Что такое rh окислительно-восстановительный потенциал аквариумной воды - MOLOSSY.RU

Что такое rh окислительно-восстановительный потенциал аквариумной воды

Редокс-потенциал — нужно ли следить за этим показателем, и на что он влияет в аквариуме

  • Авторизуйтесь для ответа в теме

#1 vahegan

  • Пользователи
  • Cообщений: 1 716
    • Меня зовут: Վահե
    • Откуда: Ереван


    Популярное сообщение!

    Решил таки открыть тут тему про редокс-потенциал в аквариуме.

    Для тех, кто в танке, Redox ( reduction- oxidation potential, ORP) — это окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), или, иными словами, способность системы окислять поступающие в нее вещества. В большой степени он связан с наличием активного кислорода, как одного из основных окислителей. При накоплении растворенной органики и застойных процессах редокс падает.

    Озонирование помогает поднять редокс, за счет того, что озон распадается на обычную молекулу кислорода и хичически очень активный атомарный кислород, который окислит все, что угодно. Также помогает поднять редокс применение УФ стерилизаторов: под воздействием энергии УФ излучения длинные молекулы органики распадаются на более короткие, которые гораздо легче окислить.

    Измеряется редокс-потенциал при помощи специальных ORP-электродов, выдающих на выходе напряжение, пропорциональное редокс-потенциалу. Соответственно, ОВП измеряется в милливольтах. В аквариуме оптимальным считается значение около 400мв. Значения ниже 200мв и выше 500мв считаются опасными.

    Алексей (Бодулай) в теме про биопелетсы обещал поделиться своим практическим опытом в связи с этим параметром. В личных беседах Аня (Манюня) также делилась интересными наблюдениями по поводу редокса, между тем как мэтры акропоростроения на логовском форуме неоднократно намекали, что совершенно нет необходимости следить за этим параметром в рифовом аквариуме.

    Было бы интересно открыть тут дискуссию по поводу, мне кажется, одного из важнейших параметров в жизни любой живой системы.

    Дамы и господа, пожалуйста, выкладывайте сюда свои наблюдения, думаю, многим будет интересно почитать и пообсуждать этот вопрос.

    • Манюня, Vladimir, broken.inside и 3 другим это нравится

    #2 Александр Авдеев

  • Авдеевы
  • Cообщений: 16 251
    • Меня зовут: Александр
    • Откуда: Ухта, Республика Коми

    #3 virtualserge

  • Пользователи
  • Cообщений: 319
    • Откуда: Москва

    Во время попыток развести и вырастить морских коньков я столкнулся с двумя проблемами:

    • высокая смертность малька вследствие (как я полагаю) чрезмерного количества бактерий в воде, вызванного безостановочным кормлением;
    • гидроиды, которые обожают науплий артемии и размножаются с такой скоростью, что за неделю могут заполнить весь объем аквариума (а не только его стенки) — мальки запутываются в гидроидной паутине и дохнут.

    Для борьбы со злом был поставлен озонатор и ORP-контроллер от American Marine: http://www.americanm. ollerfacts.html
    В журналах вычитано, что по показаниям контролера 600mv соответствует дозе озона, смертельной для всего живого и 300mv является желаемым показателем в рифе.

    Мой практический опыт:
    1. озон уменьшает количество гидроидов почти до нуля
    2. в моих аквариумах ORP почти никогда не поднимался выше 180mv, попытки оставить озонатор работать дольше приводили к гибели малька и не повышали ORP.
    3. попытки завысить ORP добавлением перекиси водорода не поднимали показатели контроллера

    Напрашивающиеся выводы:
    1. Я понятия не имею, чем я занимаюсь
    2. Неисправный контроллер (отметается, поскольку контроллеров у меня было два и аквариумов больше двух)
    3. Отсутствие немедленной линейной зависимости между ORP и количеством окислителей.

    Я склоняюсь к третьему варианту и поддерживаю:

    • Denis Pervin это нравится

    #4 Бодулай

  • Пользователи
  • Cообщений: 324
    • Откуда: Москва м.Пражская

    180 это совсем плохо, мне кажеться, что так просто не бывает. А вы на какой жидкости калибровали? 230 или 400? В смысле не калибровали, а проверяли его точность.
    Бывает прибор врёт, но врет на четкую разницу?

    И в эту тему нужно пригласить вот этого человека.
    BorisKramer
    Все мои знания основаны исключительно на его знаниях, и его ссылках на различные материалы, которые он в течении нескольких лет подавал на АЛ.

    #5 virtualserge

  • Пользователи
  • Cообщений: 319
    • Откуда: Москва

    #6 Бодулай

  • Пользователи
  • Cообщений: 324
    • Откуда: Москва м.Пражская

    #7 Александр Авдеев

  • Авдеевы
  • Cообщений: 16 251
    • Меня зовут: Александр
    • Откуда: Ухта, Республика Коми

    На многих сайтах до сих пор весит этот старый перевод, выдержка из статьи по OВП:

    «ОВП
    Я не советую аквариумистам пытаться «управлять» ОВП.
    Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) морского аквариума характеризует относительную окисляющую способность аквариумной воды. ОВП зачастую преподносят аквариумистам как важный параметр, и некоторые фирмы продают оборудование и реактивы, предназначенные для управления ОВП. Многие из тех, кто рекомендует контролировать ОВП, убеждают аквариумистов, что он является показателем «чистоты» аквариумной воды, несмотря на неподтвержденность этой теории.

    Природа ОВП чрезвычайно сложна. Вероятно, это наиболее сложное явление в химии морского аквариума. Оно включает в себя множество химических подробностей, которые являются неизученными как в природе, так и в аквариумах. Оно включает в себя множество не находящихся в равновесии процессов, которые поэтому труднопонимаемы, труднообъяснимы и труднопредсказуемы. Еще более обескураживающим является тот факт, что химические вещества, влияющие на ОВП в одном аквариуме, могут совершенно не влиять на него в естественной среде или в другом аквариуме.

    ОВП является интересным комплексным показателем свойств воды в морском аквариуме. Он используется для обнаружения некоторых влияющих на него событий в жизни морского аквариума, труднообнаруживаемых другими методами. К этим событиям могут относиться недавняя гибель организмов и долговременный рост уровня содержания органических веществ. Для аквариумистов, практикующих комплексные мероприятия по уходу за аквариумом (мощная аэрация, скимминг, использование активированного угля и т.д.), мониторинг ОВП может оказаться весьма полезным для обнаружения положительных сдвигов.

    Измерения ОВП весьма подвержены ошибкам. Не следует придавать слишком большое значение абсолютным значениям, особенно, если вы давно не калибровали датчик. Наиболее полезным является наблюдение за изменениями измеренных значений ОВП с течением времени.

    Некоторые аквариумисты для повышения ОВП используют окислители. Эти добавки, возможно, принесут пользу некоторым аквариумам, причем это не обязательно будет зафиксировано в виде изменения только ОВП. Я никогда не добавлял ничего подобного в свой аквариум. В отсутствие достоверных данных возможный риск последствий от использования этих добавок мне кажется более весомым аргументом, нежели некая гипотетическая польза от их использования.»

    #8 Александр Авдеев

  • Авдеевы
  • Cообщений: 16 251
    • Меня зовут: Александр
    • Откуда: Ухта, Республика Коми

    Редокс-потенциал в аквариуме

    Редокс-потенциал в аквариуме

    Сообщение илья 72 » 27 ноя 2016, 15:40

    Чтобы узнать, приблизительно каков редокс-потенциал в вашем аквариуме, можно провести довольно простой тест: налейте стакан чистой воды, добавьте в нее метилен синий пока вода не станет ярко-синей. Далее, добавьте 1/2 чайной ложки любого кондиционера. Это будет контрольный цвет. Затем возьмите стакан воды из аквариума, добавьте столько же метилена синего, как и в контрольном стакане. Если же изменений цвета не произошло, то процессы окисления протекают довольно интенсивно. Если же вы заметили рассеивание цвета, значит редокс-потенциал вашего аквариума сбалансирован и в нем протекают восстановительные процессы. Но напоминаю, что это тест очень приблизительный и дает лишь общую картину происходящего в аквариуме. Но, кроме этого теста, есть и визуальные показатели, такие как растения. Например, при высоком rH , бурно развиваются сине-зеленые водоросли, а при немного меньшем — зеленые. Цветение апоногеттонов происходит при 30rH, а при 31 сбрасывают листья. При 28rh процветают криптокарины, в то время как другие растения погибают. Показатели стандартного голландского аквариума 28.3-28.5rH. При 29,0 — 30,0 нормально развиваются большинство аквариумных растений. При 32rH хорошо развивается Гетернатера.

    Влияние редокс-потенциала на общее состояние аквариума.
    Поддержание хорошего редокс-потенциала в аквариуме очень благоприятно сказывается как на флоре, так и на фауне вашего аквариума. Достигается это путем своевременных подмен воды, добавлением электролитов, добавлением кальция и магния, а также УФ-стерелизации (является окислителем и в то же время дает воде магнитный потенциал). Кстати, кальций и магний являются важнейшими восстановителями в аквариуме, и они очень быстро теряют свои электроны при контакте с клетками организма. Причем, тесты на кальций и магний могут показывать что эти вещества присутствуют в аквариуме в необходимом количестве, однако тесты не будут учитывать то, что эти элементы уже отдали свои электроны, и, в общем то, толку от них больше нет. Это как раз таки демонстрирует то, что не зная ничего об окислительно-восстановительных процессах, протекающих в аквариуме, мы не видим картину в целом. К тому же, регулярные подмены не всегда способны помочь: далеко не в каждой водопроводной воде достаточное количество антиоксидантов (восстановителей, кальция и магния). Как правило, аквариумная эко-система потребляет их в большем количестве, нежели этих веществ поступает вместе с подменами (а о простом доливе испарившейся воды и говорить не стоит, этого мало). Существует небольшая закономерность: чем ниже рН воды, тем выше значение редокс-потенциала, и наоборот, чем выше рН, тем ниже значение. Но это ни в коем случае не значит что если ваш рН=5 то в аквариуме преобладает процессы окисления. Считается, что донные фильтры ухудшают редокс-потенциал.
    Теперь что касается азотного цикла в аквариуме в связке с редокс-потенциалом. Высокое загрязнение органическими веществами (рыбий кал, корм, мертвые части растений) приводит к снижению редокс-потенциала, что требует дополнительного внесения оксидантов. К тому же, положительно влияет и дополнительное внесение полезных минералов. В процессе нитрификации происходит окисление углерода до двуокиси, а значит, при высоком загрязнении происходит высокое окисление кальция и магния, которые, в свою очередь, требуют восполнения. Иными словами, чем грязнее вода в аквариуме, тем большее кол-во кальция и магния окисляется, что приводит их в негодность. В процессе денитрофикации происходит восстановление углерода водородом до метана. Как правило, процесс нитрификации всегда опережает процесс денитрификации, а значит для поддержания экосистемы требуются подмены воды, либо же внесение минералов, либо УФ-стерилизация.

    Читайте также  Открыт новый вид удильщика!

    Окисляемость или Редокс-потенциал

    Оба термина употребляются в равной степени и означают на сколько активно расходуется кислород биосистемой аквариума. Редокс-потенциал позволять оценить степень загрязнённости воды органическими отходами: экскременты, не съеденные остатки пищи и прочие продукты разложения. Чем выше показатель окисляемости, тем меньше кислорода остаётся в воде, а к чему приводит недостаток O2 пояснений не требует.

    Окисляемость измеряется в объёме (в мл.) расходуемого кислорода на один литр воды. Для большинства видов рыб не желательно превышать средний уровень, лишь самые выносливые, такие как Гуппи и Золотые рыбки, будут чувствовать себя нормально при повышенном уровне.

      Малый уровень — до 4 мл. на 1 л. Средний уровень — 4–10 мл. на 1 л. Повышенный уровень — 10–15 мл. на 1 л. Опасный — более 15 мл. на 1 л.

    Для аквариумиста это один из важнейших показателей, причём довольно универсальный, а главное простой в измерениях, не требующих дорогостоящих препаратов и больших временных затрат.

    Способ проверки окисляемости воды в домашних условиях

    Простым и одновременно эффективным методом определения редокс-потенциала воды в аквариуме служит Перманганатная окисляемость. Метод основан на использовании раствора марганцовки (перманганат калия), который добавляют в пробу воды из аквариума. В марганцовке содержится много кислорода, который вступает в реакцию с примесями в воде.

    Суть метода проста — если в пробе воды кислорода много, марганцовка окрасит её в розовый цвет, если мало — в оттенки жёлтого.

    Шаг № 1. Приготовить концентрированный раствор марганцовки

    Возьмите небольшую ёмкость, объёма в 100 мл. более чем достаточно (такой объём имеет самая маленькая баночка детского питания). Наберите в неё менее половины чистой кипячёной остывшей воды и добавьте марганцовку. Её следует насыпать до тех пор, пока раствор не станет на столько насыщенным, что крупицы перестанут растворяться. Например, для объёма в 20–25 мл. это чайная ложка марганцовки.
    Получившегося раствора хватит на множество тестов. Храните его в плотно закрытой баночке в тёмном месте.

    Шаг № 2. Тестирование пробы воды

    Для работы понадобится одноразовый пластиковый прозрачный стаканчик и шприц. С помощью шприца наберите в стаканчик 50 мл. воды из аквариума и добавьте в неё одну каплю раствора. В этом случае шприц также служит прекрасным дозатором.
    Будьте внимательны — набирайте в шприц только с поверхности раствора, чтобы не растворённые крупицы не попали внутрь, иначе результат получится недостоверным.

    Шаг № 3. Проверка результатов

    Пробу воды с каплей марганцовки оставляют на 40–50 минут при комнатной температуре, избегайте попадания на стаканчик прямых солнечных лучей. В результате вода должна окрасится в один из цветов красного спектра от розового до жёлтого, иногда возможно выпадение осадка.
    Сопоставьте получившийся цвет с эталонной картой, представленной ниже. Однако, виду многочисленных нюансов в передаче цвета на экранах компьютеров и мобильных устройств, карту рекомендуется использовать только в качестве уточняющего материала. Свой эталон можно сделать самостоятельно, в другой стаканчик вместо аквариумной наберите 50 мл чистой кипячёной воды и добавьте туда каплю раствора марганцовки. Вода окрасится в красивый розовый цвет и сохранит его на протяжении длительного времени.

    Цветовая шкала определения редокс-потенциала

    Высокая окисляемость может быть связана с перенаселением аквариума, избыточным рационом питания, когда рыбки не успевают съесть всю еду, нерегулярным обслуживанием (очистка грунта, подмена части воды) или же совокупность всех факторов.
    Кроме того, вещества и реагенты, используемые для понижения показателя pH, также оказывают влияние на редокс-потенциал, повышая его.

    Основная информация

    • Как выбрать аквариум
    • Оборудование
      • Фильтры и фильтрующий материал
      • Система освещения
      • Расчёт освещённости аквариума
      • Цветовая температура
      • Системы обогрева
      • Система аэрации
    • Элементы оформления
    • Голландский аквариум
    • Природный аквариум
    • Ивагуми аквариум
    • Аквариум джунгли
    • Грунт (субстрат)
    • Параметры воды
      • Гидрохимический состав воды
      • Определение и изменение dGH и pH
      • Как сделать мягкую воду
      • Содержание газов
      • Азотный цикл
      • Редокс-потенциал
    • Питание рыбок
    • Запуск аквариума
    • Уход за аквариумом

    Информация раздела «Рыбки» в части научных наименований и условий обитания
    соответствует материалам FishBase — глобальный каталог видов рыб,
    координатором которого является Leibniz Institute of Marine Sciences.

    Что такое редокс-потенциал?

    Жизнь в аквариуме зависит не только от таких параметров воды как температура, жесткость, активная реакция (pH) и уровня содержания в ней аммиака/аммония, нитритов, нитратов, но и от ее окислительно-восстановительного потенциала, или редокс-потенциала.

    Этому важному параметру зачастую уделяется недостаточно внимания. А ведь величина редокс-потенциала может как стимулировать так и тормозить развитие водных организмов.

    Этот показатель характеризует условия протекания в аквариуме жизненно важных процессов.

    Поэтому аквариумисту будет полезно узнать как измерить редокс-потенциал, на что он влияет, от чего зависит, как и какими средствами его можно изменить.

    Поскольку вода пригодная для жизни есть ничто иное как сложный химический раствор, в ней постоянно протекают окислительно-восстановительные процессы.

    Окислительные процессы происходят благодаря кислороду, а восстановительные — водороду.

    Во время окислительных или восстановительных реакций изменяется электрический потенциал окисляемого или восстанавливаемого вещества: одно вещество, отдавая свои электроны и заряжаясь положительно, окисляется, другое, приобретая электроны и заряжаясь отрицательно,— восстанавливается.

    Разность электрических потенциалов в растворе и есть редокс-потенциал среды, или окислительно-восстановительный потенциал (ОВП).

    Первая половина слова «ред» — сокращение от существительного «редукция», а «окс» — производная от слова окисление.

    Чем больше величина редокс-потенциала, тем выше окислительная способность аквариумной воды и тем большее количество органических соединений может быть окислено.

    Самыми сильными окислителями в природе являются такие вещества как: кислород, озон, хлор, фтор и некоторые другие.

    Применительно к аквариумистике, интерес представляют кислород и озон, обладающие очень высокой способностью окислять органические соединения содержащиеся в воде.

    С момента заселения аквариума аквабионтами, в нем постоянно происходят окислительные и восстановительные реакции. Так как все без исключения животные в процессе своей жизнедеятельности выделяют в воду продукты метаболизма.

    При этом растворенный в воде кислород, активно окисляет эти органические соединения.

    По сути окисляемость — это показатель, позволяющий судить о количестве органических (и некоторых легко-окисляемых неорганических) веществ в воде аквариума. В первую очередь к ним относятся продукты метаболизма аквабионтов, остатки корма и продукты образующиеся при их разложении: сероводород, нитриты и пр.

    Таким образом, окисляемость — это комплексный параметр, позволяющий судить о загрязнении воды в целом.

    Чем больше в аквариумной воде содержится продуктов распада, тем большее количество кислорода требуется для их разложения и тем меньше его остается рыбам для дыхания.

    При высоком уровне окисляемости, когда кислорода расходуется более 15 мг/л, лишь не многие виды рыб способны выжить в таких условиях.

    Окисляемость в 10-15 мг/л (повышенный уровень) подходит для неприхотливых обитателей аквариума (беспородные гуппи и меченосцы, золотые рыбки, карпы, данио-рерио, некоторые виды барбусов: огненные и барбусы Шуберта).

    Комфортной можно считать водную среду, в которой на окисление растворенных веществ расходуется от 4 до 10 мг кислорода (средний уровень окисляемости).

    Малый уровень окисляемости (2-4 мг на 1 литр) характерен для чистых, быстрых рек и ручьев, такие условия вполне реально создать и в аквариуме. Они идеальны, в частности, для адаптации рыб пойманых в природе.

    Очень малый уровень окисляемости (до 2 мг на 1 л) имеет ключевая вода (и то нe всегда) и вода в горных реках, берущих начало в ледниках.

    Следовательно у чистой воды наибольшая окислительная способность и, как следствие, более высокое значение редокс-потенциала.

    Читайте также  Эйхорния лазоревая водная содержание в аквариуме, фото-видео обзор

    В природе, под влиянием различных факторов таких как свет, температура воды, величина pH, степень ее загрязненности, количество растворенного в ней кислорода, глубина водоема — величина редокс-потенциала может значительно изменяться в течение суток.

    Значение редокс-потенциала не может быть универсальным абсолютно для всех видов животных и растений. Поэтому одни обитатели аквариума, при определенном значение ОВП процветают, тогда как другие, при том же самом ОВП, чувствуют себя угнетенно и вынуждены приспосабливаться к не комфортным для них условиям.

    В общем случае это означает, что одни виды животных приспособились к более высоким значениям ОВП, другие — к более низким.

    В процессе кормления рыб в воду попадает некоторое количество органики, что приводит к временному снижению редокс-потенциала.
    Если биологическое равновесие в аквариуме устойчиво, то его значение должно вернуться к первоначальному уже через 1-2 часа. Если этого не произошло, значит, аквариум перенаселен.

    При повышении температуры воды редокс-потенциал падает и наоборот. Эта зависимость связана с изменяющимся уровнем растворенного в воде кислорода.

    Редокс-потенциал тесно взаимосвязан с величиной pH воды. С понижением уровня pH значение редокс-потенциала растет, а с повышением pH — падает. Сдвиг, в светлое время суток, показателя рН в щелочную сторону способствует активизации окислительных процессов, сдвиг рН в кислую сторону активизируют восстановительные реакции.

    Так, бурный процесс фотосинтеза изменяет величину rH в зарослях таких растений, как элодея и кабомба, способных в процессе фотосинтеза извлекать СО2 из бикарбонатов: в результате выделяется ион ОН-, подщелачивающий воду, и показатель rH снижается; при этом в других зонах аквариума он может оставаться неизменным.

    У поверхности он, как правило, выше, чем возле грунта.

    Такой перепад редокс-потенциала непривычен растениям произрастающим в природе, в подвижных водах. Это еще одна причина, по которой желательно наличие постоянного принудительного движения воды в аквариуме.

    По мере старения воды, в аквариуме накапливаются детрит и другие продукты распада, поэтому величина редокс-потенциала имеет тенденцию к снижению.

    Поддерживать редокс-потенциал на определенном уровне можно устранив причины, приводящие к его снижению.

    В аквариуме такими причинами, чаще всего являются:

    • перекармливание или слишком частое кормление аквабионтов;
    • наличие в аквариуме большого количества гниющего материала животного и растительного происхождения (мертвые рыбы и беспозвоночные, отмирающие части растений);
    • забитые грязью фильтры, особенно механические;
    • сильно заиленный грунт;
    • отслуживший свое активированный уголь;
    • перенаселение аквариума;
    • неподходящий наполнитель для биофильтра;
    • наличие нитритов в воде;
    • низкий уровень растворенного кислорода;

    Редокс-потенциал может выражаться как в условных единицах, так и в милливольтах.

    В электрохимии его величина обозначается как Eh и выражается в милливольтах.

    В биохимии величина редокс-потенциала выражается в условных единицах rH (reduktion Hydroqenii).

    Существуют специальные таблицы перевода результатов, измеренных с помощью прибора в милливольтах, в условные единицы rH.

    Шкала условных единиц содержит 42 деления, 0 означает чистый водород, 42 — чистый кислород.
    Естественно, что вблизи этих пограничных показателей жизнь невозможна.

    В пресных водоемах зона, пригодная для жизни, лежит между 25 и 35 единицами.

    В аквариуме она несколько меньше — между 26 и 32 единицами.

    Некоторые растения выдерживают несколько меньший показатель rH (например, для криптокорин—25,6), самый высокий уровень выдерживает гетерантера — 32.

    Сегодня о величине редокс-потенциала( в милливольтах) можно судить измерив его специальным портативным милливольтметром с платиновыми электродами (ОВП-метром). Как правило такие приборы, кроме ОВП, позволяют измерять pH и температуру воды.

    Измерительные электроды помещаемые в воду требуют бережного обращения. Необходимо правильно определить место их установки.
    Так углекислый газ может влиять на правильность показаний прибора, поэтому не следует располагать электроды слишком близко от места дозировки углекислого газа.
    А установка электродов вблизи озонатора, напротив, может существенно завысить показания прибора.

    На поверхности электродов со временем накапливается грязь и начинают расти водоросли.

    Чтобы избежать неверных показаний, рекомендуется периодически очищать электроды в специальном растворе. При этом их нельзя вытирать, очищать с помощью абразивных материалов и растворителей.

    Во избежание повреждения нельзя помещать электроды в грунт аквариума.

    Заниженные показания прибора часто свидетельствуют об окончании срока службы электродов.

    Формула перевода ОВП измеренного в милливольтах в условные единицы для температуры 20С:

    rH = Eh/29 + 2*pH

    Eh — ОВП в милливольтах относительно водородного электрода.

    Формула для любой температуры:

    rH = Eh*2*lg(e)*F/(1000*R*T) + 2*pH

    e = 2.718 — число Эйлера
    F = 96485 — число Фарадея
    R = 8,31 — универсальная газовая постоянная
    T — температура в Кельвинах

    Из изложенного выше материала следует, что редокс-потенциал зависит от концентрации различных вступающих в окислительно-восстановительные процессы веществ.

    Наибольшая концентрация подобных веществ сосредоточена в грунте аквариума.

    Именно в нем со временем, скапливается много органических осадков, гуминовых кислот, образуются сероводород, метан, аммиак, соли аммония — нитраты и нитриты, соединения магния, серы, железа и других элементов с переменной валентностью.

    Часть этих соединений способны ассимилировать аквариумные растения, но очень небольшую. Так как большинство веществ находится в соединениях, которые растения не способны усвоить.

    А они в свою очередь уменьшают значение редокс-потенциала.

    Между тем благополучие водных растений тесно связано с определенными значениями rН, к которым они привыкли в природе, где, в отличие от аквариума, течение постоянно вымывает из грунта излишки веществ снижающих редокс-потенциал.
    В стоячих природных водоемах их концентрация постепенно нарастает, что в итоге приводит к их заболачиванию и смене растительности: водная флора сменяется болотной.

    Приверженность тех или иных растений к определенным значениям rН иногда указывается при описании отдельных видов.

    При отсутствии ОВП-метра, косвенно судить об окислительно-восстановительном потенциале среды можно по состоянию тех или иных видов растений.

    Так, разрастание сине-зеленых водорослей свидетельствует о высоком rH.

    Высокий, хотя и несколько ниже, показатель rH способствует бурному росту зеленых водорослей.

    Подавляющее большинство цветковых аквариумных растений развивается при 29—30 rH.

    Апоногетоны обильно цветут при 30,2—30,6 rH, а уже при 31 сбрасывают листья. При таком же показателе редокс-потенциала заболевают и останавливают рост эхинодорусы, а при значениях rH выше 31 апоногетоны и эхинодорусы теряют корневища.

    Криптокорины, наоборот, благоденствуют при rH 26—29, более высокий показатель ведет к их гибели, уже при 29 они перестают размножаться вегетативно.

    В новом аквариуме редокс-потенциал выше, в старом, с давно немытым грунтом, — ниже.

    Если вода в аквариуме регулярно подменивается, показатель rН держится в диапазоне 28—30 единиц. В аквариуме в котором отсутствует циркуляция воды редокс-потенциал выше у поверхности, ниже — около грунта, еще ниже в самом грунте, где находятся корни растений.

    Несмотря на важность редокс-потенциала, значение этого параметра не следует переоценивать. Величина ОВП в каждом конкретном аквариуме сильно колеблется и зависит от множества факторов.

    Знание и умение управлять величиной редокс-потенциала особенно важны при использовании в аквариуме озона.

    В остальных случаях, гораздо важнее и заметнее влияют на рост и развитие аквабионтов такие параметры, как pH, температура, жесткость, наличие и доступность подходящей пищи и многое другое.

    Что такое rh окислительно-восстановительный потенциал аквариумной воды

    Окислительные процессы в аквариуме зависят от редокс-потенциала водной среды.

    Жизнь в водной среде зависит не только от ее активной реакции (показатель рН), но и от окислительно-восстанови¬тельного потенциала, или редокс-потенциала. Редокс-потен¬циал стимулирует или тормозит рост и развитее водных организмов. Говоря о растворенных в воде газах, мы имеем в виду молекулярный кислород, содержащий два атома этого газа (именно молекулярный кислород захватывается гемогло¬бином крови при дыхании животных, усваивается в процессе дыхания и выделяется в световой фазе фотосинтеза растения¬ми), при изучении роли редокс-потенциала — атомарный кислород. Слово редокс образовано от двух слов — редукция (восстановление) и оксидация .(окисление).

    Редукцией будет процесс выделения кислорода или поглощения водорода, оксидацией — процесс поглощения кислорода. Во время окислительных или восстановительных реакций изменяется электрический потенциал окисляемого или восстанавливаемого вещества: одно вещество, отдавая свои электроны и заряжаясь положительно, окисляется, другое, приобретая электроны и заряжаясь отрицательно,— восстанавливается. Разность электрических потенциалов между ними и есть редокс-потенциал. При измерениях (в электрохимии) величина этой разности обозначается как Eh и выражается в милливольтах. Чем выше концентрация компонентов, способных к окислению, к концентрации компонентов, могущих восстанавливаться, тем выше показатель редокспотенциала.

    Такие вещества, как кислород и хлор, стремятся к принятию электронов и имеют высокий электрический потенциал, следовательно, окислителем может быть не только кислород, но и другие вещества (в частности, хлор), а вещества типа водорода, наоборот, охотно отдают электро¬ны и имеют низкий электрический потенциал. Наибольшей окислительной способностью обладает кислород» а восстановительной — водород, но между ними располагаются и другие вещества, присутствующие в воде и менее интенсивно выполняющие роль либо окислителей, либо восстановителей.

    Читайте также  Ph кислотность аквариумной воды, что это?

    Таким образом, в водной среде постоянно происходят как окислительные, так и восстановительные реакции, не видимые глазу аквариумиста. В процессы окисления сразу после оборудования комнатного водоема включаются неорганические вещества. Заселение аквариума растениями и рыбами, другими животными усиливает окислительные процессы. В них включаются погибшие части корней и’ листьев, выделения животных, массовое появление, а затем гибель бактерий, поэтому в только что устроенном аквариуме высокий редокс-потенциал. Затем из круга окисляемых веществ выпадают в основном неорганические вещества — их доля в окислении в дальнейшем будет незначительна.

    Количество включаемых в процессы окисления органических веществ тоже стабилизируется (не отмирают поврежденные при посадке части растений, стабилизируется постоянное количество бактерий в грунте и фильтре), и редокс-потенциал снижается. Он может резко возрасти в результате экологической катастрофы, которую претерпевает среда обитания в аквариуме из-за неумелых действий любителя. К ним можно отнести резкую смену воды, слишком большую долю добавленной водопроводной воды, которая усиливает отмира¬ние частей растений, вызывает массовую гибель бактерий. Резко повышает редокс-потенциал «цветение» воды. В целом показатель этого потенциала за годы существования аквариума имеет тенденцию к снижению — в старом аквариуме со «старой» водой и заиленным грунтом активнее протекают процессы восстановления. В биохимии, в отличие от электрохимии, величины редокспотенциала выражаются не в милливольтах, а в условных единицах rH (reduktion Hydroqenii).

    Существуют специальные таблицы перевода результатов, измеренных с помощью прибора в милливольтах, в условные единицы гН. Шкала условных единиц содержит 42 деления, 0 означает чистый водород, 42 — чистый кислород Естественно, что вблизи этих показателей жизнь невозможна. В пресных водоемах зона, пригодная для жизни, лежит между 25 и 35 единицами. В аквариуме она меньше — между 26 и 32 единицами. Некоторые растения выдерживают несколько меньший пока¬затель гН (например, для криптокорины — 25,6), самый высокий уровень выдерживает гетерантера — 32.

    Отношения рН и гН тесно взаимосвязаны. Окислительные процессы понижают, показатель активной реакции воды (чем выше показатель гН, тем ниже рН), восстановительные — способствуют повышению рН. В свою очередь, показатель рН влияет на величину гН. Так, бурный процесс фотосинтеза изменяет величину гН в зарослях таких растений, как элодея и кабомба, способных при фотосинтезе добывать СО> из бикарбонатов: в результате выделяется ион ОН

    , подщелачивающий воду, и показатель гН снижается; яри этом в других зонах аквариума он может оставаться неизменным.

    Следует отметить также, что величина гН в верхних слоях воды обычно выше, в нижних ниже. Поскольку показатели рН колеблются в течение суток, изменяется/и величина гН. Она зависит также и от температуры воды.’/: Показатели редокс-потенциала измеряют сложными приборами с платиновыми электродами/ пока недоступными аквариумистам. При этом определяются давление газа, концентрация восстановленной формы водорода. Как. же получить представлений о величине редокс-потенциала, если определить ее практически нечем?

    Своеобразными индикаторами, позволяющими косвенно судить о показателях редокс-потенциала, служат растения. Так, разрастание сине-зеленых водорослей свидетельствует о высоком гН; высокий, хотя и несколько ниже, показатель гН способствует бурному росту зеленых водорослей. Большинство аквариумных цветковых растений развивается при 29—30 гН. Апоногетоны обильно цветут при 30,2—30,6 гН, а уже при 31 сбрасывают листья. При этом же показателе редокс-потенциала заболевают и останавливают рост эхинодорусы, а выше 31 апоногетоны и эхйнодорусы теряют корневища.

    Криптокорины, наоборот, благоденствуют при гН 26—29, более высокий показатель ведет к их гибели, уже при 29 они перестают размножаться вегетативно. Редокс-потенциал, как было сказано выше, более низок в придонных слоях воды. У поверхности грунта он больше, чем в самом грунте, если песок в аквариуме сильно слежался. По существу, именно грунт является «кухней погоды», определяющей суммарный показатель редокс-потенциала в аквариуме: чем больше скапливается в грунте веществ, имеющих тенденцию к отдаче электронов, тем более снижается гН. Для здоровья аквариума, продления благополучия водной среды необходимо поддерживать в нем чистоту, периодически промывать грунт.

    Особенности окислительно-восстановительного потенциала воды

    Многие взаимодействия, происходящие в природе, относятся к окислительно-восстановительным. В воде всегда присутствуют вещества, выступающие окислителями или восстановителями. В зависимости от того, какой тип веществ преобладает, вода приобретает отрицательный либо положительный окислительно-восстановительный потенциал. Эта величина называется также redox потенциалом (от латинских слов «восстановление» — reductio и «окисление» — oxidado).

    В воде всегда присутствуют вещества, выступающие окислителями или восстановителями.

    Важность ОВП для аквариума

    Значение окислительно-восстановительного потенциала воды знать очень полезно. По показаниям ОВП можно понять, в каких формах находятся в воде те или иные вещества. От этого напрямую зависит их усвояемость обитателями аквариумной флоры.

    Высокие положительные показатели ОВП означают, что многие микроэлементы, окислившись, перейдут в недоступную для растений форму. Без возможности получать жизненно важные элементы растительные культуры значительно замедлят рост или совсем перестанут расти.

    Подобную ситуацию обычно пытаются решить с помощью корректировки светового дня и подкормки растений. Часто это не даёт положительного результата именно из-за нарушенного баланса окислителей и восстановителей в аквариуме. Вносимые удобрения не усваиваются.

    Увеличение окислительной способности

    Благоприятной для обитателей искусственных водоемов считается активная аэрация воды и насыщение её кислородом, поскольку для рыб крайне важна высокая концентрация этого компонента в воде.

    Для растений же подобная ситуация может быть неблагоприятной. Большое количество кислорода означает, что вода имеет высокие показатели ОВП. Все попадающие в воду микроэлементы быстро окисляются активным кислородом. Находясь в виде окислов, они уже не могут быть усвоены растениями. Завышенные значения ОВП также препятствуют фотосинтезу.

    Существует также зависимость этого показателя от температуры. Её повышение приводит к ускорению обменных процессов, а значит, к большей потребности жителей аквариума в кислороде. При этом сама концентрация вещества с увеличением температуры воды уменьшается, соответственно, снижается и ОВП.

    К увеличению ОВП приводит также добавление свежей воды в резервуар с рыбками. Если в аквариуме присутствуют растения, чувствительные к повышению этого показателя, замену жидкости стоит производить небольшими порциями. Окислительный потенциал также увеличивают:

    • хлор;
    • перекись водорода;
    • озон.

    Использование озона и перекиси часто обосновано при определённых проблемах и болезнях рыб, но должно быть крайне осторожным.

    Снижение значений

    Низкие показатели означают, что в воде преобладает среда восстановителей. Этим термином обычно называют органические вещества, попадающие в воду в результате жизнедеятельности аквариумных обитателей, а также некоторые неорганические соединения, способные вступать в активное взаимодействие с окислителями.

    Снижение редокс-потенциала происходит при значительном загрязнении аквариума органикой (отходами жизнедеятельности рыб, остатками пищи). Большинство подобных веществ скапливается в грунте. К ним относятся:

    • сероводород;
    • аммиак;
    • метан;
    • соединения серы;
    • соли аммония (нитраты и нитриты);
    • соединения магния;
    • соединения железа.

    Все эти соединения накапливаются в толще грунта, приводя к снижению окислительно-восстановительного потенциала жидкости.

    При наличии в воде большого количества восстановителей происходит поглощение кислорода, в результате чего ОВП снижается. Такая ситуация может быть благоприятна для растений, но опасна для представителей животного мира аквариума.

    Контроль показателей

    Для поддержания баланса, при котором животные в аквариуме получают в достаточной мере жизненно необходимый кислород, а растения насыщаются нужными им микроэлементами, следует контролировать значения ОВП.

    В природных пресных водоёмах значения ОВП колеблются между 25 и 35 rH.

    Измерение этого показателя производится ОВП-метром. Выражается он в милливольтах (мВ). Существует также биохимическая величина редокс-потенциала reduction Hydroqenii, которая выражается в условных единицах rH. В специальной литературе существуют таблицы, по которым значения в милливольтах можно перевести в условные единицы rH.

    В природных пресных водоёмах значения ОВП колеблются между 25 и 35 rH. В условиях аквариума зона комфортного существования гидробионтов немного меньше — от 26 до 32 единиц rH. В некоторых источниках можно встретить значения редокс-потенциала, комфортные для тех или иных растений. Для одних из них максимальный уровень для комфортной жизнедеятельности — 27 единиц, при его превышении растение быстро гибнет. Другие могут существовать и при 32 единицах.

    При заселении аквариума необходимо учитывать особенности каждого обитателя. Рыб, которым нужен высокий уровень кислорода, не стоит селить в аквариумы с растениями, не выдерживающими повышение ОВП.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: