О концентрации СО2...

CO₂ в аквариуме - тема очень обширная, одной статьей тут не обойтись. Но начинать с чего-то нужно…

Почему именно СО₂?
Дело в том, что этот газ содержит необходимый растениям углерод в наиболее доступной для них форме. Без него невозможен нормальный рост растений.
Но передозировка этого газа чревата замором для обитателей аквариума.

Кроме прочего, концентрация растворенного углекислого газа в воде влияет на такой жизненно важный для обитателей аквариума параметр, как кислотность воды.

Оптимальной для растений считается концентрация CO₂ в аквариумной воде в пределах 15-30 мг/л. Верхним пределом для живых организмов является 30 мг/л.
В водопроводной воде эта концентрация примерно равна таковой в воздухе и составляет около 3 мг/л. Из этих цифр понятна необходимость дополнительного снабжения аквариумной воды углекислотой.

Остается вопрос оптимальной дозировки.

При растворении углекислого газа в воде происходит химическая реакция с образованием угольной кислоты H₂CO₃. Эта кислота, в свою очередь, разлагается на ионы H⁺ и карбонатные основания HCO₃^- и СО₃^2-.
Таким образом происходит увеличение концентрации в воде ионов H⁺, а следовательно - понижение кислотности.
Справедлива и обратная зависимость - чем ниже pH воды, тем больше в ней растворенного CO₂ (при прочих равных, разумеется).

Теперь вспомним о том, что карбонаты - это есть не что иное, как соединения, определяющие карбонатную (временную) жесткость воды, а следовательно - ее буферную емкость.

Из вышесказанного следует, что в нормально работающем аквариуме должно соблюдаться некое равновесие CO₂ - pH - kH. И оно действительно имеет место. Более того, существует жесткая взаимосвязь между этими показателями.

На этом основан метод определения концентрации СО₂ в аквариуме по кислотности и жесткости. Вычисляется она по формуле CO₂ = 3.0 * KH (в градусах) * 10^{(7.00 - pH)}.
Этот метод, однако, нельзя назвать очень точным. Проблема кроется во-первых в точности тестов, с помощью которых проводятся измерения pH и kH, а во-вторых - в том, что эти тесты показывают. Например, небикарбонатная щелочность воды к концентрации СО₂ отношения иметь не будет…

Разброс результатов измерения концентрации СО₂, полученных этим методом с помощью разных тестов, может быть весьма значительным.

Практика показывает, что в воде с кислотностью pH = 6.8-7.2 и карбонатной жесткости kH = 2-8 градусов, концентрация углекислоты в воде как раз попадает оптимальный в диапазон 15-30 мг/л.

Для контроля уровня CO₂ в аквариуме, в котором используется постоянная его подача, используют специальные устройства, называемые дропчекерами (drop checker).

Дропчекеры представляют собой колбы или емкости, наполненные индикаторным раствором и помещенные в аквариум.
СО₂, улетучивающийся из воды, реагируя с индикатором, меняет его цвет (читай - кислотность раствора), что и позволяет судить о содержании углекислоты в воде по цветовой шкале, прилагаемой к индикатору.