Багато методів додавання кальцію та лужності

Немає жодного аспекту хімії рифового акваріума більш важливого, ніж кальцій та лужність. У багатьох моїх попередніх статтях були детально описані різні аспекти цих систем. Читаючи ці статті, акваріумісти відзначать одну наскрізну тему: підтримка належного рівня кожного з них дуже важлива.

Більше того, найпростіший спосіб гарантувати, що при додаванні їх в акваріум не буде серйозних помилок – це використання добавок, які мають збалансовану кількість кальцію та лужності. Для цілей цієї статті збалансована добавка кальцію та лугу – це добавка, яка забезпечує кальцій та луг у пропорціях, які відповідають пропорціям, що використовуються коралами та іншими організмами для утворення карбонату кальцію. Використання цього типу добавок зазвичай запобігає передозуванню (або недодозуванню) будь-якої з цих двох речовин по відношенню до іншої. Використання цих комбінованих методів має ряд переваг, і ці переваги, а також самі методи будуть детально описані нижче. Сподіваємося, що ця стаття надасть інформацію, необхідну акваріумістам для вибору відповідної схеми для своїх конкретних потреб. При прийнятті рішення враховуються такі вирішальні фактори, як вартість, складність, наявність домішок та багато іншого.

Можна, звичайно, доповнювати кальцій і лужність самостійно, використовуючи, наприклад, хлорид кальцію і карбонат (або бікарбонат) натрію. Такі методи ідеально підходять для корекції рівня кальцію та лужності, але, можливо, не зовсім підходять для регулярного обслуговування. Хоча регулярне використання таких добавок може добре працювати, воно часто призводить до значного дисбалансу між кальцієм та лужністю. В ідеальному світі, з ідеальними тест-наборами, якими кожен акваріуміст користується бездоганно і часто, такі добавки працювали б чудово. Однак занадто часто вони призводять до дисбалансу, а іноді і до ефекту американських гірок з високим і низьким вмістом кальцію та лужності, коли акваріуміст намагається тримати ці фундаментальні параметри під контролем.

Саме з цієї причини я наполегливо рекомендую акваріумістам підбирати збалансовану схему додавання кальцію та лужності. Однак існує багато таких схем на вибір. Наприкінці статті наведено дві таблиці, одна з яких окреслює вартісні аспекти кожної системи, а інша підсумовує деякі інші відмінності. Зрештою, я не обираю жодну з цих схем як найкращу для всіх акваріумів, хоча я вказую, з якими типами акваріумів кожна система працює добре, а з якими – ні. Для досвідчених акваріумістів це буде все, що їм потрібно, щоб зробити обґрунтований вибір. Для початківців я також включив деякі рекомендації в кінці статті, які повинні допомогти їм інтегрувати ці різні проблеми та направити їх у правильному напрямку для типу акваріума, який вони розглядають.

Акваріумісти також не повинні відмовлятися від комбінування двох або більше з цих схем. У деяких випадках існує значний синергетичний ефект, який можна отримати від комбінування систем. Деякі з найбільш поширених комбінацій також обговорюються нижче.

Зазначу, що я не вірю, що існують якісь інші системи, що широко використовуються, які були б настільки ж ефективними, як описані тут. Таким чином, ці варіанти повинні охоплювати системи, які люди повинні розглянути, якщо тільки у них немає дуже специфічних ситуацій (або якщо в майбутньому не буде винайдено щось нове).

Я також спробую прояснити деякі непорозуміння, які часто виникають у акваріумістів (наприклад, питання, пов’язані з важкими металами, які додаються навмисно або присутні у вигляді домішок). Однак у мене не вистачить місця в цій статті, щоб дати точну інформацію про те, як кожен з них повинен використовуватися. У багатьох випадках існують статті, що описують їх.

У цій статті будуть розглянуті наступні системи:

• Вапняна вода (також відома як кальквасер), що використовується в реакторі чи ні, і з оцтом чи без нього

• Реактори карбонату кальцію/вуглекислого газу (реактори CaCO3/CO2)

• Карбонат кальцію, що використовується без реактора

• Ацетат кальцію

• Суміші неорганічних солей, що складаються з однієї частини

• Дво/трикомпонентні системи рідких добавок (DIY, комерційні, Balling і т.д.)

• Заміни води

А для подальшого обговорення будь-якого з цих питань, дивіться мій форум з хімії рифів на Reef2Reef тут.

Вапняна вода (також відома під німецьким терміном kalkwasser) дуже успішно використовується акваріумістами протягом десятиліть, і це система, яку я використовую виключно на своєму акваріумі протягом 19 років. Вона складається з водного розчину кальцію та гідроксидних іонів, які можна отримати шляхом розчинення негашеного вапна (оксид кальцію, CaO) або вапна (гідроксид кальцію, Ca(OH)2) у прісній воді. Єдина невід’ємна різниця між ними полягає в тому, що якщо до негашеного вапна додати молекулу води, то вийде вапно, і що при цьому може виділятися значна кількість тепла.

Негашене вапно + вода → вапно

Отже, розчинення негашеного вапна може зробити воду досить теплою, особливо якщо додати надлишок твердих речовин. Більшість компаній, що займаються хобі, продають твердий гідроксид кальцію під назвою “kalkwasser” або якоюсь подібною назвою, хоча ця назва технічно відноситься лише до розчину.

Іони кальцію в розчині, очевидно, постачають кальцій в резервуар, а іони гідроксиду забезпечують лужність. Гідроксид (OH-) сам по собі забезпечує лужність (як за визначенням, так і за допомогою тесту на лужність), але корали споживають лужність у вигляді бікарбонату, а не гідроксиду. На щастя, коли вапняна вода використовується в рифовому акваріумі, вона швидко з’єднується з атмосферним і внутрішнім вуглекислим газом (CO2) і бікарбонатом (HCO3-), утворюючи бікарбонат і карбонат (CO3-):

Потрапляючи в акваріум з прийнятним рівнем pH, не варто турбуватися про те, що лужність, яку забезпечує вапняна вода, відрізняється від лужності будь-якої іншої карбонатної лужної добавки. Гідроксид негайно зникає в бікарбонатно-карбонатній системі. Іншими словами, кількість гідроксиду, присутнього в акваріумній воді, насправді є лише функцією рН (незалежно від того, що було додано), і при будь-якому рН нижче 9 він є незначним фактором у тестах на лужність (набагато менше 0,1 dKH). Отже, той факт, що лужність спочатку подається у вигляді гідроксиду, не повинен розглядатися як проблематичний, за винятком того, що він впливає на рН (див. нижче).

Той факт, що вапняна вода є дуже основною (pH зазвичай вище 12), вимагає повільного додавання вапняної води в акваріум, за винятком дуже малих добавок. Причина повільного додавання подвійна: запобігти занадто високому підвищенню локального рН в місці додавання (повільне додавання дозволяє більш швидке змішування з водою в акваріумі для зниження рН) та запобігти занадто високому підвищенню загального рН акваріума (повільне додавання дозволяє акваріуму втягувати CO2 з атмосфери під час повільного додавання, пом’якшуючи підвищення рН). Деякі акваріумісти виступають за швидке додавання, і це прийнятно для добавок, які додадуть значно менше 0,5 dKH лужності в акваріум, але додавання 1,4 dKH (0,5 мекв/л; еквівалент додавання 1,2% об’єму акваріума в насичену вапняну воду або 14 грамів твердого гідроксиду кальцію в 100-галонний акваріум) призводить до того, що рН всього акваріума стає занадто високим (приблизно на 0,6 одиниць рН з того рівня, з якого він був початково).

Отже, вапняну воду найчастіше додають повільно, капаючи або повільно перекачуючи. Часто її додають як доливну воду, замінюючи більшу частину або всю випарену воду. Насоси збільшують вартість і складність системи, особливо в поєднанні з поплавковим клапаном або перемикачем (я використовую останній і насос Reef Filler).

Як вже згадувалося, вапняна вода має дуже високий рН. Цей високий рН може мати значні переваги по відношенню до домішок, присутніх у вапні. Фосфати і багато важких металів будуть випадати в осад або у вигляді солей кальцію, або у вигляді оксидів і гідроксидів металів. Мідь, наприклад, може накопичуватися в деяких акваріумах. Гідроксид міді дуже нерозчинний у вапняній воді через весь присутній гідроксид. З точки зору акваріуміста, в чистій вапняній воді просто не буде міді, якщо припустити, що їй дали можливість осісти, оскільки гідроксид міді дуже нерозчинний, незалежно від того, чи є домішки міді в твердому гідроксиді кальцію або у вихідній воді, що використовується. Деякі акваріумісти отримують кольорові залишки в системах з вапняною водою, і ці кольори походять від металевих домішок, які не потрапили в акваріум.

Ще однією перевагою вапняної води може бути її здатність зменшувати вміст фосфатів вже у воді акваріума. Хоча це може бути так само просто, як осадження фосфату кальцію там, де висока рН, висококальцієва вапняна вода зустрічається з акваріумною водою, механізм і ступінь цього ефекту в типових рифових акваріумах не встановлені.

Іншим важливим моментом для вапняної води є верхня межа кількості, яку можна додавати в акваріум. Межа розчинності гідроксиду кальцію в прісній воді становить близько 2 чайних ложок на галон. Якщо акваріуміст має акваріум з високим рівнем потреби в кальції та лужності, то заміна всієї випаровуваної води насиченою вапняною водою може бути недостатньою для заміни поточних втрат кальцію та лужності. Існує кілька хитрощів, щоб отримати трохи більше від вапняної води. Це додавання вентиляторів для збільшення випаровування і додавання оцту для збільшення розчинності вапна у вапняній воді (45 мл оцту на галон вапняної води дозволить розчинити три чайні ложки замість двох). Обидві ці системи успішно застосовуються багатьма акваріумістами.

Крім того, використання невеликої кількості однієї з інших збалансованих систем добавок (особливо дво/трикомпонентних систем добавок) у поєднанні з вапняною водою часто використовується акваріумістами, щоб дати невеликий поштовх акваріумам, які потребують невеликої кількості додаткового кальцію та лужності понад те, що може забезпечити вапняна вода, без значних капітальних витрат. Крім того, їх можна успішно поєднувати з вапняною водою в періоди низького випаровування. На відміну від деяких інших схем доповнення, солоність води в резервуарі не буде збільшуватися з часом через використання вапняної води.

Вартість системи вапняної води може варіюватися від дуже малої до досить великої. Якщо використовувати недорогу крапельну систему ($20) і сипучі джерела вапна, вартість може бути досить низькою. Сипучий гідроксид кальцію, доступний для любителів, продається менш ніж за 2 долари за фунт (можливо, набагато дешевше при груповій покупці у великого дистриб’ютора). Вартість тисячі міліеквівалентів (мекв) лужності становить близько $0,15. Я розумію, що ця цифра нічого не означає для більшості акваріумістів, але я буду використовувати її для порівняння вартості дуже різних схем доповнення, а в кінці статті я переведу її в річні витрати для деяких типових акваріумів. Фірмові хобі та лабораторні сорти гідроксиду кальцію будуть дорожчими. Фунт гідроксиду кальцію від відомої хобі-компанії коштує близько $7, або $0,57 за тисячу мекв лужності.

Звичайно, дозуючі насоси можуть коштувати кілька сотень доларів, хороший поплавковий вимикач може коштувати 50-100 доларів, і потрібно також придбати резервуар (часто пластиковий контейнер, як сміттєвий бак; я використовую 44-галлонні сміттєві баки Rubbermaid Brute). Залежно від установки, резервуар для вапняної води може знаходитися далеко від резервуара; навіть в іншій кімнаті або на іншому поверсі будинку. Насос, такий як насос для наповнення рифів або літровий насос, може бути використаний для подачі вапняної води на значні відстані, звільняючи простір навколо резервуара.

Деякі люди використовують реактори для доставки вапняної води. Ці системи автоматизують доставку вапняної води в резервуар, і, звичайно, витрати зростають. Вони складаються з камери, куди надходить свіжа вода, змішується з твердим вапном, а рідке вапно виходить з системи і прямує до резервуару. Вони не дозволяють доставляти в резервуар додатковий кальцій або лужність в порівнянні з іншими методами доставки вапняної води (припускаючи, що в обох випадках використовується насичена вапняна вода), але багато хто стверджує, що вони менш клопіткі, ніж доставка з безводного резервуару. Додавання вапняної води за допомогою найпростіших крапельниць може вимагати щоденної уваги, в той час як доставка з великого резервуару може вимагати уваги лише раз на 1-5 тижнів, що приблизно так само, як і в типових реакторах на вапняній воді. Всі інші зауваження щодо вапняної води однаково добре застосовуються при використанні реактора, крапельниці або повільного насоса з нерухомого резервуара (за винятком того, що комбінацію оцет/вапняна вода технічно складно використовувати з реактором для вапняної води).

З негативного боку, вапняна вода має деякі проблеми, які не стосуються більшості інших систем. Одним з них є ефект передозування. Всі кальцієві та лужні добавки, якщо вони додаються в достатній кількості, можуть викликати абіотичне осадження карбонату кальцію в резервуарі. Вапняна вода, однак, особливо схильна до цього ефекту з двох причин. При передозуванні високий рН вапняної води швидко перетворює більшу частину бікарбонату в резервуарі в карбонат, збільшуючи ймовірність осадження карбонату кальцію. Крім того, додавання твердих частинок вапна може викликати локальні екстремальні стрибки рН і кальцію, які спричиняють осадження карбонату кальцію. Отже, передозування вапняної води, і особливо дозування твердих частинок вапна, є найчастішою причиною “снігових бурь”, коли карбонат кальцію осаджується по всій товщі води. У деяких випадках резервуар може виглядати як молоко. Хороша новина полягає в тому, що ця подія зазвичай не завдає довготривалої шкоди мешканцям акваріума, якщо тільки кількість передозування не є надзвичайно великою, але це майже завжди засмучує акваріуміста. У мене це траплялося неодноразово, і я нічого не втрачав.

Іншим недоліком систем, де доза вапняної води прив’язана до випаровування, є те, що випаровування може змінюватися щодня або сезонно. Я не вважаю це проблемою в моїй системі, але інші, які більше стурбовані підтримкою дуже специфічної лужності, можуть мати більше проблем з цим питанням. Дозування вапняної води за допомогою насоса з таймером, а не відповідно до випаровування, може усунути занепокоєння, до тих пір, поки воно не перевищує швидкість випаровування.

Останнє зауваження щодо вапна: Високий рН рідини і пилова небезпека твердої речовини не повинні розглядатися легковажно. Слід уникати вдихання пилу. Також слід уникати потрапляння вапняної води на шкіру, а якщо це сталося, то слід ретельно промити її водопровідною водою. Особливо слід уникати потрапляння бризок вапняної води в очі, а при використанні великих кількостей або в ситуаціях, коли існує ймовірність впливу, доцільно використовувати захисні окуляри. У разі потрапляння в очі рекомендується ретельне і негайне промивання водопровідною водою з подальшим зверненням за професійною допомогою.

Реактори карбонату кальцію/вуглекислого газу

Реактори карбонату кальцію/вуглекислого газу працюють шляхом видалення води з резервуару, додавання вуглекислого газу для зниження рівня рН приблизно до рН 6,5, а потім дозволяють більш кислій воді розчинити твердий карбонат кальцію, який знаходиться в камері змішування. Потім вода повертається в резервуар з додатковим кальцієм і лужністю (бікарбонатом):

Рифові резервуари, що використовують такі реактори, зазвичай працюють при рН нижче, ніж у природній морській воді, з типовими значеннями рН резервуарів від 7,7 до 8,1. Причиною низького рН є постійна подача в резервуар розчину з низьким рН, що додає як надлишок СО2, так і бікарбонату. Повністю обійти це неможливо, але деякі реактори включають другу камеру, що дозволяє рідині проходити через додаткове середовище з карбонатом кальцію, що дозволяє краще використовувати вуглекислий газ, який фактично додається. Потім акваріуми здувають цей додатковий CO2, і рН підвищується, але ефект, як правило, не є повним, і рН часто залишається нижче того, що було б у випадку, якби та ж вода в акваріумі була повністю аерована (тобто збалансована) звичайним повітрям.

Середовище, що використовується, має важливе значення в цих системах, оскільки арагонітова форма карбонату кальцію легше розчиняється, ніж кальцитова (хоча обидві форми працюють). Крім того, природа домішок може бути дуже важливою, оскільки майже всі домішки будуть розчинені і доставлені в резервуар. Деякі з цих домішок можуть бути бажаними для акваріуміста (наприклад, магній і стронцій), а деякі – ні (наприклад, фосфат або мідь). Фосфат в реакторних середовищах іноді стає предметом конкуренції між комерційними постачальниками середовищ для таких реакторів, але я б порадив акваріумістам скептично ставитися до деяких з цих тверджень.

Однією з великих переваг цих реакторів є те, що їх можна масштабувати для забезпечення будь-якої кількості кальцію та лужності, необхідної для будь-якого акваріума. З цієї причини вони користуються великою популярністю у тих, хто має резервуари з високим попитом на кальцій і луг. Через низький рівень pH, який часто виникає в результаті, багато з цих акваріумістів вирішують дозувати вапняну воду разом з реактором, не тому, що реактор не може забезпечити достатню кількість кальцію та лугу, а виключно для підвищення рівня pH в самому акваріумі. Синергія між вапняною водою і реакторами CaCO3/CO2 включає більше, ніж просто рН. Вапняна вода використовує CO2, а реактори CaCO3/CO2 доставляють його в резервуар. Разом вони підтримують рівень CO2 (і, відповідно, рН), що відповідає природному рівню морської води.

Реактори на основі карбонату кальцію/вуглекислого газу займають значну кількість місця, оскільки потрібен балон з вуглекислим газом, реакційна камера і насос. Зазвичай ці системи використовуються близько до акваріума, але вони можуть бути віддаленими, якщо вдасться розробити відповідні потоки води до та з акваріума. Після того, як акваріуміст правильно налаштував реакторну систему, вона потребує мінімального моніторингу протягом значного періоду. Солоність води в акваріумі не буде збільшуватися з часом при використанні карбонатних/вуглекислих реакторів.

Імовірність виникнення проблем від передозування при використанні такого реактора мінімальна. Оскільки рН зазвичай низький, навіть значно підвищені значення кальцію і лужності можуть не викликати драматичного випадання осаду карбонату кальцію. Більш вірогідним є лише повільне осадження на нагрівачах та робочих колесах насосів. Випадкове потрапляння великої кількості CO2 в бак викликає занепокоєння, але це рідкісна аварія.

Початкові витрати на такі реакторні системи можуть бути значними, як правило, близько 300-600 доларів США на сам реактор, плюс додаткові витрати на пристрій для подачі СО2. Витрати на носії варіюються, але зазвичай вони становлять трохи більше 2 доларів за фунт. Це означає, що вартість носія становить близько $0,30 за тисячу мекв лужності. Мелений вапняк, зроблений своїми руками, може бути використаний як середовище за невелику частину цієї вартості, якщо ви можете знайти його на місці. Необхідно також врахувати вартість вуглекислого газу, що може підштовхнути загальну суму приблизно до $0,40 за тисячу мекв лужності.

Основна проблема безпеки для цих систем пов’язана з балоном з вуглекислим газом. Будь-який газовий балон високого тиску може бути дуже небезпечним, якщо пошкодити головку циліндра. Тому будьте обережні, щоб не впустити такі балони, інакше вони стануть ракетами.

Карбонат кальцію без реактора

У попередній статті я детально описав, що можна зробити з карбонатом кальцію, якщо його не використовувати в реакторі. На мою думку, найкращим застосуванням є розчинення карбонату кальцію в прісній воді і використання її в якості води для поповнення системи. Інші способи використання, такі як додавання твердих частинок або молочних продуктів безпосередньо в резервуар, здаються мені поганою практикою (оскільки тверді частинки карбонату кальцію, швидше за все, не розчиняться в рифовому резервуарі і можуть фактично викликати осадження додаткового карбонату кальцію і магнію з води).

Великим недоліком цього методу є те, що небагато карбонату кальцію буде розчинятися в прісній воді, незалежно від того, яку форму приймає матеріал (включаючи дрібні частинки арагоніту). В такій воді для поповнення запасів кальцію може міститися не більше 30 частин на мільйон, що приблизно в 25 разів менше, ніж у насиченій вапняній воді. Отже, ця система сама по собі підходить лише для акваріумів з дуже низькою потребою в кальції та лужності, хоча її можна використовувати в поєднанні практично з будь-якою іншою системою підживлення (за винятком вапняної води, яка використовує таку ж саму воду для підживлення).

Якщо ви використовуєте такі продукти, як комерційний арагонітовий ігровий пісок для цього застосування, вартість може бути дуже низькою (якщо ви можете його знайти). Якщо ви використовуєте продукти хобі-класу, такі як Aragamight, вартість буде більше, приблизно $12 за фунт, або $4,4 за тисячу мекв лужності. При використанні карбонату кальцію солоність води в резервуарі з часом не збільшиться.

Іншим застосуванням карбонату кальцію є використання його в якості субстрату в рифових резервуарах. Оскільки органічні молекули розкладаються всередині субстрату, рН може знизитися, і карбонат кальцію може розчинитися так само, як це відбувається всередині реактора CaCO3/CO2. Однак ця швидкість розчинення в кінцевому підсумку є повільною і, як правило, не може забезпечити резервуар достатньою кількістю кальцію та лужності, якщо тільки попит не є дуже низьким.

Однокомпонентні збалансовані системи добавок: Ацетат кальцію

Ацетат кальцію – це продукт, який отримав відносно мало реклами, незважаючи на його очевидну простоту використання та комерційну доступність для акваріумістів. В деякому роді він схожий на поєднання вапняної води та оцту. При розчиненні у воді (прісній або солоній) з’являються іони кальцію та ацетат-іони. Ацетат швидко метаболізується організмами, що живуть у водоймах, з утворенням бікарбонату, вуглекислого газу та води:

Це рівняння припускає, що pH таких резервуарів може залишатися біля нижньої межі норми через надлишок вуглекислого газу, але практичний досвід людей, які використовують ацетат кальцію, свідчить про те, що це не викликає великого занепокоєння.

Ацетат кальцію також сприятиме зростанню бактерій і зменшенню кількості поживних речовин у системах, подібно до того, як люди дозують оцет або горілку для цієї мети. Це також сприятиме перетворенню нітратів на газоподібний азот (N2) в аноксидних регіонах живого піску та скелі, забезпечуючи джерело вуглецю, необхідне для цього процесу. Рівняння, наведене нижче, показує процес, який може відбуватися:

Одним з джерел ацетату кальцію, доступних для акваріумістів, є Salifert’s All in One (продукт, який також містить деяку кількість стронцію, амінокислоти та деякі мікроелементи). Це рідкий продукт, який можна вливати безпосередньо в акваріум, не турбуючись про рівень рН. Поточна версія їх комерційного продукту – 250 000 мг/л ацетату кальцію, тобто він містить еквівалент лужності 3,160 мекв/л. Цей продукт продається в США за ціною близько $45/л. Отже, він коштує близько $14 за тисячу мекв/л лужності. Така ціна робить його дуже дорогим для акваріума з великим попитом на кальцій та лужність, але нульова вартість обладнання (якщо не автоматизувати його дозуючим насосом) робить його привабливим для невеликих акваріумів, особливо нано-рифів.

Я не маю інформації ні про чистоту матеріалу, ні про точну природу “мікроелементів” в ньому. Все, що знаходиться в пляшці, буде доставлено в акваріум. Це не викликає особливих занепокоєнь щодо безпеки. Верхня межа того, скільки кальцію і лужності може бути доставлено в бак таким чином, залежить від двох факторів. Якщо метаболізм ацетату відбувається швидко і доза дуже висока, кисень може бути вичерпаний. Якщо перетворення відбувається повільно, то ацетат може накопичуватися в резервуарі (сам по собі він не викликає значного занепокоєння, за винятком, можливо, дуже високих рівнів, коли він може заплутати тест на лужність). Хабіб Сеха з Саліферта зазначив, що використання доз, рекомендованих на пляшці, не призведе до жодної з цих проблем.

Передозування не очікується бути незвичайною проблемою, але якщо хтось робить значні додавання таким чином, лужність займе деякий час, щоб повністю проявитися в баку, оскільки ацетат потребує часу для метаболізму. Отже, я б почекав день після його додавання, щоб виміряти лужність. Вимірювання кальцію не зазнає подібного впливу. При використанні ацетату кальцію солоність води в резервуарі з часом не збільшиться.

Однокомпонентні збалансовані системи добавок: Сольові суміші

Інший тип збалансованих однокомпонентних добавок складається з простої сухої суміші бікарбонату (або карбонату) натрію та хлориду кальцію. Так само, як і у випадку з двокомпонентними добавками, описаними нижче, цей тип системи може бути додатково сформульований таким чином, щоб мати природний залишок морської води після видалення карбонату кальцію. Біокальцій Tropic Marin, здається, потрапляє в цю категорію, хоча його письмові описи, як відомо, важко інтерпретувати. Він коштує близько 18 доларів за 510 грамів (за оцінками, містить близько 1800 мекв лужності), так що вартість становить близько 9,70 доларів за тисячу мекв лужності. Він стверджує, що додає в бак 70 мікроелементів, разом з кальцієм і лужністю, але не вказує кількості для жодного з них.

Ви не можете змішувати цей тип добавок у воді перед додаванням їх в акваріум. Якщо ви це зробите, кальцій вступить в реакцію з присутнім карбонатом, утворюючи нерозчинний карбонат кальцію. Отже, інструкція радить додавати його безпосередньо в бак. Якщо ви це зробите, обов’язково додайте його в зону з високою прохідністю, подалі від коралів (наприклад, у відстійник), оскільки тверді частинки, як повідомляється, подразнюють корали, якщо вони потрапляють на них.

Якщо ви використовуєте такий продукт, обов’язково тримайте його якомога сухішим, навіть у герметичному контейнері, щоб запобігти потраплянню атмосферної вологи. Якщо волога потрапляє в суміш, це може призвести до утворення небажаного карбонату кальцію.

Постійне використання таких продуктів призведе до збільшення солоності в резервуарі. Підвищення солоності з часом можна приблизно розрахувати, хоча не знаючи точно, що в ньому знаходиться, розрахунок може бути лише приблизним. На кожні 1000 мекв лугу, додані таким чином, ці продукти доставлять в резервуар близько 60 грамів інших іонів. У резервуарі з низькою потребою в кальцифікації (визначеною нижче як 18,3 тис. мекв лугу на рік у 100-галонному резервуарі (0,4 dKH/день)) цей ефект підвищить солоність на 3 проміле на рік (у порівнянні з нормальною солоністю S = 35). У резервуарі з високим попитом (визначеним нижче як 219 тис. мекв лугу на рік у 100-галонному резервуарі (4,4 dKH/день), солоність зросте на 35 ppt за рік, або приблизно вдвічі. Отже, при використанні цього типу добавок слід ретельно контролювати солоність, особливо в резервуарі з високими показниками кальцифікації.

Двокомпонентні збалансовані системи добавок

Зараз існує безліч двокомпонентних збалансованих систем для додавання кальцію і лужності, а також рецептів “зроби сам”, які я опублікував і для яких постачальники продають якісні інгредієнти “зроби сам”. Це завжди рідкі добавки, які ви додаєте в рівних частинах в резервуари для доповнення як кальцію, так і лужності. У варіанті “зроби сам” магній додається в акваріум як третій розчин, хоча його не потрібно додавати особливо часто. Раціональним для цього типу продукту є те, що бікарбонат і карбонат, які можна дозувати для доповнення лужності, не дуже добре сумісні з кальцієм, який також необхідний. Таким чином, одна частина містить кальцій, а інша – лужність. Коли використовується DIY, сульфат магнію, що міститься в ньому, не сумісний ні з тією, ні з іншою частиною, тому йому потрібен власний розчин.

У найпростішому вигляді така система буде забезпечена будь-якою сіллю кальцію в одній концентрації в одній пляшці, і карбонатною добавкою лужності в іншій пляшці. В рамках цього обмеження виробники мають достатньо простору для гри. Зазвичай ці добавки заявляють, що йдуть на крок далі. Коли кальцій і лужність вилучаються з картини, як це буде при кальцифікації в резервуарі, то іони, які залишаються, часто описуються як такі, що мають таке ж співвідношення іонів, як і в природній морській воді. Якщо припустити, що це правда, то “залишок” – це просто більше солі для акваріума. Протягом тривалих періодів часу солоність води буде підвищуватися через цей процес (ефект, який кількісно оцінюється нижче), але значного накопичення специфічних іонів в акваріумі не буде.

Для того, щоб досягти цього, виробники могли б використовувати різні солі кальцію в кальцієвій частині, наприклад. Вони можуть використовувати хлорид кальцію, сульфат кальцію, бромід кальцію та ряд інших подібних солей. Вони також можуть додавати до цієї частини магній та стронцій, оскільки вони не будуть сумісні з лужним компонентом.

Лужна частина цих систем є більш складною. Як було показано в інших частинах цієї статті, лужність може бути забезпечена бікарбонатом, карбонатом або гідроксидом. Я не знаю жодної комерційної добавки, яка б використовувала гідроксид для двокомпонентної системи, але комерційні добавки використовують бікарбонат, карбонат та їх суміші. Як наслідок, рН суттєво варіюється між брендами, і різні бренди цих продуктів не слід вважати ідентичними з цієї причини, якщо немає іншої. Для того, щоб досягти природного залишку морської води, лужна частина може містити бікарбонат або карбонат натрію, бікарбонат або карбонат калію, бікарбонат або карбонат літію і т.д.

Я не бачив жодного незалежного тесту на те, чи дійсно вони дають залишок, еквівалентний природній морській воді, але я не бачив особливих причин сумніватися в цьому, принаймні для основних іонів. Що стосується мікроелементів, які можуть турбувати деяких захисників рифів, здається малоймовірним, що ці продукти будуть менш схильні до неконтрольованих рівнів мікроелементів, таких як мідь, ніж комерційні соляні суміші або будь-які інші добавки кальцію та лужності, але це ще належить визначити (принаймні, наскільки мені відомо).

Однак одне питання, яке збило з пантелику деяких захисників рифів, – це наявність мікроелементів. Якщо припустити, що ці продукти дійсно розроблені з кожним іоном таким чином, щоб залишався справжній природний залишок морської води (назвемо це “ідеальним” продуктом), то він обов’язково буде містити такі іони, як мідь. Оскільки в деяких рифових резервуарах вміст міді підвищений, і вона токсична для багатьох безхребетних, захисники рифів помилково критикували цей метод як такий, що додає більше міді. Насправді це не так. Оскільки ці продукти залишають природний залишок морської води, і оскільки концентрація міді в багатьох рифових акваріумах може бути підвищеною по відношенню до морської води, то використання цих “ідеальних” продуктів фактично ЗНИЗИТЬ рівень міді, тому що при корекції підвищення солоності рівень міді знизиться.

У Вашому акваріумі вміст міді становить 4 ppb, а солоність – S=35.

Ви додаєте двокомпонентну добавку, яка протягом місяця підвищує солоність до S=36, а мідь – до 4,02 проміле.

Потім Ви коригуєте солоність до S=35, розбавляючи все в акваріумі свіжою водою, і отримуєте кінцеву концентрацію міді 3,9 ppb.

Чи відбувається це в реальних продуктах, а не в “ідеальних”? Не маю уявлення. Але заяву виробників про те, що вона містить всі іони в природних співвідношеннях, включаючи мідь, не слід розглядати як занепокоєння тим, що вона загострює проблему важких металів.

Зростання мінералізації цих продуктів з часом можна дуже приблизно розрахувати, хоча є кілька причин, чому цей розрахунок є лише оцінкою. На кожні 1000 мекв лугу, доданих таким чином (і відповідну кількість кальцію), ці продукти будуть доставляти в резервуар близько 60 грамів інших іонів. У резервуарі з низькою потребою в кальцифікації (визначеною пізніше як 18,3 тис. мекв лугу на рік у 100-галонному резервуарі (0,4 dKH/день)) цей ефект призведе до підвищення солоності на 3 проміле на рік (у порівнянні з нормальною солоністю S ~35). У резервуарі з високим попитом (визначеним пізніше як 219 тис. мекв лугу на рік у 100-галонному резервуарі (4,4 dKH/день)), солоність підвищиться на 35 ppt за рік, або приблизно вдвічі. Отже, слід ретельно контролювати солоність при використанні цих типів добавок, особливо в резервуарі з високими показниками кальцифікації.

Багато людей почали використовувати дозуючі насоси для більш рівномірної подачі цих видів добавок протягом дня і ночі з меншими зусиллями акваріуміста. Такі насоси можна придбати за ціною менше 100 доларів за кожну дозовану таким чином частину. Немає необхідності дозувати магнієву частину таким чином, оскільки насправді її потрібно дуже мало, і достатньо одного разу на тиждень.

Вартість цих систем дещо відрізняється. Оригінальний B-ionic від ESV коштує близько 34 доларів за 1 галон обох частин (10 600 мекв лужності), або близько 3,20 доларів за тисячу мекв лужності. Він має ефект підвищення рН, подібний до мого рецепту “зроби сам” 1. Бікарбонатна версія B-іонного бікарбонату дорожча і обов’язково більш розбавлена, ніж оригінальна, оскільки бікарбонат натрію набагато менш розчинний, ніж карбонат натрію. Якщо при використанні одного з них (наприклад, оригінального B-ionic) рівень рН у Вашому акваріумі стає занадто високим, то доцільно перейти на той, який має менший ефект підвищення рН (наприклад, бікарбонатний B-ionic або мій “Зроби сам” Рецепт 2 з використанням харчової соди).

Рецепти “зроби сам” можуть бути набагато дешевшими, залежно від того, який сорт інгредієнтів ви використовуєте. Купівля інгредієнтів в такому місці, як Bulk Reef Supply, буде коштувати приблизно 10 доларів за галон (загальна вартість всіх частин, тобто 1 галон кальцію, 1 галон лугу і кілька чашок магнієвої добавки), або близько 1,40 долара за тисячу мекв лугу. Метод кулькування

Метод пресування схожий на методи з двох/трьох частин, які є більш поширеними в Сполучених Штатах. Існують різні варіації, що використовуються різними людьми, і деякі (Fauna Marin) мають три частини, подібно до рецептів “зроби сам”, з кальцієвою частиною, лужною частиною та магнієвою частиною. Однією з відмінних рис є те, що вони явно додають суміш мікроелементів до деяких з них (дві добавки до кальцієвої частини, одна до лужної частини, жодна до магнієвої частини).

Інгредієнти та їх кількість в них є запатентованими і не можуть бути легко порівняні з іншими методами, але не слід вважати, що вони не присутні в комерційних і навіть саморобних дво/трикомпонентних системах, або як навмисні добавки вже в комерційних системах, або присутні як домішки в основних інгредієнтах саморобних систем.

Порівняння вартості методу Баллінга від Фауна Марін не є тривіальним, оскільки він складається з багатьох частин, але здається, що вартість приблизно така ж, як у комерційних двокомпонентних систем, або $3,60 за тисячу мекв лужності ($10 за галон лужної частини, $11,3 за галон кальцієвої частини і $4,75 за еквівалентну кількість магнію).

Підміна води

Єдине, що стосується підміни води, це те, що її важко зіпсувати хімічно (окрім солоності, рН та температури). Погано те, що таким чином неможливо замінити більше, ніж невелику кількість втраченого кальцію та лужності в акваріумі. Деякі сольові суміші доступні з більш високими, ніж у природній морській воді, рівнями кальцію та лужності, тому їх може бути достатньо для акваріумів з найнижчим попитом, але вони не можуть підтримувати лужність в акваріумі з швидко зростаючими кораловими водоростями та / або твердими коралами, якщо тільки кількість змінюється на 20-50% щодня. Кальцій дещо легше підтримувати за допомогою підмін води, оскільки деякі сольові суміші мають досить високий рівень кальцію (500+ ppm), але навіть цього недостатньо для більшості акваріумів.

Порівняння вартості

У кожному з наведених вище розділів наведено оцінку вартості використання цієї системи, хоча в деяких випадках існує ціла низка різних варіантів на вибір, які можуть суттєво вплинути на вартість. Наведена нижче таблиця є дуже приблизною орієнтовною оцінкою початкових та річних витрат на кожну з цих систем для трьох типів 100-галонних акваріумів:

Акваріуми з легким навантаженням кальцифікації, що визначається як 0,4 dKH/день (0,13 мекв/л/день). Це еквівалентно щоденній заміні 0,3% об’єму акваріума насиченою вапняною водою. Це становить 18 300 мекв лужності на рік.

Резервуари з середнім навантаженням кальцифікації, що визначається як 1,1 дКН/день (0,4 мекв/л/день). Це еквівалентно щоденній заміні 1% об’єму резервуара насиченою вапняною водою. Це становить 55 000 мекв лужності на рік.

Резервуари з високим навантаженням кальцифікації, що визначається як 4,5 dKH на добу (1,6 мекв/л/добу). Це еквівалентно щоденній заміні 4% об’єму резервуару насиченою вапняною водою (чого зазвичай неможливо досягти). Це становить 219 000 мекв лужності на рік.

Звичайно, менші резервуари потребують меншої кількості добавок, а більші – більшої, і ви можете просто масштабувати оцінку до вашого резервуару, виходячи з його об’єму та вашої оцінки очікуваного рівня кальцифікації. Зауважте також, що деякі резервуари з дуже високими вимогами до кальцію та лужності можуть бути вищими, ніж резервуари з “високими” вимогами.

Як правило, дуже маленький резервуар, ймовірно, буде найбільш економічно обслуговуватися системою з найнижчими витратами на встановлення (тобто, не реактором будь-якого типу), в той час як для більшої кількості кальцію та лугу, системи з вапняною водою та CaCO3/CO2, ймовірно, будуть найменш дорогими.

Короткий опис властивостей

У таблиці 2 наведено резюме властивостей різних схем, які обговорювалися в цій статті. Залежно від характеру самого рифового акваріума, деякі з цих характеристик можуть бути більш або менш важливими, і кожен акваріуміст сам вирішує, що найкраще відповідає його потребам. У кожному випадку записи в цій таблиці відображають мою думку про речі, які більш детально описані в тексті. Однак інші акваріумісти можуть не погодитися з оцінкою того, наскільки складним або ризикованим є те чи інше питання.

Короткі рекомендації для початківців

Акваріумісти з меншим досвідом можуть зіткнутися з деякими труднощами при вирішенні питання про те, які з цих різних властивостей є найбільш важливими для їхньої ситуації. У цьому розділі я надаю деякі рекомендації щодо вибору збалансованої добавки кальцію та лужності для певних типів акваріумів. Багато з того, що описано нижче, є особистою думкою, і інші акваріумісти можуть мати іншу думку.

Дуже малі рифові акваріуми

Дуже маленький акваріум (скажімо, менше 10-20 галонів, особливо без відстійника), швидше за все, буде найкраще обслуговуватися системою, яка не передбачає витрат, ускладнень та вимог до простору, які виникають при використанні реакторів. Якщо потреба в кальцифікації не є дуже високою, витрати, пов’язані з будь-якою з простих добавок (двокомпонентні системи Balling; Salifert’s All in One, Tropic Marin’s Biocalcium), ймовірно, не будуть непомірними, а простота використання робить їх головними кандидатами. Без відстійника біокальцій може бути важче додавати без потрапляння твердих речовин на організми, тому один з інших типів може бути кращим вибором. Проста крапельна вапняна вода також є менш дорогим варіантом для цих типів систем, але її краще використовувати за наявності відстійника.

Акваріуми тільки для риб або тільки для риб + живий камінь

Ці системи мають менші вимоги до кальцію та лужності, хоча швидкий ріст коралових водоростей на живому камені може сам по собі забезпечити значний попит. Оскільки вимоги нижчі, ніж у типових рифових акваріумах, простіші системи (двокомпонентні системи, Salifert’s All in One, Tropic Marin’s Biocalcium) можуть бути найкращим вибором, але вапняна вода також є гарним вибором для цього типу систем.

Великі рифові резервуари

Великий резервуар (скажімо, понад 100 галонів), швидше за все, найкраще обслуговуватиме система, яка може забезпечити кальцій та лужність за розумною ціною за одиницю. Найкращим вибором, ймовірно, є вапняна вода, реактори з карбонатом кальцію/вуглекислим газом та саморобні двокомпонентні системи, причому вапняної води недостатньо для резервуарів з підвищеним попитом на кальцій через її обмеження, засноване на швидкості випаровування. Якщо у вас є підручні засоби, ви можете зібрати систему самостійно, особливо з вапняної води з водосховища. Якщо ви не вмієте, то неодмінно придбайте готову систему.

Середні резервуари

Це резервуари, які є у більшості початківців, що містять 30-90 галонів. Логічний вибір для вибору більш численний, ніж для систем, описаних вище, і буде зводитися до ряду різних факторів.

Чи є в акваріумі відстійник, куди ви можете дозувати добавки, менше турбуючись про сусідні корали? Якщо так, то це плюс для вапняної води, біокальцію та двокомпонентних добавок з високим рН (включаючи DIY та Balling).

Чи є у вас хороший скіммер або інше джерело аерації? Якщо так, то це плюс для використання вапняної води (яка повинна всмоктувати CO2 з повітря) або реактора з карбонатом кальцію/вуглекислим газом (який повинен продувати надлишок CO2). Якщо ні, то краще використовувати Біокальцій, “Все в одному” або двокомпонентну добавку, яка має невеликий вплив на рівень рН (наприклад, бікарбонат В-іонний або дво-/трикомпонентну добавку з бікарбонатом натрію, виготовлену своїми руками).

Ваш будинок дуже герметично закритий, з можливим високим вмістом CO2 в приміщенні? Це плюс для використання вапняної води або двокомпонентної добавки з високим pH, оскільки вони протидіють тенденції до низького pH.

Чи є у вас місце під або за резервуаром для обладнання? Якщо так, то це плюс для реакторів з вапняною водою або CaCO3/CO2, які потребують місця і, як правило, непривабливі. Якщо ні, то це великий плюс для більш простих добавок (двокомпонентні системи, “Все в одному”, біокальцій).

Вам зручно працювати зі складними системами? Це плюс для реакторних систем CaCO3/CO2 і складних систем автоматичного поповнення з використанням вапняної води. Якщо ні, то це плюс для більш простих систем.

Ви дуже стурбовані наявністю міді або фосфатів у вашому резервуарі від ваших добавок? Якщо так, можливо, виберіть вапняну воду.

Ви збираєтеся залишати акваріум без нагляду більше, ніж на кілька днів? Виберіть систему з автоматичною подачею (багато чого можна автоматизувати при правильному підборі відповідного обладнання, за винятком біокальцію).

Чи буде в акваріумі дуже висока потреба в кальції і лужності? Тобто, чи буде в ньому багато швидкозростаючих коралів? Якщо так, то найкращим вибором може бути реактор CaCO3/CO2.

Наскільки важлива вартість? Для найнижчих витрат, ймовірно, найкраще підійде дешева крапельна система з вапняною водою, за якою слідує двокомпонентна система, зроблена своїми руками.

Звичайно, є багато інших питань, які слід розглянути, і більшість з них були описані в тексті статті. Якщо ви встановлюєте акваріум вперше, я б порадив подивитися на існуючі акваріуми і вирішити, що ви хочете в ньому отримати в першу чергу. Потім подивіться, які схеми підживлення використовуються в цих акваріумах, і запитайте власника, як це працює, і насправді подивіться на власні очі, як це виглядає і що з цим пов’язано. Тоді ви будете в хорошому становищі, щоб зробити усвідомлений вибір.

Інструкції з дозування

Мої узагальнені інструкції з дозування в основному однакові для будь-якого збалансованого методу, але те, як ви регулюєте дозу, очевидно, дуже відрізняється.

Щоб розпочати дозування, спочатку відрегулюйте вміст кальцію та лужність до приблизно правильних діапазонів. Для цього може знадобитися доза хлориду кальцію, якщо рівень кальцію низький (наприклад, нижче 400 ppm). Низька лужність, як правило, не є проблемою, оскільки вона може бути компенсована збалансованим методом (низький вміст кальцію – ні).

Я б запропонував орієнтуватися на кальцій між 380 і 450 ppm, а лужність між 7 і 11 dKH (2, 5-4 мекв/л; 125-200 ppm еквівалентів карбонату кальцію), якщо це не система з наднизьким вмістом поживних речовин (ULNS), де лужність в діапазоні 7-8 dKH може бути більш доречною…

Потім, після того, як все здається приблизно правильним, виберіть початкову дозу для рутинного дозування. Через кілька днів дозування зверніть увагу на те, чи є лужність низькою, високою або знаходиться в межах норми. У цей період потрібно перевіряти тільки лужність, а не кальцій, тому що вона набагато чутливіша, ніж кальцій, до передозування або недодозування будь-якого збалансованого методу. Відрегулюйте дозу в бік збільшення або зменшення за необхідності, щоб підвищити або знизити лужність.

Після того, як ви визначили правильну дозу для підтримки лужності там, де ви хочете, продовжуйте її до тих пір, поки не з’явиться суттєва причина для її коригування (наприклад, падіння лужності, коли корали збільшуються в розмірі, або підміна води не вплине на ваш рівень лужності).

Не піддавайтеся спокусі продовжувати змінювати рівень кальцію та лужності незалежно один від одного. Час від часу вони потребуватимуть корекції, але це не повинно бути звичайним процесом дозування, якщо немає суттєвих зовнішніх впливів, таких як підміни води з використанням сольової суміші, яка не відповідає параметрам акваріума, або помилки у виготовленні продуктів.

Перевіряйте лужність досить часто, щоб переконатися, що дозування продовжується з належною швидкістю. Перевіряйте його, можливо, раз на тиждень або раз на місяць (або рідше, коли ви станете більш досвідченим у роботі з системою та резервуаром). Перевіряйте рівень кальцію раз на місяць або раз на кілька місяців, щоб переконатися, що він продовжує відповідати нормі. Він повинен слідувати за будь-яким з цих збалансованих методів (за умови, що ви не додаєте кальцій або лужність якимось іншим чином).

Удачі та щасливого рифування!

Щоб отримати більше питань або тем про хімію рифів, будь ласка, відвідайте наш форум про хімію рифів тут

Source: www.reef2reef.com