Редокс-потенциал

 

Для чего нужно знать величину редокс-потенциала.

Внимание аквариумистов к редокс-потенциалу обращено по той причине, что при различных его величинах в аквариумной воде по-разному ведут себя определенные виды растений, их размножение и развитие либо стимулируется, либо, наоборот, затормаживается. Водные растения, произрастающие в проточных водах требуют более высоких значений – rH, они, как правило, и более сложны в содержании. Растения, произрастающие в стоячих водоёмах (прудах и болотах) нуждаются в более низком значении редокс-потенциала.

Своеобразными индикаторами, позволяющими косвенно судить о показателях редокс-потенциала, служат растения. Например, если хорошо растут криптокорины, а эхинодорусы — плохо, это указывает на достаточно низкое значение rH (27-28). Если хорошо растут апоногетоны и эхинодорусы, а криптокорины плохо, то значение показателя редокс-потенциала приблизительно равно 30. В недавно оборудованном аквариуме он имеет значения 30-34; в нем хорошо растут многие плавающие, а также мелколистные растения со слабой корневой системой (перистолистник, гигрофила, кабомба). Это и может служить показателем высокого редокс-потенциала.

Затем постепенно редокс-потенциал снижается. Свидетельство этого — хороший рост эхинодорусов и апоногетонов. В более старом аквариуме, где редокс-потенциал еще ниже, отлично растут криптокорины. Если же и криптокорины начинают чувствовать себя хуже, значит, необходимо чистить грунт, частично подменять воду. Также, разрастание сине-зеленых водорослей свидетельствует о высоком rH. Высокий, хотя и несколько ниже, показатель rH способствует бурному росту зеленых водорослей.

Величину окислительно-восстановительного потенциала в аквариуме следует контролировать потому, что именно этот показатель позволяет четко понять, может ли находиться тот или иной микроэлемент в форме, доступной для растений. Если величина гН высокая, то большинство веществ находится в виде окислов, поэтому растения не могут их поглотить. Так как в аквариумной воде основным окислителем является кислород, свежая водопроводная вода обладает высоким окислительно-восстановительным потенциалом, повышающимся при аэрировании.

В аквариумной практике всегда старались увеличить концентрацию О2 в воде, необходимую для дыхания рыб и растений. Эта задача была актуальной, когда не существовало эффективных аэраторов и насосов. Ее решение позволяло содержать больше рыбок в маленьком водоеме, а растения в то время в основном воспринимались лишь как источник кислорода. Аквариумисты-рыбоводы и далее могут придерживаться таких взглядов, поскольку, чем больше в воде кислорода, тем крепче здоровье растений и ярче их краски.

А вот растениеводы в последние десятилетия заподозрили, что избыток этого газа создает немало проблем. Если концентрация кислорода в аквариумной воде 2-5 мг/л, то в таком водоеме и рыбы себя чувствуют хорошо, и растения растут неплохо. Но стоит повысить концентрацию до 8-10 мг/л, как растение прекращают рост. Причина — в изменении гН воды, ее возросший окислительный потенциал переводит жизненно важные микроэлементы в состояние, непригодное для поглощения растениями. При концентрациях кислорода выше 5 мг/л почти все микроэлементы становятся малодоступными для растений. Излишне высокий окислительный потенциал препятствует фотосинтезу. Внутри хлоропласта величина должна сохраняться на низком уровне.

Если же вокруг листа находится вода с высоким окислительно-восстановительным потенциалом, то растение защищает себя и справляется с разницей потенциалов, которая для свежей воды составляет ощутимую величину — почти 1 В. На это расходуется много энергии, порой больше, чем запасается при фотосинтезе. Эксперименты показали, что проблемы с такими сложными в культуре растениями, как барклая, маяка и красная кабомба, заключаются как раз в том, что они не могут защитить свои фотосинтезирующие центры от воды с высоким окислительным потенциалом. Эти растения могут пострадать, как в результате массивной подмены свежей водой, так и при резком усилении освещения. Подобные перемены должны производиться постепенно.

Для аквариумиста rH имеет значение как показатель насыщенности воды органическими веществами, а проще говоря — загрязненности аквариума. По мере накопления в грунте и воде продуктов жизнедеятельности рыб (большинство из них — восстановители), показатель rH снижается, особенно в придонных слоях. За счет деятельности микроорганизмов, роста растений (при их большом числе) rH возрастает, т. е. в аквариуме происходит саморегуляция окислительно-восстановительных свойств воды. Окисляемость позволяет судить о количестве органических веществ в воде (в первую очередь это экскременты рыб и несъеденный корм, а также продукты их разложения). Растворенный в воде кислород расходуется не только на дыхание рыб, но и на окисление органических и некоторых неорганических веществ, имеющихся в воде аквариума.

Поэтому, чем больше этих веществ растворено, тем больше требуется кислорода для их окисления и тем тяжелее дышится рыбам. Если кислорода расходуется более 15 мг на 1 литр аквариумной воды (это высокий уровень окисляемости), то рыбам будет очень трудно выжить в таких условиях. Хорошие условия для жизни рыб будут иметь место, если на окисление растворенных в воде веществ расходуется 4-8 мг кислорода. В воде с окисляемостью 10-15 мг О2/л (повышенный уровень) могут еще выжить неприхотливые рыбки.

Малый уровень окисляемости — 2-4 мг на 1 литр характерен для чистых быстрых рек и ручьев, но искусный аквариумист может создать такие условия и в своем аквариуме. Более того, иной раз именно устойчивое поддержание малого уровня окисляемости воды в аквариуме необходимо для адаптации к условиям неволи рыб-дикарей, выловленных в природе. Очень малый уровень окисляемости — до 2 мг на 1 литр можно встретить только в пробах ключевой воды (и то не всегда) и в горных потоках, берущих начало от ледников.

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 отмирание 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. Использование фильтра с активированным углем ведет к резкому изменению параметров окисляемости воды.

Следует отметить, что внесение в воду аквариума дубящих или подкисляющих воду органических веществ, таких как чай, экстракты дубового листа и мха сфагнума, настоя соплодий ольхи идет рыбам на пользу только в том случае, если аквариумист знает меру и не вносит их чрезмерно много. Ведь эти вещества также заметно повышают окисляемость воды. Имея опыт, можно добавлять их “на глазок” до достижения легкого коричневатого оттенка воды. А с помощью марганцовочного теста всегда можно проконтролировать правильность внесения. Окисляемость не должна сильно повышаться, нельзя допускать, чтобы она возрастала выше среднего уровня.

Многие фирменные средства ускоренной водоподготовки, нейтрализующие действие хлора одновременно сильно повышают окисляемость воды. По всей вероятности, ими имеет смысл пользоваться только в экстренных обстоятельствах, когда надо срочно подготовить большие объемы водопроводной воды для заливки в аквариум. Сами по себе они отнюдь не полезны рыбам. Для плановой подмены воду можно набрать в емкости для отстаивания заранее. Через 48 часов она будет свободна от хлора и без использования кондиционеров.

В завершение хочется отметить, что значение самой величины редокс-потенциала, по-видимому, несколько переоценивается. Значение окислительно-востановительного потенциала 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, по нашему мнению, гораздо важнее и заметнее влияют на развитие и рост беспозвоночных животных в рифовых аквариумах такие параметры, как рН, температура, щелочность, содержание кальция, наличие и доступность подходящей пищи, и многое другое.

Определить его в домашних условиях, как правило, невозможно. Методика определения редокс-потенциала весьма сложна и требует наличия сложного и дорогостоящего оборудования, так что, к большому сожалению, в аквариумистике на практике применяется крайне редко.

Окислительно-восстановительный потенциал. Редокс-потенциал водной среды.

Как помочь рыбам выжить в жару. Охлаждение воды аквариума. Кулерная система.

Запись опубликована в рубрике Aсvarium с метками , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Комментарии запрещены.