesare resurse pentru un acvariu cu plante vii este dioxidul de carbon - CO 2 .

Fotografie 2. Fotografia a fost făcută . Aceasta este o vedere din spate a acvariului. Artificial fundalul nu sunt furnizate aici. Acesta va fi creat de plante plantate extrem de dens de-a lungul peretelui din spate. Pentru ca aceștia să crească fără să se „sufoce” unul pe celălalt, s-au folosit mai multe trucuri bazate pe tehnologii înalte de acvariu. Acesta este un sol special multistrat, neacidificant, bogat în minerale la îndemâna plantelor, o sursă de lumină foarte strălucitoare cu un spectru special selectat și, bineînțeles, un dispozitiv care îmbogățește apa cu CO 2: un cilindru cu reductor, un contor de bule, un atomizor de dioxid de carbon (reactor) - toate produse de compania ADA.

Poza 3. Parte dintr-un sistem care îmbogățește apa acvariului cu CO 2, a închide. La exterior este atașat un dispozitiv care vă permite să controlați vizual alimentarea cu gaz către acvariu - un contor de bule. Există un difuzor în interior. Pentru claritate, organizatorii seminarului au eliberat gazul foarte puternic și din difuzor s-a ridicat o coloană întreagă de bule. Plantele de acvariu nu au nevoie de atât de mult dioxid de carbon. În timpul funcționării normale, este furnizat mult mai puțin gaz. Astfel, vegetația luxuriantă din acvariul „natural” al lui Takashi Amano nu crește de la sine - acest lucru necesită echipamente speciale. Deci acest acvariu nu este atât de „natural, ci mai degrabă este făcut de om!

Există foarte puțin CO 2 în atmosfera pământului - doar 0,038%. În aerul atmosferic uscat la presiunea barometrică standard (760 mm Hg), presiunea sa parțială este de numai 0,23 mm. rt. Artă. (0,038% din 760). Dar chiar și această cantitate foarte mică este suficientă pentru ca dioxidul de carbon să-și indice prezența într-un mod important pentru acvarist. De exemplu, apa distilata sau bine desarata, dupa ce a stat intr-un recipient deschis un timp suficient pentru ca gazele din amestecul din care consta acest aer sa se dizolve si sa ajunga in echilibru cu aerul atmosferic, va deveni usor acida. Acest lucru se va întâmpla deoarece dioxidul de carbon se va dizolva în el.
La presiunea parțială de mai sus a dioxidului de carbon, concentrația acestuia în apă poate ajunge la 0,6 mg per l, ceea ce va duce la o scădere a pH-ului la valori apropiate de 5,6. De ce? Faptul este că unele molecule de dioxid de carbon (nu mai mult de 0,6%, dar acest lucru este suficient pentru a scădea pH-ul) interacționează cu moleculele de apă pentru a forma acid carbonic:

C02+H2O<->H2CO3

Acidul carbonic se disociază într-un ion de hidrogen și un ion de bicarbonat:

H2CO3<->H + + HCO 3 -

Acesta este motivul pentru care apa distilată devine acidă. Să ne amintim că acest lucru reflectă exact conținutul de ioni de hidrogen din apă. Acesta este logaritmul negativ al concentrației lor.
Este exact la fel în natură. Prin urmare, chiar și în regiunile ecologic curate, unde apa de ploaie nu conține acizi sulfuric și azotic, este încă ușor acidă. Apoi, trecând prin sol, unde conținutul de dioxid de carbon este de multe ori mai mare decât în ​​atmosferă, apa este și mai saturată cu acesta. Apoi, interacționând cu rocile care conțin calcar, o astfel de apă transformă carbonatul de calciu slab solubil în bicarbonat foarte solubil:

CaC03 + H2O + CO2<->Ca(HCO3)2

Această reacție este reversibilă. Poate fi deplasat la dreapta sau la stânga, în funcție de concentrația de dioxid de carbon. Dacă conținutul de CO 2 rămâne stabil pentru un timp suficient de lung, atunci într-o astfel de apă echilibrul dioxid de carbon-calar: nu se formează noi ioni de hidrocarbonat.
Echilibrul dioxid de carbon-calcar poate fi pliat la sensuri diferite pH-ul și raportul dintre concentrațiile de ioni prezenți în apăCO 3 2-,HCO 3 -și dioxid de carbon liber (CO 2)va depinde de pH-ul soluției apoase (în cazul nostru, de pH-ul apei din acvariu) si temperatura. Această dependență de indicele de hidrogen la o temperatură de 25 o C este prezentată în Fig. 1.

Fig 1. Raport CO 3 2-,CO2ȘiHCO 3 -la o temperatură de 25 o C. Se vede că dioxid de carbon ca atare (dioxid de carbon liber sau CO2) poate fi prezent în apă numai dacă pH-ul<8,4 , iar la valori ale pH-ului mai mici de 4,3, tot dioxidul de carbon dizolvat în apă estefurnizat numai cu dioxid de carbon liber. La pH>8,4 nu există dioxid de carbon liber în apă.Ionul hidrocarbonat (dioxid de carbon semilegat) este prezent în apă cu o valoare a pH-ului mai mare de 4,3 la pH = 8,4, tot dioxidul de carbon este în formă semilegată (; HCO 3 -). La pH>8,4, ionii apar în apă CO 3 2-(dioxid de carbon fix), a cărui concentrație crește odată cu creșterea pH-ului. Pe baza materialelor

Dacă se adaugă dioxid de carbon într-un sistem de echilibru, atunciechilibru acid glic-calcarvor fi perturbate, ducând la dizolvarea carbonaților de calciu și magneziu. În ceea ce privește condițiile de acvariu, aceasta înseamnă că cojile melcilor vor începe să se dizolve, precum și pământul calcaros, pietrele și decorațiunile - în astfel de cazuri, spun acvaristii - pământul "". Privind puțin în viitor, voi observa că solul și decorul „telefonic” sunt nepotrivite pentru acvariile cu un aport suplimentar de CO 2 în apă. Și de ce este așa, vom explica mai jos.

E Dacă CO2 este îndepărtat din sistemul de echilibru într-un fel sau altul, carbonatul de calciu va precipita din soluția care conține bicarbonați. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, la fierberea apei (aceasta este o modalitate cunoscută de a reduce duritatea carbonatului, adică concentrația în apă Ca(HCO3)2Și Mg(HC03)2. Același proces se observă în timpul depunerii simple a apei arteziene, care se afla sub presiune înaltă în subteran și s-a dizolvat în ea mult CO 2 . La fel ca sifonul într-o sticlă deschisă, odată ajunsă la suprafață, această apă eliberează excesul de dioxid de carbon până când concentrația sa se potrivește cu presiunea parțială a CO 2 din aerul înconjurător. În același timp, poate apărea o turbiditate albicioasă, constând din particule de calcar - CaCO 3. Stalactitele și stalagmitele se formează folosind exact același principiu: apa care curge din straturile subterane este eliberată de dioxid de carbon în exces și, în același timp, de carbonați de calciu și magneziu, care precipită, mărind dimensiunea stalactitei. Și, de fapt, aceeași reacție are loc și pe frunzele multor plante de acvariu, atunci când ele fotosintetizează activ în lumină puternică și absorb tot dioxidul de carbon dizolvat în apa din acvariu. Aici frunzele lor încep să devină „gri”, pe măsură ce devin acoperite cu sediment de carbonat de calciu (puteți vedea cum arată). Dar odată ce tot dioxidul de carbon este îndepărtat din apă, atunci nu mai există acid carbonic în ea. Dacă nu există alți acizi în apă în cantități semnificative, atunci pH-ul ar trebui să crească. Ceea ce se întâmplă exact. Plantele activ fotosintetice, după ce au consumat tot CO2 disponibil în apă, pot ridica pH-ul apei din acvariu la 8,4. Cu un astfel de indicator al reacției active a apei, în ea nu mai există molecule libere de dioxid de carbon și acid carbonic, așa că plantele, pentru a continua fotosinteza, sunt nevoite să extragă dioxid de carbon din bicarbonați.Cu toate acestea, nu toate tipurile de plante de acvariu pot face acest lucru, deși multe pot.

Ca(HCO 3) 2 -> CO 2 ( absorbită de plantă) + CaC03 + H20

De regulă, nu pot crește semnificativ pH-ul și mai mult, deoarece o creștere suplimentară a acestui indicator înrăutățește foarte mult starea funcțională a plantelor în sine: fotosinteza și, prin urmare, eliminarea CO 2 din apa acvariului încetinește și dioxidul de carbon. în aer, dizolvându-se în apă, stabilizează pH-ul. Plantele de acvariu se pot sufoca literalmente una pe cealaltă. Acele specii care sunt mai bune la extragerea dioxidului de carbon din bicarbonați beneficiază, în timp ce cele care nu pot face acest lucru suferă, de exemplu, rotale, pogostemons și aponogetons. Aceste plante sunt considerate cele mai delicate de acvaristi.

Fotografie 4. Plantele acvatice din acest acvariu nu sunt în cea mai bună stare. Multă vreme a existat în condiții de deficiență acută de dioxid de carbon, apoi aprovizionarea sa a fost organizată. Rezultatele sunt evidente. Verdele proaspătă a vârfurilor vorbește de la sine. Efectul alimentării cu CO 2 este vizibil în special asupra rotalelor (Rotala macrandra). Privați de dioxid de carbon liber, aproape că au murit, așa cum o demonstrează secțiunile goale ale tulpinilor, dar au prins viață și au dat frunze frumoase roșiatice, care au crescut foarte repede chiar și atunci când a fost furnizat dioxid de carbon.

Acele plante care pot extrage CO 2 din bicarbonați sunt mai tenace. Acestea includ pondweed, vallisneria, echinodorus, nayas și hornwort. Cu toate acestea, desișurile dense de elodee le pot sugruma și ele. Și totul pentru că elodea poate extrage și mai eficient dioxidul de carbon legat în bicarbonați:

Ca(HCO 3) 2 -> 2СО 2 ( absorbită de plantă) + Ca(OH) 2

E Acest proces poate duce la o creștere periculoasă a valorii pH-ului apei de acvariu până la 10 nu numai pentru alte plante, ci și pentru marea majoritate a peștilor de acvariu.
Este imposibil să crești un număr de plante în apa de acvariu cu valori ridicate ale pH-ului, iar multe specii de pești de acvariu cu siguranță nu le place apa alcalină: pot avea și branmiomicoză în ea. Există chiar și o boală specială necontagioasă a peștilor care este cauzată de apa alcalină -. Deosebit de distructive sunt fluctuațiile zilnice bruște ale valorilor pH-ului, care apar în lumină puternică și sunt cauzate de activitatea plantelor care extrag dioxidul de carbon din bicarbonați.
Se poate corecta situația prin creșterea aerării acvariului, în speranța că, datorită solubilității mari a dioxidului de carbon, apa din acvariu se va îmbogăți cu CO 2? Într-adevăr, la presiunea atmosferică normală și la o temperatură de 20°C, 1,7 g de dioxid de carbon s-ar putea dizolva într-un litru de apă. Dar acest lucru s-ar întâmpla numai dacă faza gazoasă cu care această apă a intrat în contact ar fi formată în întregime din CO 2, adică presiunea parțială a dioxidului de carbon ar fi toată de 760 mm Hg. Și la contactul cu aerul atmosferic, care conține doar 0,038% CO 2, doar 0,6 mg pot trece din acest aer în 1 litru de apă - aceasta este concentrația de echilibru corespunzătoare presiunii parțiale a dioxidului de carbon din atmosferă la nivelul mării. Dacă concentrația de CO 2 în apa din acvariu este mai mică, atunci aerarea o va ridica de fapt la 0,6 mg/l, dar nu mai mult! Cu toate acestea, de obicei, conținutul de dioxid de carbon din apa acvariului este încă mai mare decât valoarea specificată, iar aerarea va duce doar la o pierdere de CO2.
Problema deficitului de dioxid de carbon poate fi rezolvată prin alimentarea acvariului, mai ales că acest lucru nu este deloc dificil. În această chestiune, puteți face chiar și fără echipamente scumpe de marcă, ci pur și simplu utilizați procesele de fermentație alcoolică într-o soluție de zahăr cu drojdie și alte dispozitive extrem de simple.
Aici, totuși, trebuie să fim conștienți că făcând acest lucru înșelăm natura încă o dată. Saturarea fără gânduri a apei din acvariu cu dioxid de carbon nu va duce la nimic bun. În acest fel, puteți ucide rapid peștele și apoi plantele. Procesul de alimentare cu dioxid de carbon trebuie strict controlat. S-a stabilit că la pești concentrația de CO 2 din apa acvariului nu trebuie să depășească 30 mg/l. Și într-un număr de cazuri această valoare ar trebui redusă cu cel puțin încă o treime. Să ne amintim că fluctuațiile pH-ului sunt dăunătoare pentru pești și plante, iar o cantitate puternică de dioxid de carbon acidifică rapid apa.
Cum să evaluăm conținutul de CO 2 și să ne asigurăm că atunci când acest gaz este furnizat acvariului, valorile pH-ului fluctuează ușor și rămân într-un interval acceptabil atât pentru pești, cât și pentru plante? Aici nu ne putem lipsi de formule și calcule matematice: hidrochimia apei de acvariu, din păcate, este un subiect destul de „secat”.
Relația dintre concentrațiile de dioxid de carbon, ionii de hidrogen și ionii de bicarbonat din apa dulce de acvariu în intervalul de pH de la 5 la 8,4 este reflectată de ecuațieHenderson-Hasselbach, care în cazul nostru va arăta astfel:

/ = K1 (1)

Unde K1 este constanta aparentă de disociere a acidului carbonic în prima etapă, ținând cont de echilibrul ionilor cu întreaga cantitate de dioxid de carbon din apă - dioxid de carbon total determinat analitic (adică atât moleculele de CO 2 pur și simplu dizolvate, cât și moleculele hidratate sub formă de acid carbonic - H 2 CO 3). Pentru o temperatură de 25°C, această constantă este egală cu 4,45*10 -7. Parantezele pătrate indică .
Rearanjarea formulei dă:

(2)

Valorile pH-ului pot fi determinate folosind teste standard de pH și KH în acvariu.în apa de acvariu determină testul de duritate carbonatică: testul KH. Trebuie remarcat faptul că cuvântul „rigiditate” din numele său este doar un tribut adus tradiției. Nu are legătură directă cu determinarea concentrațiilor ionilor de calciu și magneziu. De fapt, testul KN determină alcalinitatea apă (mai multe despre acest lucru sunt discutate în). Într-un acvariu obișnuit, dacă nu au fost adăugate în apă soluții tampon precum KH+ și pH+ și hummate, principala contribuție la alcalinitate este adusă deioni de hidrocarbonat, deci testul KH este destul de potrivit pentru scopurile noastre. Singurul inconvenient al utilizării sale este asociat cu necesitatea de a converti gradele în care produce rezultatul în concentrații molare (M), ceea ce, însă, nu este deloc dificil. În acest scop, valoarea durității carbonatului este suficientăîn grade , obținut după efectuarea procedurii de testare, se împarte la 2,804. Concentrația ionilor de hidrogen, exprimată în valoare de pH, trebuie, de asemenea, convertită în M, pentru aceasta, 10 trebuie ridicat la o putere egală cu valoarea pH-ului cu semn negativ:

Pentru a traduce calculat folosind formula (2) cantități de la M la mg/l CO2 trebuie să-l înmulțiți cu 44000.
Nu trebuie să uităm asta Folosind ecuația Henderson-Hasselbach, puteți calcula concentrația totală de dioxid de carbon determinată analitic într-un acvariu dacă acvaristul nu a folosit reactivi speciali pentru a stabiliza pH-ul și conținutul de acizi humic și alți acizi organici din acvariul său este moderat.(cu un grad de precizie suficient pentru un amator, acest lucru poate fi judecat după culoarea apei din acvariu: dacă nu arată ca Amazonul, adică incolor sau doar ușor colorat, atunci nu sunt mulți dintre ei acolo) .
Cei care sunt familiarizați cu un computer, în special cu foile de calcul Excel, pot crea, pe baza formulei de mai sus și a valorii K1, tabele detaliate care reflectă conținutul de dioxid de carbon în funcție de duritatea carbonatului și pH-ul. Vă vom prezenta aici o versiune prescurtată, dar, sperăm, utilă acvariștilor amatori, a unui astfel de tabel și una care vă permite să calculați automat conținutul de dioxid de carbon din apă:

Valorile minime ale pH-ului apei dintr-un acvariu pentru o anumită duritate carbonatică, la care conținutul de dioxid de carbon nu este încă periculos pentru pești ( numere roșii în coloane), și valorile maxime admise ale pH-ului la care plantele care nu pot extrage CO 2 din bicarbonați, deși încet, cresc în continuare ( numere verzi în coloane). Pentru 25°C.

Carb. greu KH	0,5	1	2	3	4	5	6-7	8-9	10-11	12-13
Mol/l	0,18	0,36	0,71	1,07	1,43	1,78	2,14-2,5	2,85-3,21	3,57-3,92	4,28-5,35
pH min pentru pește (25-28 mg/l CO 2)	5,8	6,1	6,4	6,6	6,7	6,8	6,9	7,0	7,1	7,2
pH maxim pentru plante (6-7 mg/l CO 2)	6,4	6,7	7,0	7,2	7,3	7,4	7,5	7,6	7,7	7,8
pH "natural". (2-3 mg/l CO 2)	6,8	7,1	7,4	7,6	7,7	7,8	7,9	8,0	8,1	8,2
pH-ul corespunzător presiunii parțiale a dioxidului de carbon din atmosferă (0,6 mg/l CO2)	7,4	7,7	8,0	8,2	8,3	8,4	_	_	_	_

Dacă decideți să alimentați cu dioxid de carbon, utilizați acest tabel pentru a determina valoarea optimă a pH-ului. Selectați o coloanăcorespunzătorduritatea carbonatică a apei înAcvariul tău.Reglați alimentarea cu CO 2 astfel încât valoarea pH-ului să se încadreze între numerele roșii și verzi. De exemplu, dacă KN într-un acvariu este 4, atunci intervalul valorile pH-ului acceptabile vor fi 6,7 - 7,3 . La pH= 6,7 concentrația de dioxid de carbon din apă va fi de aproximativ 28 mg/l - aceasta este aproape valoarea maximă pentru pești și foarte confortabilă pentru plante. Dacă concentrația de CO 2 creșteți-l puțin mai mult (valoarea pH-ului va deveni mai mică decât numărul „roșu”), apoi peștele poate muri. La pH = 7,3, peștii, chiar și cei mai delicati, nu sunt în pericol de a fi otrăviți cu dioxid de carbon, deoarece conținutul acestuia.va fi absolut sigur pentru ei: doar aproximativ 7 mg/l. Această concentrație este suficientă pentru supraviețuirea plantelor, dar acestea nu vor demonstra o creștere rapidă. Dar la valori ale pH-ului la mijlocul intervalului acceptabil, de exemplu la 6,9 (concentrația de CO2 va fi de aproximativ 17 mg/l), atât peștii, cât și plantele se vor simți grozav. Este exact ceea ce ar trebui să ne străduim să menținem. Pentru aceasta reduce alimentare cu CO 2 dacă valoarea pH-ului tinde spre limita inferioară şi crește dacă se apropie de vârf.În timpul zilei, reacția activă a apei se modifică, de obicei, treptat, deoarece cantitatea de dioxid de carbon furnizată rareori se potrivește exact cu nevoile plantelor: concentrația de gaz fie crește, fie scade lent. Setarea inițială la mijlocul intervalului va ajuta la asigurarea faptului că valoarea pH-ului nu trece dincolo de limitele sale. Dacă alimentarea cu CO 2 este reglat de un controler de pH care oprește automat alimentarea cu dioxid de carbon atunci când pH-ul scade la un nivel predeterminat, atunci acest nivel trebuie setat astfel încât să nu fie mai mic decât acceptabil pentru pește (numerele roșii din tabel). Utilizarea unui regulator de pH este cea mai eficientă și sigură, dar este relativ costisitoare, iar electrodul de pH inclus necesită calibrare lunară.

Puteți organiza alimentarea cu CO 2 acvariului nu numai folosind un cilindru umplut cu CO 2, ci și folosind tablete speciale plasate în acvariu într-un dispozitiv special (fabricat de SERA), folosind un generator de infuzie, folosind un dispozitiv electronic care produce dioxid de carbon din cartușul de cărbune și un alt dispozitiv simplu. În varianta cea mai simplă, pentru a satura apa cu dioxid de carbon, puteți adăuga apă carbogazoasă slab mineralizată în acvariu la începutul zilei (desigur, fără aditivi alimentari!). În acvariile mici, acest lucru poate avea un efect pozitiv vizibil.

Tabelul arată, de asemenea, valorile pH-ului pe care, la o anumită duritate carbonatică, apa bine aerată dintr-un acvariu de cameră le dobândește (nivelul de pH „natural”) dacă este moderat populată cu pești și dacă oxidarea apei în nu este mare. Cu alte cuvinte, dacă alimentarea cu dioxid de carbon către acvariu este oprită brusc și aerarea este activată „la maxim”, atunci ne putem aștepta ca pH-ul apei să crească la aproximativ aceste valori în câteva ore. După cum se poate observa din tabel, diferența de la limita inferioară a intervalului admisibil la nivelul pH-ului „natural” este aproximativ egală cu 1. Pentru speciile delicate de creveți, pești și plante, aceasta poate fi prea puternică și, dacă nu le provoacă moartea, va avea un efect deprimant. Un controler automat de pH nu permite astfel de modificări, dar dacă nu există controler, atunci acestea sunt destul de probabile. Prin urmare, dacă încetați să furnizați CO 2 acvariului noaptea și porniți aerarea, atunci aveți grijă: pH-ul poate crește prea puternic. Pentru a preveni acest lucru, nu ajustați aportul de dioxid de carbon astfel încât valoarea pH-ului să fie aproape de limita inferioară („roșie”) a intervalului permis, deoarece este suficient să rămâneți la mijloc și apoi diferența dintre zi și noapte. Valorile pH-ului nu vor depăși 0,5, ceea ce este absolut sigur. De asemenea, aerarea puternică pe timp de noapte nu este întotdeauna necesară. Dar numai observațiile acvariului vă vor permite să determinați dacă este necesar (în multe cazuri, debitul de apă de la pompa de filtru este suficient pentru a asigura un schimb de gaz suficient).
Numerele din ultimul rând al acestui tabel sunt pH-ul apei cu o duritate carbonatată dată, care este în echilibru cu presiunea parțială a CO 2 din atmosferă. Se vede că sunt chiar mai mari. În rezervoarele naturale, în repezirile râurilor curate, unde apa fierbe și eliberează tot excesul de dioxid de carbon (neechilibrat) în atmosferă, astfel de valori ale pH-ului apar de fapt. În încăperi, presiunea parțială a dioxidului de carbon din aer este mai mare decât în ​​aer în aer liber, iar procesele care au loc în sol și filtrul acvariului duc la formarea de dioxid de carbon. Acest lucru asigură un conținut de CO 2 mai mare în apa de acvariu decât în ​​condiții naturale, iar apa din acestea, cu aceeași duritate carbonatică, se dovedește a fi mai acidă.
Acum să ne uităm la o altă întrebare importantă: la ce valori inițiale ale pH-ului apei din acvariu i se poate furniza dioxid de carbon? Pentru a face acest lucru, să ne întoarcem din nou la Figura 1 și la tabelul nostru util. Să ne amintim astaAcidul holic, care se formează atunci când dioxidul de carbon atmosferic este dizolvat în apă, reduce pH-ul apei distilate, al cărei pH este apropiat de 0, la 5,6, și al apei cu duritate carbonatică, de exemplu, egală cu 5 kH, fiind în echilibru cu gaze atmosferice, are o reacție activă 8.4. Următorul model este ușor de observat: cu cât duritatea carbonatică a apei este mai mare, cu atât este mai alcalină.După cum se poate observa din figură, la valori ale pH-ului mai mari de 8,4, ionii de carbonat sunt prezenți în apă (CO 3 2-), care, reacționând cu dioxidul de carbon liber, își va transforma forma semilegată (HCO 3 -), inaccesibile speciilor delicate de plante de acvariu. Vom risipi dioxid de carbon. Din același motiv, solurile nu sunt potrivite pentru un acvariu pe bază de plante. Prin furnizarea de dioxid de carbon unui acvariu cu un astfel de sol, îl vom cheltui din nou pe formarea ionilor de hidrocarbonat -HCO 3 -. În plus, valorile ridicate ale pH-ului inhibă, în principiu, activitatea vitală a multor tipuri de plante de acvariu, dar și promovează perfect. Dacă aveți acasă apă de la robinet cu o valoare ridicată a pH-ului și, prin urmare, cu duritate ridicată a carbonatului, atunci nu este potrivită pentru un acvariu de plante cu o cantitate suplimentară de dioxid de carbon. Va trebui să utilizați o instalație de osmoză inversă pentru a reduce mineralizarea acesteia și cum să faceți acest lucru.

Deci, apa cu o valoare ridicată a pH-ului nu este potrivită. Ce zici de scăzut? De asemenea, nu este potrivit, deoarece duritatea carbonatului este, de asemenea, prea scăzută. Să explicăm de ce este rău. Din figură se poate observa că la pH = 6,4 concentrațiile de dioxid de carbon liber și ion bicarbonat sunt aproximativ egale, iar la „niveluri de carbonat” scăzute sunt foarte mici - acest lucru se vede clar din placă: KH = 0,5, pH = 6,4, iar conținutul de CO 2 este de numai 6 mg/l - acest lucru este suficient doar pentru supraviețuirea plantelor delicate. Saturarea apei cu dioxid de carbon la o concentrație confortabilă de 28 mg/l va duce la o scădere a pH-ului la 5,8. Pentru mulți pești, această valoare a pH-ului este o limită periculoasă - nu mai este posibil să scadă sub, altfel peștii vor începe să lipsească de oxigen și să moară. Totuși, ideea este că, cu o duritate scăzută a carbonatului, este extrem de ușor să scazi sub această limită: o ușoară supradoză de CO 2 și gata!
Deci teoria ne spune asta Gama de valori de duritate a carbonatului cel mai potrivit pentru un acvariu pe bază de plante cu o cantitate suplimentară de dioxid de carbon se află în intervalul 2-4 o KN. Acest lucru este confirmat și de experiența practică a acvaristilor. Teoria și practica sunt unanime în această problemă. Într-adevăr, la concentrații optime de CO 2 pentru pești și plante (aceasta este 15 - 20 mg/l), valorile pH-ului vor fi în intervalul 6,6 - 6,7, dacă îți pasă mai mult de plante decât de pește, atunci puteți scădea pH-ul și până la 6,4. Această valoare a pH-ului nu va provoca otrăvire () la peștii potriviti pentru plante cu CO 2, este incomod pentru alge și este bun pentru multe plante de acvariu.

Videoclipul 1. Un exemplu din viața de acvariu. Un acvariu de 300 de litri cu neoane roșii, otocinclus, creveți cireși și „Amanks”, există și apistograme Widget (nu sunt incluse în cadru). Duritatea carbonatică a apei din acest acvariu este mai mică decât cea optimă pentru alimentarea cu dioxid de carbon, iar acest lucru limitează concentrația maximă admisă de CO 2 la 14 mg/l. Cu duritatea carbonatică KH = 1, nu mai risc să măresc conținutul de CO2, deoarece acest lucru ar duce la o scădere a pH-ului sub 6,4. Neoanele roșii ar putea supraviețui cu ușurință acestui declin, dar nu am o astfel de încredere în ceea ce privește alți locuitori ai acvariului. Dar trebuie să recunoaștem că chiar și 14 mg/l promovează foarte bine creșterea plantelor, deși doar nimfea „bule” pe rotația „Vietnam” aproape că nu există bule. Pentru ca ele să apară, trebuie să adaugi puțin mai mult gaz... dar nu poți. Dacă KH = 2, la pH = 6,4, conținutul de dioxid de carbon ar fi deja de 28 mg/l. La o astfel de concentrație, rotalii ar bule de putere și principal. CO 2 din acest acvariu este dizolvat folosind o flipper de la Dennerle () - „scara”, care funcționează foarte eficient.

Ce echipament este necesar pentru a furniza dioxid de carbon unui acvariu? Aici cel mai bine este să apelăm la experiența practică a membrilor forumului nostru. Citit:

* LA Proporțiile clasice ale unui acvariu sunt următoarele: lățimea este egală cu sau nu cu mai mult de un sfert mai mică decât înălțimea. Înălțimea nu depășește 50 cm Lungimea, în principiu, nu este limitată. Un exemplu este un acvariu de 1 m lungime, 40 cm lățime și 50 cm înălțime. Echilibrul biologic într-un astfel de iaz interior este relativ ușor de stabilit. Puteți citi despre modele specifice de acvarii cu proporțiile corecte.

** Prin echilibru cu aerul atmosferic înțelegem o stare a apei când concentrațiile (tensiunile) gazelor dizolvate în ea corespund presiunilor parțiale ale acestor gaze în atmosferă. Dacă presiunea oricărui gaz scade, moleculele acelui gaz vor începe să părăsească apa până când se atinge din nou concentrația de echilibru. În schimb, dacă presiunea parțială a unui gaz deasupra apei crește, mai mult din acel gaz se va dizolva în apă.

. Acest Sistem CO2 pentru acvarii de până la 120 l. Include: sticlă de reacție CO2 cu gel controlat, capsulă de pornire, recipient termic, reactor de CO2 Dennerle Mini-Flipper, furtun de CO2, contor de bule, set de sistem Dennerle PerfectPlant.

Incolor și inodor. Cel mai important regulator al circulației sângelui și al respirației.

Non-toxic. Fără el, nu ar exista chifle bogate și băuturi carbogazoase plăcute.

Din acest articol veți afla ce este dioxidul de carbon și cum afectează acesta corpul uman.

Majoritatea dintre noi nu ne amintim bine curs şcolar fizicieni și chimiști, dar ei știu: gazele sunt invizibile și, de regulă, intangibile și, prin urmare, insidioase. Prin urmare, înainte de a răspunde la întrebarea dacă dioxidul de carbon este dăunător pentru organism, să ne amintim ce este.

Pătură de pământ

- dioxid de carbon. Este, de asemenea, dioxid de carbon, monoxid de carbon (IV) sau anhidridă carbonică. În condiții normale, este un gaz incolor, inodor, cu gust acru.

La presiunea atmosferică, dioxidul de carbon are două stări de agregare: gazos (dioxidul de carbon este mai greu decât aerul, slab solubil în apă) și solid (la -78 ºС se transformă în gheață carbonică).

Dioxidul de carbon este una dintre componentele principale mediu inconjurator. Se găsește în aer și în apele minerale subterane, este eliberat în timpul respirației oamenilor și animalelor și este implicat în fotosinteza plantelor.

Dioxidul de carbon influențează activ clima. Reglează schimbul de căldură al planetei: transmite radiații ultraviolete și blochează Radiatii infrarosii. În acest sens, dioxidul de carbon este uneori numit pătura Pământului.

O2 este energie. CO2 - scânteie

Dioxidul de carbon însoțește o persoană pe tot parcursul vieții. Fiind un regulator natural al respirației și al circulației sângelui, dioxidul de carbon este o componentă integrală a metabolismului.

Prin inhalare, o persoană umple plămânii cu oxigen.

În același timp, în alveole are loc un schimb bidirecțional („bule” speciale ale plămânilor): oxigenul trece în sânge, iar dioxidul de carbon este eliberat din acesta.

Bărbatul expiră. CO2 este unul dintre produsele finale ale metabolismului.

Figurat vorbind, oxigenul este energie, iar dioxidul de carbon este scânteia care îl aprinde.

Inspirând aproximativ 30 de litri de oxigen pe oră, o persoană emite 20-25 de litri de dioxid de carbon.

Dioxidul de carbon nu este mai puțin important pentru organism decât oxigenul. Este un stimulant fiziologic al respiratiei: afecteaza cortexul cerebral si stimuleaza centrul respirator. Semnalul pentru următoarea respirație nu este lipsa de oxigen, ci excesul de dioxid de carbon. La urma urmei, metabolismul în celule și țesuturi este continuu, iar produsele sale finale trebuie îndepărtate în mod constant.

În plus, dioxidul de carbon afectează secreția de hormoni, activitatea enzimatică și rata proceselor biochimice.

Echilibrul schimbului de gaze

Dioxidul de carbon este netoxic, non-exploziv și absolut inofensiv pentru oameni. Cu toate acestea, echilibrul de dioxid de carbon și oxigen este extrem de important pentru viața normală. Lipsa și excesul de dioxid de carbon în organism duce la hipocapnie, respectiv hipercapnie.

Hipocapnie- lipsa de CO2 în sânge. Apare ca urmare a unei respirații profunde și rapide, atunci când în organism intră mai mult oxigen decât este necesar. De exemplu, în timpul prea intens activitate fizica. Consecințele pot varia: de la amețeli ușoare până la pierderea conștienței.

Hipercapnie- exces de CO2 în sânge. O persoană (împreună cu oxigenul, azotul, vaporii de apă și gazele inerte) conține 0,04% dioxid de carbon și expiră 4,4%. Dacă vă aflați într-o cameră mică, cu ventilație slabă, concentrația de dioxid de carbon poate depăși norma. Ca rezultat, pot apărea dureri de cap, greață și somnolență. Dar cel mai adesea hipercapnia însoțește situatii extreme: funcționarea defectuoasă a aparatului respirator, ținerea respirației sub apă și altele.

Astfel, contrar părerii majorității oamenilor, dioxidul de carbon în cantitățile oferite de natură este necesar pentru viața și sănătatea omului. În plus, a găsit o aplicație industrială largă și aduce multe beneficii practice oamenilor.

Bule strălucitoare în slujba bucătarilor

CO2 este utilizat în multe domenii. Dar, poate, dioxidul de carbon este cel mai căutat în industria alimentară și în gătit.

Dioxidul de carbon se formează în aluatul de drojdie sub influența fermentației. Bulele sale sunt cele care slăbesc aluatul, făcându-l aerisit și mărindu-i volumul.

Cu ajutorul dioxidului de carbon se fac diverse băuturi răcoritoare: kvas, apă minerală și alte sucuri îndrăgite de copii și adulți.

Aceste băuturi sunt populare la milioane de consumatori din întreaga lume, în mare parte datorită bulelor strălucitoare care izbucnesc atât de amuzant în pahar și „înțepă” nasul atât de plăcut.

Poate dioxidul de carbon conținut în băuturile carbogazoase să contribuie la hipercapnie sau să provoace orice alt rău unui organism sănătos? Desigur că nu!

În primul rând, dioxidul de carbon folosit la prepararea băuturilor carbogazoase este special preparat pentru utilizare în industria alimentară. În cantitățile în care este conținut în sifon, este absolut inofensiv pentru corpul oamenilor sănătoși.

În al doilea rând, cea mai mare parte a dioxidului de carbon se evaporă imediat după deschiderea sticlei. Bulele rămase „se evaporă” în timpul procesului de băut, lăsând în urmă doar un șuierat caracteristic. Ca urmare, o cantitate neglijabilă de dioxid de carbon intră în organism.

„Atunci de ce medicii interzic uneori consumul de băuturi carbogazoase?” - tu intrebi. Potrivit candidatului la științe medicale, gastroenterologul Alena Aleksandrovna Tyazheva, acest lucru se datorează faptului că există o serie de boli ale tractului gastrointestinal pentru care este prescrisă o dietă strictă specială. Lista contraindicațiilor include nu numai băuturi care conțin gaze, ci și multe produse alimentare.

O persoană sănătoasă poate include cu ușurință o cantitate moderată de băuturi carbogazoase în dieta sa și își poate permite din când în când un pahar de cola.

Concluzie

Dioxidul de carbon este necesar pentru a susține viața atât a planetei, cât și a unui organism individual. CO2 afectează clima, acționând ca un fel de pătură. Fără el, metabolismul este imposibil: produsele metabolice părăsesc organismul cu dioxid de carbon. Este, de asemenea, o componentă indispensabilă a băuturilor carbogazoase preferate ale tuturor. Este dioxidul de carbon care creează bule jucăușe care îți gâdilă nasul. Mai mult, pentru persoana sanatoasa este absolut sigur.