Зв’язок CO2, pH і KH у травниках

Розчинений CO2 утворює вугільну кислоту й знижує pH, а KH буферить. Як падіння pH вказує на CO2, як працює дроп-чекер і правило падіння на 1 pH.

У травнику з подачею CO2 три параметри рухаються разом: розчинений CO2, pH і KH. Розуміння їхньої взаємодії — основа для оцінки CO2 без дорогого датчика й для безпечного використання дроп-чекера. Хімія проста, якщо відокремити причину від наслідку.

Як CO2 знижує pH

Коли вуглекислий газ розчиняється у воді, він утворює невелику кількість вугільної кислоти — слабкої кислоти, що знижує pH. Важливо, що додавання CO2 знижує pH, але не змінює лужність води (KH). Тому в акваріумі, де CO2 — єдине, що змінює кислотність, величина падіння pH — прямий показник того, скільки CO2 розчинилося.

Що робить KH

Карбонатна жорсткість (KH) — це вміст карбонатів і бікарбонатів у воді; один градус KH (dKH) дорівнює приблизно 17,85 мг/л у перерахунку на карбонат кальцію. KH — це буфер, що чинить опір зміні pH. Вищий KH означає, що вода тримає pH міцніше, тому потрібно більше CO2, щоб опустити pH на ту саму величину; м’яка вода з низьким KH зміщує pH за набагато меншого CO2. Тому одна й та сама доза CO2 дає більший зсув pH у м’якій воді, ніж у жорсткій.

Правило падіння на 1 pH

Практична мета — відносне падіння pH приблизно на 1,0 одиницю, виміряне від моменту до ввімкнення CO2 до стабільної точки після його накопичення. Це приблизно відповідає близько 30 ppm CO2 (дехто відносить повне падіння на 1 пункт ближче до 35 ppm) — рівню, який і достатній для рослин, і загалом безпечний для живності. Оскільки це відносне падіння, правило працює за будь-якого стартового KH.

Дроп-чекер

Дроп-чекер перетворює ту саму хімію на колір. Це невеликий резервуар із розчином pH-індикатора, приготованим на еталонній воді відомого KH (зазвичай 4 dKH), відділений від води акваріума повітряним зазором. CO2 дифундує з води акваріума в індикатор і зсуває його колір: синій означає замало CO2, зелений — цільовий (близько 30 ppm), а жовтий попереджає про надлишок. Оскільки CO2 має дифундувати через повітряний зазор, дроп-чекер відстає від реального часу приблизно на дві години.