Как получить углекислый газ в домашних условиях
Перейти к содержимому

Как получить углекислый газ в домашних условиях

  • автор:

Как получить углекислый газ, пар, лёд, соль из воды, сахара, уксуса (см..)?

из воды, сахара, уксуса, соды, дерева морской воды… на учи.ру?

Хорошое задание попалось ребятам. Справиться с ним сможете легко, если внимательно слушали учителя на уроках химии. А также если вы любите наблюдать за природой или проводить эксперименты дома.

Итак, из самых простых ингредиентов нам нужно получить лед, пар, углекислый газ… нам не нужна лаборатория, а нужно знать пару законов химии.

Берём воду и охлаждаем ее, в результате получаем лёд.

Если же мы нагреем воду, получим пар;

Смешайте соду и уксус и вы получите углекислый газ;

Выпарьте/ нагрейте морскую воду и вы получите пар и соль;

Нагрейте картофельный отвар и вы получите крахмал;

Нагрейте (а лучше сожгите) дерево и вы получите уголь.

Вот такие нехитрые манипуляции нужно провести. Попробовать сделать все это можно в домашних условиях. Успехов!

Чтобы из воды получить пар, надо ее вскипятить — нагреть.

Чтобы из воды получить лед, надо ее заморозить — охладить.

Соль из воды можно выпарить. Либо при помощи кипячения в течение длительного времени, либо просто оставить на блюдце и подождать пару дней — вода высохнет, на блюдце останется соль. Чем более жесткая вода, тем больше соли. Как раз мы видим в списке исходных веществ морскую воду, вот и правильный ответ — нагреть.

Древесный уголь, крахмал и углекислый газ из воды получить при помощи нагревания, смешивания или охлаждения нельзя.

Древесный уголь можно получить из дерева (нагревание без доступа кислорода).

Из картофельного отвара можно получить крахмал. Не самый лучший способ, но можно. Хотя лучше вот так:

Можно ли получать СО2 (углекислый газ) в домашних условиях?

Ну и нафи. зачем из всего сказанного повышать концентрацию углекислоты в хате?
Написано — в клетках должно содержаться до 7 % углекислоты, а в атмосферном воздухе её всего 0,03 %. И что?
Смоделируем пример. Есть некоторая электросхема. Электроприборчик. Хоть старый кинескопный телевизор или монитор. Он кормицо от розетки. В розетке напруга 220 вольт. А внутри прибора чего только нету! там и +/- 5 вольт, и несколько КИЛОвольт.
В схеме несколько КИЛОвольт, а в розетке всего 220 вольт. Следуя Вашей логике, напряжение питания прибора следует поднять ну хотябы до 380 вольт.

Моё мнение: на то и есть различные органы и системы, чтобы функционировать при разных условиях. температура различных органов разная. Содержание воды, солей и прочего — разная. В том числе и углекислоты. Организьм привык к тому, что вокруг него концентрация углекислоты небольшая. Там, где её нужно больше, он локально сам создаст и поддержит требующуюся концентрацию. Нарушать устоявшийся гомеостаз грубо меняя только наружные, внешние параметры — дело недоброе и ни к чему хорошему не приводящее.

СО2 как изготовить самому? От А до Я.

Все читаю-читаю по поиску про изготовление, ничего не понятно, в голове каша(брага). Давайте объединим все в одной теме.
Интересуют такие вопросы:
1. Какие виды браги есть(разные способы изготовления, из каких ингредиентов можно сделать)?
2. Изготовление браги (подробно)
3. Способы подачи в аквариум.
4. И подробное описание, как изготовить самодельное устройство для подачи СО2.

Никогда не имела дела с СО2. Купить пока «жаба душит», да и не знаю, надо ли мне это дорогое счастье))) Хочу попробовать бюджетненько изготовить в домашних условия. Пожалуйста, расскажите подробно, как изготовить все с нуля. Начиная от браги, заканчивая самой подачей.
Буду очень благодарна за объяснения!

Добрый день. Будучи любителем мира за стеклом, с детства держу дома аквариум с рыбками и столько-же мучаюсь (а точнее мучался) от того что в маих аквариумах плохо ростут аквариумные растения, а так хочется что-бы всё было зелёным и радовало глаз. — Перечетав кучу статей и книг по аквариумостике пришёл к выводу что я просто обязан попробовать обогощение аквариумной воды co2 (углекислый газ). — Конечно сама посебе установка подачи O2 из магазина — удовольствие не из дешёвых, — решил для начала испытать простой способ брожения (статью по изготовлению установке вышлю чуть позже). Результат от неё очень даже хороший, — после подачи CO2 растения действительно приободрились и я воочию увидел как растения начинают (пузырить) буквально выдавливая из себя кислород. Думаю и Вам стоит попробовать.
А вот обещенная статья (надеюсь подлинный автор этой стотьи не обидется на меня за плогиат):

Начать писать эту статью меня побудил недавний случай на Птичке. Подошел ко мне некий товарищ, мы с ним долго говорили, я много и, как мне казалось, подробно объяснял ему принципы применения СО2 в аквариуме, а через три дня на одном из форумов я обнаружил его плач по поводу того, что баллончик он купил, да только ничего не получается… Ладно с ним, непонятливым товарищем, со всеми бывает, но масса мифов и маловразумительных домыслов вокруг подачи углекислого газа в аквариум требует внесения некоторой ясности.
Итак, для чего вообще в аквариум подается СО2? Обычно подача СО2 упоминается в двух контекстах – для ускорения роста растений в декоративных аквариумах и для борьбы с черной бородой (для тех кто не знает, это такая паразитная и наносящая большой вред декоративности аквариума водоросль). Причем как в первом, так и во втором случае допускается множество ошибок и зачастую демонстрируется полное непонимание сути процесса. А значит, пора проводить ликбез.
Для начала вспомним для чего двуокись углерода (далее везде СО2) вообще нужна для жизнедеятельности растений? Из школьного курса ботаники все должны помнить (надеюсь что в школе все учились?), что растения на свету поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Обычно на этом познания и заканчиваются, и вспомнить для чего там именно он поглощается, не может никто. На самом деле СО2 важнейший компонент фотосинтеза растений, если описать это химической формулой то получается вот что:

6CO2 + 6H2O + солнечная энергия -> C6H12O6 + 6O2

Получается, что из воды и углекислого газа строятся углеводы, аминокислоты и другие органические вещества. То есть, фактически, можно сказать, что растение “строит” себя за счет поглощения СО2. Выделяемый кислород, это побочный продукт, главное, что нужно растению это получить строительный материал для своих клеток, то из чего вырастут стебель, листья, цветоносы и все остальная биомасса растения. СО2 – главная пища, лишите растение СО2 и оно перестанет расти и даже начнет чахнуть, все удобрения, шарики под корни, таблетки в грунт, жидкие удобрения – все это не более чем добавки. Разумеется, такое сравнение некорректно, но специалисты меня простят, а чайникам будет понятнее – я бы сравнил все удобрения с витаминами. Вот вы, да да, лично вы, способны питаться одними витаминами? Пускай даже самыми лучшими и дорогими? Или вам для жизни все таки нужен поджаристый бифштекс, ну или хотя бы, овсянка на воде? То то и оно, вот растениям также главное что нужно – СО2, все остальное вспомогательно, вроде как нам с вами витамины. Запомните это крепко-накрепко и больше не путайте удобрения (витамины) с СО2 (вкусным обедом). Это разные вещи.
Теперь переходим к тому, откуда вообще возникает проблема с СО2 в аквариуме. Из тех же школьных учебников известно что СО2 содержится в атмосфере и его доля там достигает 0.3% (это примерно 1/700 от доли кислорода). В воде соотношение резко меняется – в литре воды может быть растворено до 0.5мг/л СО2, что примерно в 70 раз больше, чем в воздухе и всего 7см3/литр кислорода (против 0.01 СО2 и 210 кислорода в воздухе). Как видите соотношение резко изменилось, в воде СО2 растворяется намного лучше, а кислород наоборот существенно хуже. При этом, как ни парадоксально, но СО2 может так же быстро и освобождаться из воды, если ее турбулентно мешать или аэрировать.
В природе поглощение СО2 водой происходит на 99% за счет взаимодействия воздуха и поверхности воды. Можно поэтизировать процесс, сказав что волны похищают СО2 из воздуха. Остальное это дыхание водных организмов и самих растений. Да, да! Растения тоже дышат, причем на свету этот процесс параллелен фотосинтезу, то есть одновременно и поглощается СО2 и выделяется кислород, и поглощается кислород и выделяется СО2. Просто интенсивность фотосинтеза на свету намного выше, потому и кислорода получается намного больше. В темноте растения только дышат, то есть выделяют СО2. Но в общей массе, то что обычно выделяется за счет дыхания, это мизер. По этому говоря о природных водоемах, дыханием можно пренебречь. Жалкие проценты получаемого при этом СО2 не идут ни в какое сравнение с объемами захватываемыми из воздуха.
Но сравните общее соотношение растений и площадей поверхности природных водоемов! На каждое растение приходится огромное пространство поверхности воды. Ведь, фактически, растения живут в узкой прибрежной полосе, да и то половина их них торчит из воды получая столь нужную углекислоту и из воздуха. Теперь посмотрите в аквариум – это тот самый кусочек прибрежной зоны, кубик набитый растениями. Но где же огромные площади поверхности, через которые всасывается СО2? А нет их в аквариуме. Весь имеющийся в наличии СО2 растения выедают в считанные минуты после включения света, а затем получают только крохи от дыхания рыб. Разумеется что-то попадает в воду и в процессе аэрации, но вы помните, что СО2 как легко растворяется в воде, так и легко из нее и освобождается. Вот и получается, что аэрация это палка о двух концах – немного растворяет, столько же забирает, и как результат – почти ничего не меняет. А растения как сидели голодными, так голодными и остаются.
Конечно, большое количество рыб, может несколько сгладить ситуацию, но в большинстве случаев и рыб недостаточно для нормального роста растений. Особенно это касается декоративных аквариумов, густо засаженных растениями. Обычно рыб в таких аквариумах немного, а вот растений очень много. И соотношение для растений получается весьма плачевным. Большинству аквариумистов этого кажется вполне достаточным, листики растут, некоторые растут вроде даже вполне быстро, чего тут беспокоится? Для многих так даже проще, ничего буйно не разрастается, подходить к аквариуму надо не чаще раза в месяц и почти ничего не приходится подстригать. Все просто и приятно.
И все бы хорошо, но идиллия в какой-то момент может быть нарушена самым грубым образом – вторжением паразитных водорослей. Не буду вдаваться в причины, почему это вдруг происходит в прежде красивом и благополучном аквариуме, просто примите как факт – водоросли, особенно это касается “черной бороды”, внезапно появляются и все идет наперекосяк. Тогда аквариумист начинает искать пути спасения от нежданной напасти, изучает отзывы о всевозможной химии которая может потравить нежелательные водоросли, роется в интернете и в специальной литературе. И в конце концов, магическим ответом на поиски путей разрешения проблемы будет магическое словосочетание “Це-О-Два”, и озадаченный аквариумист впервые столкнется с такими вещами как баллон или “брагогенератор”, редуктор и реактор СО2.
Конечно, тут я привел крайний случай, но мой личный опыт показывает, что намного больше людей приходит к необходимости использования СО2 как раз для борьбы с водорослями, нежели те редкие любители, которые просто созрели до уровня создания у себя декоративного аквариума.
Прежде чем рассматривать способы и изобретенные механизмы подачи СО2 в аквариум, разберемся чем же повышения количества СО2 в воде может помочь в борьбе с водорослями. На самом деле тут все очень просто и сводится к конкурентной борьбе между растениями. Дело в том, что обмен веществ и эффективность фотосинтеза у высших растений намного более эффективны, нежели у более древних и примитивных водорослей. Поэтому водоросли могут выигрывать только в особых, “некомфортных” для высших растений условиях. И одним из таких условий как раз является углекислотное голодание. Имеющегося в воде мизера СО2 вполне хватает примитивным водорослям, но совершенно недостаточно для более сложных высших растений. В результате водоросли растут, успешно потребляют растворенные в воде питательные вещества, а высшие растения стоят почти без роста и тихо загибаются. Кто-то может решить – надо подать в воду СО2 и все сразу исправится! Он прав, но только наполовину. Потому что сам по себе СО2 панацеей не является. Вспомните формулу, там есть еще два компонента – вода и свет. Ну, положим, воды у нас предостаточно, полный аквариум, а вот достаточно ли света? А правильный ли это свет, усваивается ли он растениями? С вероятностью в 90% рискну предположить что нет Все фирменные (и не очень фирменные) аквариумы поставляются с очень слабым светом. Нередко можно видеть, как на аквариум в 120 литров ставятся две 15 ваттные лампочки. 2х15 делим на 120 и получаем мощность света 0.25 ватта на литр. Это мало, нормой для эффективного роста растений будет не менее 0.5 ватта на литр, причем еще надо учитывать глубину аквариума и спектральный состав ламп. То есть в такой стандартный аквариум придется добавить еще две лампы, просто для того чтобы дать растениям достаточно света для фотосинтеза.
Но давайте представим, что мы поставили в аквариум еще две лампы, но больше ничего не изменили, то есть количество СО2 осталось прежним. Думаете все у вас будет цвести и колосится? Как бы не так! Скорее всего у вас активно полезут зеленые водоросли, да еще и вода “зацветет” и станет по цвету как хорошее болото. Произойдет это от банального дисбаланса – света стало много, а пищи, то есть СО2 не хватает. В итоге растения расти по прежнему не могут, зато водорослям настоящее раздолье.
Исправим положение, подадим в аквариум СО2. Растения резко пойдут в рост, водоросли начнут угнетаться, но через некоторое время растения опять остановятся и прекратят расти. В чем же дело? Ведь теперь пищи достаточно? А они стоят, вон, даже листья стали желтеть и дырками покрываться… А дело в том, что мы забыли про “витамины”. Растения выжрали из воды все необходимые для развития микроэлементы и остановились. А паузой немедленно снова попробовали воспользоваться водоросли. Что же делать? Добавляем удобрения и микроэлементы в воду и вот уже листья снова сочные и зеленые, растения “прут как из пушки”, а водоросли грустят где-то на задворках дожидаясь очередного шанса.
Таким образом по отдельности ни один и факторов свет-СО2-удобрения успеха не даст. А вот если их применить все вместе, одновременно, тогда и только тогда вы получите настоящий подводный сад, и противная черная борода сама по себе отомрет, не выдержав конкурентной борьбы, а аквариум будет радовать глаз. Но прежде чем бежать в магазин заказывать себе систему СО2, правильные лампочки и мешок удобрений – давайте разберемся в моделях и принципах действия различных систем подачи СО2 в аквариум.
Сразу скажу, что подавать СО2 через обычный распылитель бессмысленно. Во-первых, большая часть пузырьков просто не успеет растворится, а значит вы будете в пустую расходовать содержимое баллона. Во-вторых, при такой подаче совершенно невозможно дозировать степень растворения СО2 в воде. А передоз полезным никогда не бывает. Большое количество растворенного в воде СО2 приводит к образованию угольной кислоты. Кислота она слабая, но и ее вполне достаточно чтобы снизить значение рН в аквариуме. Таким образом, передув в воду СО2 вы рискуете получить критически низкие значения рН, вплоть до 4-5. А при этом и рыбы всплывут кверху пузом и растения сбросят листья и погибнут. Так что во всем нужна умеренность, причем чем мягче у вас вода, тем аккуратнее надо подходить к этому процессу.
Самый простой, хотя и малоэффективный способ растворения СО2 вводе – заполнить газом перевернутый стаканчик. То есть берете обычный пластиковый стаканчик (я использую четырехугольные из под йогуртов, их проще закрепить в углу аквариума), топите его, переворачиваете и через трубку выпускаете в него немного газа. Внутри стаканчика образуется пузырь, который понемногу растворяется. Обычно к вечеру весь газ из стаканчика переходит в воду. Единственная проблема – закрепить этот стаканчик так, чтобы он не всплывал и не опрокидывался. При среднемосковских показателях жесткости (жесткость около 10, карбонатная около 6, рН близко к 7) можно даже ничего не контролировать тестами. Газа в стаканчике не много, эффективность растворения не высока, так что проблем с вероятным падением рН не возникает.
Для заполнения стаканчика можно пользоваться даже обычным бытовым сифоном для газированной воды. Если помните, некогда, в до кока-кольные времена, были такие. Они заряжались баллончиками со сжатым СО2. Вот такой сифон и можно использовать, приспособить к нему длинную трубку и каждое утро вспрыскивать немного СО2 в стаканчики развешанные по аквариумам. Кстати, по такому же принципу работает и система подачи CO2-Optimat от Тетра – правда там стаканчик не самодельный, а уже на присосках, да и конструкция чуть посложнее, но газ также вспрыскивается из маленького баллончика по типу аэрозольного. Главное не забывать по утрам вспрыскивать новую порцию газа. А хватает такого баллончика на типовой аквариум в 100 литров, примерно на месяц.
Но эта процедура утомительная, а аквариумисты народ ленивый, по этому были изобретены и другие способы. Очень интересную систему совсем недавно предложила фирма SERA — набор CO2-START. Принцип такой же — опрокинутый стаканчик. Но дуть в него газ из баллончика не надо, СО2 выделяется из специальной таблетки. Таблетка закидывается в специальную щелочку, попав в нужный отсек начинает активно пузырять и в результате выделяет порядка 100см3 СО2. Хитрость еще и в том, что таблетка, помимо газа содержит необходимые растениям микроэлементы (те самые “витамины&rdquo , так что одним махом вы не только насыщаете воду углекислотой, но обеспечиваете микроэлементную подкормку растений. В комплект имеется 20 таблеток которых на 60-80 литровый аквариум достаточно на 2 месяца, одной таблетки хватает на 3-4 дня. При большем объеме аквариума таблетки необходимо кидать чаще, при этом предельный размер ограничен 150-170 литрами. Это вызвано тем, что в больший аквариум таблетки надо кидать слишком часто, а это уже вызывает переизбыток микроэлементов. Вот такая вот простая и эффективная конструкция.
Но и это еще не все. Аквариумисты народ изобретательный и они придумали и другие, требующие еще меньших трудозатрат системы подачи СО2 в аквариум.
Знаете что такое брага? Ага, судя по хитрым улыбкам большинства – знаете Так вот, берем бутылку (например из под Кока-Колы), засыпаем туда сахар, чайную ложку дрожжей и получаем бурный процесс брожения. А что при брожении выделяется? Правильно – СО2! Осталось придумать как прикрепить к крышке трубку и протянуть ее в аквариум. Сразу предупреждаю, это не так просто как кажется, углекислый газ очень текуч и легко просачивается в мельчайшие щели. Так что придется повозиться уплотняя все стыки и соединения. Зато после этого вы становитесь обладателем автономного прибора, который в течение примерно месяца будет выпускать вам пузырьки газа в аквариум. Чтобы в аквариум не попала сама брага, лучше пропускать газ через еще одну бутылку, в которой при случае соберется нежелательный дрожжевой осадок. Промежуточная бутылочка может быть и небольшой, вполне хватит и 0.5л.
Ладно, пузырьки в аквариум пошли, но что с ними делать дальше? А дальше можно или направлять их в тот же стаканчик, или приспособить трубку от “брагогенератора” к выходу фильтра. Поскольку большинство фильтров имеют возможность подсоса воздуха для аэрации воды, то трубочка присоединяется к фильтру, течение воды подхватывает пузырек, дробит его, и с силой выбрасывает облачко микропузырьков в аквариум. Одна беда, даже такие микропузырьки часто успевают всплыть раньше, чем растворятся в воде и часть газа теряется. Конечно можно разместить фильтр поглубже, тогда путь пузырьков к поверхности будет дольше и они будут лучше растворяться. Но все равно эффективность такого растворения невысока. Что же делать?
Для более эффективного растворения пузырьков СО2 изобретено множество специальных реакторов. В общем-то каждая солидная фирма выпускает свою систему растворения СО2 в аквариуме, однако подробно я остановлюсь только на двух лучших, с моей точки зрения – немецкой Dennerle и японской ADA (это фирма Такаси Амано). Принцип которые они применяют – максимально удлинить путь пузырька в воде и тем самым дать ему время для полного растворения. Для этого используются хитрые системы, в которых пузырек долго поднимается вверх по спирали или по лесенке полностью растворяясь на подходе к поверхности. Эффективность таких систем доходит до 100% и тут они бесспорные лидеры. Лично мне очень нравится реактор Dennerle, в нем пузырек поднимается по ступенчатой лесенке и тает прямо на глазах! Такой реактор можно подсоединять к любому постоянному источнику газа – внешнему баллону (о них я еще расскажу) или даже к самодельному “брагогенератору”. Кстати, выпускаемая фирмой Dennerle система CO 30 FLIPPER-SET основана как раз на принципе брожения – в баллон со специальным биологически активным гелем высыпается маленькая капсула катализатора, которая запускает в нем процесс брожения. А поступающие в воду пузырьки растворяются с помощью входящего в комплект реактора. Вы спросите – а какой в этом смысл, если можно сделать то же самое на обычном сахаре и дрожжах? Ну, понятно что реактор крутой, но зачем же покупать все остальное?… Дело в том, что обычный дрожжевой “брагогенератор” очень бурно стартует, давая в первые дни избыточное количество углекислоты, а затем его производительность быстро падает. В этой же системе брожение происходит с постоянной и равномерной скоростью и зависит только от температуры баллона. Чтобы выровнять температуру баллона с температурой аквариума, он помещается в специальный контейнер на стенке аквариума, там же закрепляется и счетчик пузырьков. Все получается компактно и аккуратно, баллон выделяет газ, с одного баллона его выделяется 300000 пузырьков, что при средней температуре в 24 градуса хватает как раз на месяц. При средних значениях жесткости система обеспечивает полноценное насыщение СО2 аквариум объемом в 100-120 литров, если карбонатная жесткость ниже – то хватит и на больший объем. Сами реакторы выпускаются разных размеров и разной производительности, такие модели обеспечивают 100% растворение СО2 в аквариумах от 100 до 400 литров. А для более крупных аквариумов есть системы типа CYCLO 5000, подсоединяемые к фильтру, они обеспечивают эффективное растворение в объемах до 5000 литров.
Аналогичную конструкцию реактора от Амано многие могли видеть на прошедшем семинаре. Это стеклянная колбочка со спиральной трубкой внутри, по которой бежит пузырек. У нашего человека ее вид вызывает стойкую ассоциацию с самогонным аппаратом, но это ни в коей мере не умаляет ее эффективность. Одна беда, продукция ADA в нашей стране пока мало доступна, а цены высоки и рассчитаны на весьма состоятельных аквариумистов. Хотя во всем остальном мире именно продукция от Амано наиболее популярна и продаваема, достаточно посмотреть хотя бы на ассортимент онлайн-магазинов.
Теперь, когда вы знаете как эффективно растворять СО2 в воде, можно перейти к более профессиональным системам. Профессионализм их заключается преимущественно в цене, в смысле это не значит что такими системами пользуются только профессиональные разводчики растений. Опять же, апеллируя к западному опыту, можно сказать, что такая система входит в комплект оборудования для любого декоративного аквариума с растениями. Что же входит в состав такой системы?
Главный и самый внушительный на вид элемент – это газовый баллон! Баллоны бывают разные, от 500г до 20 кг, отечественные любители предпочитают обходится обычными нашими баллонами купленными на строительном рынке, кто побогаче покупает себе сразу фирменный комплект с фирменным же баллоном. Баллон можно использовать много раз, главное найти удобное место где его можно заправить, а делать это придется, в зависимости от емкости, от раза в два месяца, до одного раза в год. Я думаю, что не так уж сложно раз в полгода заправить баллон, не так ли?
Но сам баллон еще не все. К баллону требуется редуктор для снижения давления, а для того чтобы иметь представление, сколько в баллоне еще осталось, желательно завести манометр. Как я уже говорил, углекислый газ весьма текуч, так что потребуется хороший вентиль с точной регулировкой, также потребуется и электромагнитный клапан. Электромагнитный клапан нужен для отключения подачи СО2 в ночное время, когда освещение выключается. Иначе может не только произойти сильное падение рН, но и рыбы начнут задыхаться. На системе дозирования СО2 надо остановится подробнее.
Все хорошо в меру. Особенно это касается концентрации СО2 в воде. Чтобы не возникла передозировка с катастрофическим снижением уровня рН СО2 должен подаваться со строго определенной интенсивностью. Обычная скорость подачи газа примерно в районе 6-8 пузырьков в минуту на 100 литровый аквариум. При низкой эффективности реактора (например, при растворении через сопло фильтра) интенсивность надо повысить. Степень насыщения воды СО2 определяется специальными тестами, так фирма SERA выпускает долговременный тест-пирамидку, позволяющую постоянно отслеживать изменения уровня СО2 в воде. Кроме того, оптимальный уровень рН можно рассчитать по измерениям карбонатной жесткости (KH) и рН воды по вот такой таблице:

Много CO2 Оптимальный уровень CO2 Недостаточно CO2

Значение рН
KH (°d) 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,8 7,9 8,0

1 32 25 20 16 13 10 8 6 5 4 3 3 2 2 1 1 1 1 0 0
2 64 50 40 32 25 20 16 13 10 8 6 5 4 3 3 2 2 1 1 1
3 95 76 60 48 38 30 24 19 15 12 10 8 6 5 4 3 2 2 1 1
4 127 101 80 64 51 40 32 25 20 16 13 10 7 6 5 4 3 2 2 1
5 159 126 100 80 63 50 40 32 25 20 16 13 10 8 6 5 4 3 2 2
6 191 151 120 96 76 60 48 38 30 24 19 15 12 10 8 6 5 3 2 2
7 222 177 140 111 89 70 56 44 35 28 22 18 14 11 9 7 6 4 3 2
8 254 202 160 127 101 80 64 51 40 32 25 20 16 13 10 8 6 4 3 3
9 286 227 180 143 114 90 72 57 45 36 29 23 18 14 11 9 7 5 4 3
10 318 252 200 159 126 100 80 63 50 40 32 25 20 16 13 10 8 5 4 3
11 350 278 221 175 139 111 88 70 55 44 35 28 22 18 14 11 9 6 4 3
12 381 303 241 191 152 121 96 76 60 48 38 30 24 19 15 12 10 6 5 4
13 413 328 261 207 164 131 104 82 65 52 41 33 26 21 16 13 10 7 5 4
14 445 353 281 223 177 141 112 89 70 56 44 35 28 22 18 14 11 7 6 4
15 477 379 301 239 190 151 120 95 76 60 48 38 30 24 19 15 12 8 6 5
16 508 404 321 255 202 161 128 101 81 64 51 40 32 25 20 16 13 8 6 5
17 540 429 341 271 215 171 136 108 86 68 54 43 34 27 22 17 14 9 7 5
18 572 454 361 287 228 181 144 114 91 72 57 45 36 29 23 18 14 9 7 6
19 604 480 381 303 240 191 152 120 96 76 60 48 38 30 24 19 15 10 8 6
20 635 505 401 318 253 201 160 127 101 80 64 50 40 32 25 20 16 10 8 6

По этой таблице, зная рН и карбонатную жесткость воды, можно определить содержание в мг/литр СО2 в воде. Например имея жесткость в 8 и рН 6.8 — получаем содержание СО2 в 40мг на литр.
Этот вариант удобен тем, кто уже имеет соответствующие тесты и не хочет тратится на новые. Для тех же, кто готов потратится, существуют высокоточные электронные рН-метры связанные со специальным контроллером. Такие системы проводят постоянный мониторинг параметров воды и автоматически уменьшают или увеличивают подачу газа в аквариум в зависимости от потребности. Такая система наиболее грамотная и правильная, так как обеспечивает идеальную точность подачи и исключает возможность передозировки. В противном случае аквариумисту приходится подбирать интенсивность подачи методом проб и ошибок, постоянно контролируя воду тестами. В общем-то это не так уж и сложно, один раз отрегулировать и потом пользоваться несколько месяцев, но по ночам остается вероятность неконтролируемого снижения рН. По этому, как крайне желательный элемент такой системы, необходим электромагнитный клапан, отключающий подачу газа в ночное время. При подсоединению такого клапана с самодельной системе, необходимо помнить, что клапан рассчитан на определенное предельное давление. Например, электромагнитные клапаны фирмы SERA рассчитаны на давление до 8 бар, а клапан фирмы Dupla CO2-Magnetventil до 10 бар. Сами вентили еще могут отличаться потребляемой энергией, более экономичные, как всегда, дороже J
Чтобы иметь представление о стоимости таких систем приведу такие цифры – комплект фирмы SERA с баллоном на 500г, редуктором, счетчиком пузырьков и СО2-реактором обойдется примерно в 200 евро. Аналогичный комплект от Dennelre стоит примерно 190 евро. Еще порядка 50 евро обойдется электромагнитный вентиль. Если же аквариумист захочет установить у себя еще и систему автоматического контроля, то система Dennelre pH-Controller 588 будет стоить около 360-370 евро, а система контроля фирмы SERA Seramic обойдется примерно в 330 евро. Так что аквариумист, собравшийся создать у себя правильную систему контроля за СО2 на фирменных компонентах должен быть морально готов выложить за нее от 200 до 600 евро.
Впрочем, для большинства вполне достаточно и простейшей системы типа “перевернутый стаканчик”. Ну и что, что там газ растворяется неравномерно, а эффективность ее невелика? Зато там это дешево, передозировка практически исключена, зато есть хорошая возможность обеспечить растения полноценным питанием. В общем, все зависит от уровня ваших запросов – кто-то будет ставить себе не меньше чем систему от Амано, а кому то вполне хватит и перевернутого стаканчика.
И, кстати, об одном распространенном заблуждении – мол растения подсаживаются на СО2 как на наркотик и без него погибают. Ничего подобного, мне регулярно приходится перетаскивать кусты из аквариумов с подкормкой СО2 в аквариумы без таковой. И ничего страшного не происходит. Да, растение замедляет рост и начинает давать не столь роскошные листья, но так это и логично! Еды-то уменьшилось, как же ему теперь наращивать биомассу проходя курс голодания? Но чтоб растения сбрасывали листья, или погибали оставшись без СО2 – это полная ерунда! И тем кто такое утверждает можно посоветовать только поискать другие причины гибели растений. Например, растения часто морозят при транспортировке. Носить рыбок за пазухой привыкли уже многие, а вот покупая растения люди часто уходят беспечно помахивая кулечком с только что купленным кустом. А на улице всего 4 градуса! А растения тропические! Стоит ли удивляться, что они сгнивают через пару дней после покупки? И не подкормка СО2 тут виновата, а бестолковость аквариумиста банально заморозившего куст или сунувшего его без адаптации в совершенно иную по химическому составу воду…
Другой волнующий начинающих вопрос – а рыбы не задохнутся? Нет, не задохнутся, более того, дышать им будет даже легче, чем при обычной аэрации. При подаче СО2 и интенсивном свете процесс фотосинтеза растений приводит к такому бурному образования кислорода, что растения буквально покрываются пузырьками чистейшего О2. К поверхности поднимаются сотни и тысячи пузырьков кислорода, скользят по листьям, собираются большие пузыри. Такой аэрации, чистым кислородом, вы не сможете обеспечить никакими распылителями и компрессорами. В случае наличия электромагнитного вентиля и отключением подачи СО2 на ночь, а так нормальным количеством рыб в аквариуме, то можно вообще обойтись без аэрации. В противном случае, если у вас СО2 подается из самодельного “брагогенератора” и с высокой интенсивностью, то желательно предусмотреть возможность включения ночной аэрации. Хотя… Обычно самодельные системы не оборудованы эффективной системой растворения, так что сколько бы там не булькало, но половина все равно пропадает впустую. А со стаканчиками о ночных проблемах с передозировкой можно вообще не думать.

Исследовательская работа «Получение углекислого газа в домашних условиях»

Мама пекла печенье. Она делала тесто. Взяла чайную ложку пищевой соды и налила на соду немного уксусной кислоты. Сода «закипела»- она стала шипеть, и образовались пузыри. Я спросил у мамы: «А почему это так происходит?». Мама мне ответила, что это происходит химическая реакция- сода взаимодействовала с уксусом и при взаимодействии произошла химическая реакция. При этом выделился углекислый газ. Мне стало интересно, можно ли с помощью химической реакции соды и уксуса выделить большое количество углекислого газа, чтобы надуть воздушный шар, поэтому выбрал тему: «Получение углекислого газа в домашних условиях»

Цель моей работы надуть воздушный шар углекислым газом, который образуется в результате химической реакции соды и уксуса.

Для достижения данной цели я определил следующие задачи:

1. Провести опыт соединения соды и уксуса.

2. Выяснить, почему происходит реакция при взаимодействии соды и уксуса.

3. Собрать выделенный углекислый газ в резиновый шарик.

4. Зафиксировать результаты исследования в виде фотографий.

Объект исследования : пищевая сода и уксус.

Предмет исследования : получение углекислого газа.

Гипотеза : Можно предположить, что с помощью химической реакции соды и уксуса выделится достаточное количество углекислого газа, чтобы надуть воздушный шар.

Методы исследования:

изучение литературы, наблюдение, метод эксперимента

Теоретическая часть

1.1. Что изучает химия. Химическая реакция.

Свою работу я начал с изучения терминов «химия», «химическая реакция»

Для того, чтобы разобраться в этих вопросах мне необходима была помощь взрослых. Мы работали с учебником «Химия» для 7-8 классов, детской энциклопедией «Я познаю мир», также вели поиск теоретических материалов в Интернете.

Самое сложное было изучение теории.

Химия — одна из важнейших наук о веществах, их свойствах, строении и превращениях, происходящих в результате химических реакций. Поскольку все вещества состоят из атомов, которые благодаря химическим связям способны формировать молекулы, то химия занимается в основном изучением взаимодействий между атомами и молекулами, полученными в результате таких взаимодействий.

Предмет химия – химические элементы и их соединения, а также закономерности, которым подчиняются различные химические реакции.

1.2.Что мы знаем о соде.

СОДА — бесцветное кристаллическое вещество, плавящееся при 858° С и хорошо растворимое в воде. Есть еще более известная в быту и в медицине как питьевая, или пищевая, сода.

Сода была известна человеку примерно за полторы-две тысячи лет до нашей эры, а может быть и раньше. Ее добывали из содовых озер и извлекали из немногочисленных месторождений.

Сода пищевая — хорошо известный продукт, имеющийся практически в каждом доме. Как часто мы используем соду не только для пищевых целей, но и ещё для каких-либо хозяйственных нужд в быту? Сода пищевая и её применение:

1. Пищевую соду можно использовать на кухне, например, для мытья продуктов. Лишняя осторожность не может повредить. Потому мойте овощи и фрукты в чашке с холодной водой, добавив 2-3 ст. ложки пищевой соды. Таким образом, смоются загрязнения, оставшиеся на фруктах после мытья под краном. Или же можно просто насыпать немного соды на влажную тряпочку или щётку для овощей, а затем почисть продукты.

2. Применять пищевую соду можно для придания мягкости мясу, особенно, если вам попался жёсткий кусок. Сделать его мягче можно, натерев пищевой содой. Конечно, об этом надо позаботиться заблаговременно, поскольку оставить мясо в холодильнике в натёртом виде надо на 3-4 часа. Затем кусок хорошо прополощите холодной водой и можно приступать к его разделке и приготовлению различных блюд. Если мясо было заморожено, то опустите кусок в воду, в которую добавлена сода. Мясо одновременно разморозится и станет мягче.

1.3.Что мы знаем об уксусе.

Что такое уксус? Для кого-то — это просто кислота, для кого-то — это средство для похудания, для кого-то — это отличная приправа к пище. Уксус — очень древний продукт. Впервые уксус упоминается в письменах древнего Вавилона, делался он из плодов финикового дерева. Так же уксус неоднократно упоминается в библии.

В древности уксус использовали как приправу к пище, как антисептическое, дезинфицирующее средство, в быту, а также в медицинских целях.

Сегодня разновидностей уксуса большое количество, давайте же разберём, что такое уксус?

Уксус имеет резко-кислый вкус и специфический запах, он либо не имеет цвет, либо слегка окрашен и содержит большое количество уксусной кислоты.

Обычно уксус получают из спиртосодержащих продуктов. Добавляют туда уксусные бактерии, которые начинают бродить. При ходе брожения и получается уксус.

Уксус делится на несколько типов. Первый — это синтетический тип уксуса, а второй тип – натуральный.

В натуральном уксусе содержаться уксусная и пищевые кислоты, такие как лимонная, яблочная, винная, виннокаменная и многие другие. Так же — эфиры, сложные спирты. При помощи всего этого сырья и получается вкус и аромат уксуса.

Продуктами для приготовления уксуса этого типа могут быть плодовые соки, виноградные соки, ректификованный этиловый спирт, а также вторичные продукты его производства.

После того как уксус перебродил, его очищают, пастеризуют, при необходимости разбавляют и разливают.

Синтетический уксус или уксусную кислоту производят путём химического синтеза из природного газа, при сухой перегонке древесины, из отходов от производства химических удобрений.

Уксус, который получили путём разбавления концентрированной уксусной кислоты, не имеет ни специфического запаха, ни специфического вкуса уксусной кислоты. Во многих странах производство синтетических уксусов для пищевых целей запрещено, однако в ряде стран этот уксус используют в пищу, добавляя туда ароматизаторы и отдушки.

Теперь известно, что шипение – это результат выделения углекислого газа в результате химической реакции:

Сода + уксус = соль + вода + углекислый газ

При взаимодействии соды с уксусом образуются: соль, вода и углекислый газ.

Практическая часть

Для получения углекислого газа я провел опыт:

а) взял: соду, уксус, пустую бутылку, воронку, чайную ложку, воздушный шарик.

б) насыпал с помощью воронки и чайной ложки соду в шарик. (рис.2 приложение).

в) налил осторожно в пустую бутылку уксус. (рис.3 приложение).

г) одел шарик на горлышко бутылки и начал поднимать шарик с содой над бутылкой, высыпая соду в бутылку. (рис.4 приложение ).

д) начал наблюдать как происходит реакция между содой и уксусом: сода начала шипеть, образовывая пузырьки и шарик начал надуваться (рис.5 приложение ).

Мой опыт получился! Шарик надулся углекислым газом, который образовался в результате химической реакции соды и уксуса.

3.Заключение

Я узнал, что химия — одна из важнейших наук о веществах, их свойствах, строении и превращениях, происходящих в результате химических реакций. Так как все вещества состоят из атомов, которые благодаря химическим связям способны формировать молекулы, то химия занимается в основном изучением взаимодействий между атомами и молекулами, полученными в результате таких взаимодействий.

Сода — бесцветное кристаллическое вещество, плавяще углекислого газа. Под давлением этого газа, я надул воздушный шарик.

Таким образом, цель была достигнута. Задачи выполнены. Гипотеза подтверждена.

Меня заинтересовал процесс образования углекислого газа. В будущем я хотел бы больше узнать про углекислый газ. Оказывается, из газообразного состояния это вещество переходит в твердое. При температуре ниже – 78 градусов Цельсия кристаллизуется и становится похожим на снег. В твердом виде углекислый газ называется «сухой лед». В жидкое состояние, в котором его можно хранить длительное время, он переходит при повышении давления. Мне еще нужно будет во многом разобраться.

Список литературы:

1. Детская энциклопедия «Я познаю мир», издательство АСТ.

2. Учебник для 7-8 классов Автор: Ю. В. Ходаков, Д. А. Эпштейн, П. А. Глориозов Издательство: Москва. 17-ое издание учебника химии для 7-8 класса советской средней школы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *