Аквариумная химия: Попытка протестировать тестовые наборы
Некоторое время назад у меня была запланирована презентация для клуба любителей рифовых аквариумов, и я решил попробовать сделать что-то необычное после выступления. Я попросил всех пришедших на доклад принести все свои наборы для тестирования воды, просроченные или нет, чтобы посмотреть, что произойдет, если группа любителей протестирует одни и те же образцы воды с помощью разных наборов. С помощью моего коллеги и химика-органика доктора Дэвида Флэнигана я подготовил несколько образцов воды, а члены клуба принесли 14 наборов для определения pH, 9 наборов для определения нитратов, 14 наборов для определения кальция и 12 наборов для определения щелочности. Они также принесли 10 рефрактометров/плавающих ареометров.
Я раздал несколько листков бумаги с указанием марки/типа, срока годности, результата и любых комментариев и попросил заполнить их соответствующим образом. Я также попросил их, если позволит время, передать свой набор кому-нибудь другому, когда они закончат с ним, чтобы мы могли увидеть, что происходит, когда два человека пытаются использовать один и тот же набор. Поэтому для некоторых наборов я приведу более одного результата, а для многих других – только один.
Обратите внимание, что перед тестированием никому не сказали, откуда взяты образцы воды, чтобы уменьшить предвзятость результатов. На самом деле, им сказали, что часть воды была не из аквариума (это не так). Результаты этих тестов были, мягко говоря, удивительными, и, безусловно, заслуживают внимания. Обязательно посмотрите всю статью (по причинам, которые вы увидите ниже).
Рефрактометр Milwaukee MR100ATC, использованный в данном исследовании.
Рефрактометры/гидрометры
Для проверки рефрактометров/гидрометров мы использовали откалиброванный цифровой рефрактометр MA877 Milwaukee Seawater Digital Refractometer для измерения удельного веса нескольких галлонов воды из одного из аквариумов, которые я обслуживаю в школе. Удельный вес при 23°C составил 1,024.
Мгновенный океанический гидрометр.
| Рефрактометр | Результат | Примечания |
|---|---|---|
| Instant Ocean | 1.027 | Гидрометр №5 измерил удельный вес в 1,027, комментарий был “легко, но не то”. |
| Instant Ocean | 1.024 | Гидрометр №4 измерил удельный вес 1,024, комментарий: “легко использовать”. |
| Instant Ocean | 1.024 | Гидрометр №3 измерил удельный вес в 1,024, и замечаний не последовало. |
| Instant Ocean | 1.024 | Гидрометр №2 измерил удельный вес 1,024, замечаний нет. |
| Instant Ocean | 1.024 | Гидрометр №1 измерил удельный вес 1,024, замечаний нет. |
| Без марки, китайского производства | 1.040 | Рефрактометр №5 измерил удельный вес 1,040, комментарий: “прост в использовании – дешевый тестер с e-bay”. |
| Без марки, китайского производства | 1.024 | Рефрактометр №4 показал удельный вес 1,024, комментариев нет. |
| Premium Blue RHS-10ATC | 1.024 | Рефрактометр №3 измерил удельный вес 1,024, замечаний нет. |
| Milwaukee MR100ATC | 1.024 | Рефрактометр №2 измерил удельный вес 1,024, комментарий “легко”. |
| Milwaukee MR100ATC | 1.024 | Рефрактометр №1 измерял удельный вес при 1,024, и комментарий был “легко читать”. |
Наборы для определения pH
Типичный набор для тестирования рН Salifert, использованный в данном исследовании.
Для тестирования наборов pH мы использовали ту же воду, которая была взята из аквариума. Дэвид использовал цифровой pH-метр Oakton Instruments Testr-2 с тройной калибровкой и обнаружил, что pH образца составляет 8,2.
| pH Kit | Результат | Примечания |
|---|---|---|
| Риф Мастер | 8.2 | Срок годности набора №14 истек на 18 месяцев. Результат – 8,2, комментарий – “простые инструкции, легко использовать”. |
| Sera | 8.5 | На наборе №13 не был указан срок годности. Результат – 8,5, комментарии отсутствуют. |
| Нутрафин | 8.2, 8.5 | Срок годности набора №12 истек на 1 месяц, а результаты составили 8,2 и 8,5. Комментарии, соответственно, были “легко” и “легко использовать”. |
| Seachem | 8.2 | На наборе №11 не был указан срок годности. Результат составил 8,2, а комментарий – “быстро, палитра читается легко”. |
| Красное море | 8.6 | Срок годности набора № 10 истек на 6 месяцев. Результат – 8,6, комментарий – “цвет трудно читается”. |
| Красное море | 8.2, 8.4 | Срок годности комплекта № 9 истек через 6 месяцев, результаты – 8,2 и 8,4. Единственным комментарием было “легко понять”. |
| Instant Ocean | 8.2 | Срок годности комплекта №8 истек на 22 месяца. Результат – 8,2, комментарий – “простые инструкции, легко использовать”. |
| Instant Ocean | 8.2 | Срок годности набора №7 истек через 18 месяцев. Результат – 8,2, комментарий – “легко/быстро”. |
| Aquarium Pharmaceuticals | 8.2, 8.2 | На наборе № 6 не был указан срок годности, и результаты составили 8,2 и 8,2. Комментарии, соответственно, были “очень прост в использовании и понимании” и “легко читать и использовать”. |
| API | 8.2 | На наборе №5 не был указан срок годности, и результат составил 8,2. Комментарий: “цветовая шкала трудночитаема”. |
| API | 8.2, 8.2 | На наборе №4 не был указан срок годности, а результаты составили 8,2 и 8,2. Комментариев не было. |
| Салиферт | 8.0 | На наборе №3 не был указан срок годности, и результат составил 8,0. Комментарий: “старый набор”. |
| Салиферт | 8.0 | Срок годности набора №2 истек на 10 месяцев, результат – 8,0. Комментарий: “супер просто”. |
| Салиферт | 8.0, 8.0 | Срок годности набора №1 истек на 5 месяцев. Результаты составили 8,0 и 8,0. Комментарии, соответственно, были “прост в использовании” и “легко читается и совпадает с результатами”. |
Наборы для определения нитратов
Набор для тестирования Red Sea Nitrate Pro.
Для тестирования нитратных наборов я не хотел использовать аквариумную воду, так как ожидал, что в ней будет очень низкая концентрация. Поэтому Дэвид составил для нас стандарт, в котором концентрация нитратов составляла 25ppm.
| Набор для определения нитратов | Результат, промилле | Примечания |
|---|---|---|
| Риф Мастер | 100 | Набор №9 был просрочен на 18 месяцев. Результат – 100ppm, комментарий – “простые инструкции”. |
| Нутрафин | 110 | Набор №8 не был просрочен. Результат – 110ppm, комментарий – “очень легко”. |
| Красное море | 100 | Набор №7 был просрочен на 20 месяцев. Результат – 100ppm, комментарий – “трудно выбрать цвет”. |
| Красное море | 50, 50 | Срок годности набора №6 истек на 21 месяц. Результаты составили 50ppm и 50ppm. Комментарии: “не уверен, как интерпретировать” и “цвета совпадают, простые указания”. |
| API | 50 | На наборе №5 не был указан срок годности. Результат составил 50ppm, комментарий: “всегда легко – никогда не доверял”. |
| API | 5, 20 | На наборе № 4 не был указан срок годности. Результаты составили 5ppm и 20ppm. Комментарии: “результаты зависят от силы встряхивания” и “результаты зависят от встряхивания”. |
| Instant Ocean | 1, 1 | Срок годности набора №3 истек на 22 месяца. Результаты составили 1ppm и 1ppm. Комментарии были, как ни странно, “легко” и “очень долго”. |
| Instant Ocean | 20, 20 | Срок годности набора №2 истек на 10 месяцев. Результаты были 20ppm и 20ppm. Комментарии были “легко использовать” и “легко читать”. |
| Салиферт | 25, 100 | Срок годности набора №1 истек на 16 месяцев. Результаты составили 25ppm и 100ppm. Комментарии, соответственно, были “легко читать инструкции” и “инструкции легко выполнять”. |
Наборы для определения кальция
API Calcium Test Kit.
Для тестирования кальциевых наборов мы снова использовали аквариумную воду. Я взял образец и отправил его в местную лабораторию качества воды, и они сообщили, что концентрация кальция составляет 338ppm.
| Набор для определения кальция | Результат, промилле | Примечания |
|---|---|---|
| Elos | 350 | Набор №14 был просрочен на 3 месяца. Результат – 350ppm, комментарий – “легкий тест”. |
| Риф Мастер | 225 | Набор №13 был просрочен на 15 месяцев. Результат был 225ppm, и комментарий был “легкие инструкции”. |
| Sera | 400 | У набора №12 не был указан срок годности. Результат составил 400ppm, и никаких комментариев не было. |
| Нутрафин | 240 | Срок годности набора №11 истек на 1 месяц. Результат составил 240ppm, а комментарий был “легко читается”. |
| Красное море | 380 | Набор №10 не был просрочен. Результат – 380ppm, комментарий – “прост в использовании”. |
| Природный риф | 410, 450 | Срок годности набора № 9 не истек. Результаты составили 410ppm и 450ppm. Комментарии были (почти комичными) “трудно понять” и “довольно простые инструкции”. |
| Seachem | 100, 350 | На наборе №8 не был указан срок годности. Результаты составили 100ppm и 350ppm. Комментарии: “не сложно использовать” и “легко понять”. |
| API | 340, 390 | На наборе №7 не был указан срок годности. Результаты составили 340ppm и 390ppm. Комментарии: “слишком много капель – легко сбиться со счета”, от второго тестера комментариев не последовало. Как ни странно, несмотря на комментарии о том, что легко сбиться со счета, это был самый близкий результат к измеренной в лаборатории концентрации. Конечно, это может быть и чистой удачей, если посмотреть на остальные результаты… |
| API | 480 | Набор №6 был просрочен на 18 месяцев. Результат составил 480ppm, а комментарии были такими: “потребовалось много времени, чтобы добавить капли одну за другой”. |
| Instant Ocean | 495, 975 | Срок годности набора №5 истек на 24 месяца. Результаты составили 495ppm и 975ppm. Комментарии: “трудно определить, когда был достигнут правильный цвет” и “тестирование было простым, но получение результатов отнимает много времени”. |
| Instant Ocean | 240, 300 | Набор №4 был просрочен на 5 месяцев. Результаты составили 240ppm и 300ppm. Комментарии: “трудно определить изменение цвета” и “очень запутанно, не уверен, когда именно он стал синим”. |
| Салиферт | 320 | Набор №3 не был просрочен. Результат составил 320ppm, и комментариев не было. |
| Салиферт | 250, 350 | Набор №2 был просрочен на 5 месяцев. Результаты составили 250ppm и 350ppm. Комментарии, соответственно, были следующие: “инструкции было трудно понять” и “запутанно, боль в заднице”. |
| Салиферт | 200 | На наборе №1 не был указан срок годности, а результат составил 200ppm. Комментарий: “очень старый набор – инструкции сложные”. |
Наборы для определения щелочности
Seachem MultiTest для определения pH и щелочности.
Для тестирования наборов для определения щелочности мы использовали ту же аквариумную воду. И снова я взял пробу и отправил ее в лабораторию, которая сообщила, что щелочность составляет 3,3 мэкв/л. Обратите внимание, что разные наборы могут сообщать результаты в ppm, meq/l или dKh, но я перевел все результаты в meq/l для удобства сравнения.
| Набор для определения щелочности | Результаты, мэкв/л | Примечания |
|---|---|---|
| Marineland | 3.5 | Набор №12 был просрочен на 8 месяцев. Результат составил 3,5 мэкв/л, а комментарии были “легко читаемы”. |
| LaMotte | 3.2 | Срок годности набора №11 истек на 7 месяцев. Результат составил 3,2 мэкв/л, комментарии – “легкий тест”. |
| Sera | 3 | На наборе №10 не был указан срок годности. Результат составил 3 мэкв/л, а комментарий был “легко прочитать и понять”. |
| Elos | 3.2 | На наборе №9 не был указан срок годности. Результат составил 3,2 мэкв/л, комментарий: “легко использовать, немного трудно читать”. |
| Нутрафин | 2.2, 2.4 | Срок годности набора №8 истек на 1 месяц. Результаты составили 2,2 мэкв/л и 2,4 мэкв/л. Комментарии были “легко” и “довольно легко”. |
| Seachem | 2.5 | На наборе №7 не был указан срок годности. Результат составил 2,5 мэкв/л, комментарий – “легко!”. |
| Красное море | 2.25, 2.25 | Срок годности набора №6 истек на 6 месяцев, а результаты составили 2,25 мэкв/л и 2,25 мэкв/л. Единственным комментарием было “трудно отличить”. |
| API | 3.6 | Срок годности набора №5 истек на 17 месяцев. Результат составил 3,6 мэкв/л, а комментарий был “легко”. |
| API | 2.5, 3.2 | На наборе №4 не был указан срок годности, результаты составили 2,5 мэкв/л и 3,2 мэкв/л. Комментариев не было. |
| API | 3.2, 3.9 | Срок годности набора №3 не указан, результаты составили 3,2 мэкв/л и 3,9 мэкв/л. Комментарии отсутствуют. |
| Instant Ocean | 2.5 | Срок годности набора №2 истек на 5 месяцев. Результат составил 2,5 мэкв/л, комментарий – “супер легко”. |
| Instant Ocean | 2.5, 4.5 | На наборе №1 не был указан срок годности, а результаты составили 2,5 мэкв/л и 4,5 мэкв/л. Комментарии, соответственно, были “легко использовать” и “просто читать/использовать”. |
Комментарии
Во-первых, я всего лишь посланник, сообщающий результаты, полученные группой любителей рифовых аквариумов. Поэтому, пожалуйста, не подавайте на меня в суд и не стреляйте в меня, если вам не нравятся результаты! В остальном, что за бардак. Результаты по многим типам и маркам наборов явно разнятся, и я думаю, вопрос в том, почему так происходит.
Ну, большинство наборов были просрочены, что, очевидно, могло вызвать проблемы. Хотя в некоторых случаях просроченные наборы работали так же хорошо или даже лучше, чем нынешние. Конечно, это могло быть просто случайностью. Таким образом, похоже, что либо (многие) наборы просто неточны, либо метод использования дает ненадежные результаты, либо (многие) любители просто не умеют следовать инструкциям и правильно использовать наборы – или любая комбинация этих факторов.
Что касается ошибки пользователя, то это может произойти по многим причинам, и некоторые наборы имеют более легкие для выполнения инструкции, чем другие. Аналогичным образом, некоторые наборы просто проще в использовании и/или дают результаты, которые легче прочитать. А в случае, когда один из гидрометров немного завышает показания, для получения такого результата достаточно одного крошечного пузырька, застрявшего на обратной стороне поворотного рычага. Другими словами, есть масса возможностей все испортить. Итак, я сделаю еще один шаг вперед и покажу, что ошибка пользователя, скорее всего, играет значительную роль в очевидных плохих результатах многих из вышеперечисленных наборов, особенно в тех случаях, когда набор тестировался дважды и дал значительно отличающиеся результаты.
Наборы для определения щелочности – часть II
В другое время я также хотел посмотреть, какие результаты будут получены, если один и тот же человек потратит время и использует один и тот же набор, на одном и том же образце, несколько раз. Итак, мы с Дэвидом использовали наши собственные наборы и наши собственные средства, чтобы пойти и купить еще несколько в нескольких местных магазинах. Мы купили только по одному набору каждой марки (я уже говорил, что это были наши собственные деньги?), но мы решили, что даже тестирование одного набора каждой марки может быть очень информативным. Кроме того, любой из приобретенных нами наборов мог стать тем набором, который купил бы следующий любитель, нуждающийся в таком наборе.
В зависимости от типа красителя, используемого производителями этих наборов, некоторые из них могут быть одинаково хорошо использованы для пресной и морской воды. Однако другие могут давать результаты, различающиеся на 10% (Holmes-Farley 2002). Однако я бы не считал это существенным. Поэтому мы решили сделать оба варианта, чтобы посмотреть, что получится.
Дэвид приготовил в лаборатории стандарт пресной воды со щелочностью 3,5 мэкв/л, а также приготовил свежую партию морской воды, используя воду DI и популярную смесь солей, которую проветривали в течение нескольких часов, а затем дали отстояться еще несколько часов. Затем этот образец был протестирован 6 раз (по 3 раза каждым из нас) с помощью набора для определения щелочности Hach, который, по совпадению и постоянству, показал щелочность 3,5 мэкв/л. Обратите внимание, что хотя мы сравниваем результаты наборов с результатами набора, смысл здесь в том, чтобы посмотреть на согласованность результатов.
После подготовки каждый тестовый набор использовался 6 раз для определения щелочности стандарта пресной воды и 6 раз для определения щелочности образца морской воды. Обратите внимание, что вместо того, чтобы одному человеку проводить все 6 тестов на каждом образце, мы решили провести по 3 теста на обоих образцах по двум причинам.
Прежде всего, это может пролить свет на то, как два человека могут делать что-то по-разному, даже следуя одному и тому же набору инструкций. Например, когда в любом наборе инструкций говорится: “Наполняйте до линии”, два человека могут по-разному понимать, что это значит. Вы наверняка видели, как вода образует мениск, когда ее наливают в стеклянный сосуд, и в представлении одного человека наполнение до линии может означать, что верхняя часть мениска касается линии, а другой может думать, что нижняя часть мениска должна быть на линии, и т.д.
Во-вторых, я частично дальтоник. Мы подумали, что в некоторых случаях это может иметь значение, поскольку эти наборы требуют от пользователей сравнения цветной жидкости (тестовой среды) с цветным графиком или шкалой для определения результатов теста. Примерно 8% мужчин (но только 0,5% женщин) хотя бы частично дальтоники (Википедия 2012), а это значит, что многие любители могут испытывать трудности с различными колориметрическими наборами для тестирования из-за недостатка зрения. Поэтому мы оба провели тесты, чтобы проверить, не возникнет ли у меня каких-либо особых трудностей, с которыми не столкнулся Дэвид.
Наконец, как отмечалось выше, разные наборы показывают результаты либо в промилле, либо в мэкв/л, либо в dKh, но я перевел все результаты в мэкв/л для удобства сравнения.
| Пресная вода, мэкв/л | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| JF | DF | ||||||
| Набор для тестирования | Тест 1 | Тест 2 | Тест 3 | Тест 1 | Тест 2 | Тест 3 | Среднее |
| Нутрафин | 2.80 | 2.80 | 2.80 | 2.80 | 2.80 | 2.80 | 2.80 |
| Салиферт | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 |
| Seachem | 4.00 | 4.00 | 4.50 | 4.00 | 4.00 | 4.50 | 4.17 |
| Красное море | 3.60 | 3.60 | 3.60 | 3.60 | 3.60 | 3.60 | 3.60 |
| API | 3.60 | 3.60 | 3.60 | 3.90 | 3.90 | 3.90 | 3.75 |
| Instant Ocean | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | […] | […] |
| […] | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| JF | DF | ||||||
| Набор для тестирования | Тест 1 | Тест 2 | Тест 3 | Тест 1 | Тест 2 | Тест 3 | Среднее |
| Нутрафин | 2.80 | 2.80 | 2.80 | 2.80 | 2.80 | […] | […] |
| Салиферт | 3.60 | 3.60 | […] | 3.60 | 3.60 | 3.60 | […] |
| Seachem | 4.00 | 3.50 | 3.50 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | […] |
| Красное море | 2.80 | […] | […] | […] | 2.80 | […] | […] |
| API | 3.90 | 3.60 | 3.60 | 3.90 | 3.60 | 3.60 | […] |
| Instant Ocean | 3.50 | 3.50 | 3.50 | […] | […] | […] | […] |
[…]
[…]
[…]
[…] […] […]
Красное море : Срок годности этого набора не истек.
Пресноводные заметки: Во время всех шести тестов мы согласились, что окончательный цвет был немного темнее, чем самая темная часть шкалы, которая поставляется с этим набором. Шкала останавливается на отметке 3,6, поэтому результаты могли быть немного выше, чем 3,6.
Заметки о соленой воде: Обратите внимание, что Риддл (2007) протестировал набор для определения щелочности Red Sea, используя образец морской воды, и обнаружил, что результаты занижены примерно на 19%.
Seachem: На этом наборе не указан срок годности.
Риддл (2007) также протестировал набор для определения щелочности Seachem, используя образец морской воды, и обнаружил, что результаты находятся в пределах 10% от ожидаемых.
Salifert : Срок годности этого набора не истек.
Риддл (2007) также протестировал набор для определения щелочности Salifert, используя образец морской воды, и обнаружил, что результаты были примерно на 11% выше ожидаемых.
Nutrafin : Срок годности этого набора не истек.
Дополнительные комментарии
Теперь мы видим совсем другую картину. Как вы можете видеть, последовательность была удивительно хорошей для любого теста при тестировании одним из нас, хотя в некоторых случаях Дэвид и я получили несколько разные результаты для одного и того же набора. Например, когда я использовал набор Instant Ocean для образца морской воды, я получил 3,5 мэкв/л все три раза, а Дэвид получил 3,25 мэкв/л все три раза. Когда дело доходит до дела, я лично считаю, что отклонение всего в 0,25 мэкв/л – это очень хорошо для доступного набора для любительского тестирования. К тому же, все результаты всех наборов по каждому образцу были в пределах 0,5 мэкв/л.
Итак, учитывая все вышесказанное, вот некоторые рекомендации: Всегда проверяйте сроки годности на наборах и убедитесь, что они актуальны. Не проводите анализы в спешке. Сядьте, не торопитесь и внимательно прочитайте инструкцию. Я думаю, что также было бы неплохо использовать любой новый набор не менее трех раз на одном образце, чтобы убедиться, что вы/набор может дать стабильные результаты. Если вы получаете разные ответы, попробуйте выяснить, делаете ли вы что-то немного по-другому каждый раз, или дело в наборе. Если вы уверены, что дело в наборе, попробуйте другой бренд. Что касается общей точности, кажется, что в последнее время появляется все больше и больше наборов различных видов, которые поставляются со своими собственными стандартами. Это позволит вам самостоятельно проверить точность набора.
Что касается производителей наборов, то инструкции ко многим из них (но, конечно, не ко всем) было нелегко понять/следовать, особенно неопытным хоббистам. Для достижения наилучших результатов было бы очень полезно добавить несколько фотографий. Например, изображение того, что означает “заполнить до линии” для данного набора и т.д., было бы замечательным и легко устранило бы любую путаницу. Что касается наборов для определения щелочности, было бы также неплохо, если бы все использовали мэкв/л.
Ссылки
- Холмс-Фарли, Р. 2012. Химия и аквариум: Что такое щелочность? Advanced Aquarist 1(2). URL: .
- Риддл, Д. 2007. Product Review: Alkalinity Test Kit Showdown. Advanced Aquarist 6(8). URL: .
- Википедия, 2012. Цветовая слепота. URL:
Source: reefs.com