Простой и очень дешевый генератор углекислого газа для аквариума (CO2 генератор) своими руками

Это давняя история, но она забавная и до сих пор имеет некоторую практическую ценность.  CO2 в аквариуме: хотите попробовать? Это очень просто организовать, смотрите как.

О том, как обогатить воду аквариума углекислым газом (CO₂ ), потратив на это совсем незначительные деньги. Для тех, кто  не любит брагу или просто не хочет возиться с "брагогенератором CO₂".  Особенно актуально для владельцев маленьких аквариумов (до 100 л).

    Насыщение воды углекислым газом - вечная тема форумов по аквариумистике. Фирменное оборудование, предназначенное для этого, слишком дорогое для массового потребления, а красивые растения в своем аквариуме каждый хочет видеть. И вот последователи Кулибина совершенствуют аппараты Киппа или изобретают идеальные бродильные установки, из которых брага уже никак не может мутным потоком хлынуть в аквариум. А самые смелые и умелые заполняют СО₂ огнетушители и приделывают к ним игольчатые клапаны....   Но я пошёл другим путем....  
    Да, еще одно замечание. Описанный тут генератор СО₂ маломощный и не может существенным образом повлиять на рН воды в аквариуме, но в маленьком аквариуме всё же может. Поэтому перед подачей СО₂ в аквариуме не вредно уяснить для себя магическую связь между рН, КН и содержанием СО₂ в аквариуме.

На этой картинке представлен конечный результат моих двухдневных изысканий. Из распылителя поднимаются пузырьки CO₂. Интенсивность потока зависит от плотности камня. Для устройства, которое в нескольких модификациях подробно будет описано ниже, подойдут только корундовые тяжелые и плотные распылители, дающие мелкие пузырьки. Потока пузырьков может хватить, чтобы снабжать аквариум ёмкостью до 100 л достаточно плотно засаженный растениями. Пузырьки будут непрерывно идти часов 8 - 9. На  фото внизу поток посильнее. Его хватит часов на 7 - 8, а концентрация углекислого газа в аквариуме может подняться до 25-30 мг/л. 

    Какова будет концентрация CO₂ зависит от многих факторов: геометрии аквариума, потоков воды в нем (от помп и аэрации), от интенсивности и качества освещения и конечно же от количества растений - потребителей углекислоты. 

     Всё началось с того, что мы наконец-то разместили на сайте калькулятор, позволяющий рассчитать содержание СО₂ в аквариуме и подробные объяснения того, что и как он считает. Захотелось с этой считалкой поиграть, причем с пользой для дела, к примеру, оценив эффективность работы кого-либо устройства генерации CO₂. С брагой мне возится совсем не хотелось и тут я вспомнил, что есть специальные таблетки от "Серы", насыщающие воду углекислым газом. Мне эти таблетки купили и привезли, а о том, что к ним еще специальное устройство нужно, я просто не знал. И вот бросил я эту таблеточку в воду, а она тут же выдала целый фонтан пузырей в стиле шипучего аспирина УПСА. Шоу длилось очень не долго, таблетка растворилась всего за несколько минут. Тут только я понял, что нужен специальный реактор, замедляющий процесс, а сама-то таблетка, вероятно, просто представляет собой смесь органической кислоты с содой.
    Как сделать самодельный реактор я сообразил тут же: в крышке баночки из-под азипирина проковырял небольшое отверстие, в саму баночку засунул разломанную на части таблетку, закрыл уже дырявой крышкой и поместил в аквариум - работает! Из отверстия раз в секунд 6  стал появляться небольшой пузырек газа. Он увеличивался о наконец отрывался и улетал. Пока пузырек рос, он перекрывал воде вход в баночку. Таким образом, вода поступала в реактор не постоянно, а небольшими дозами, что здорово замедляло скорость разложения таблетки. Одна беда, довольно крупный пузырек быстро улетал к поверхности, почти не растворяясь в воде. Надо было еще и диффузор придумать. 
    Размышляя над конструкцией диффузора, я добрел до ближайшего магазина и купил лимонную кислоту (3 руб) и соду (6 руб. 60 коп.). Надо сказать, что эти траты выгодно отличались от расхода на серовские таблетки. Они были меньше примерно в 60 раз! (Это цены 2005 года. Я не стал тут изменять текст).

    Вот он, общедоступный набор юного химика. Реагенты можно без долгих поисков купить в обычном продуктовом магазине. 

    Первый блин часто получается комом. Это один из таких блинов. Первый диффузор я сделал из пластикового стаканчика (у нас в таких петушки живут, а еще из них пиво пить можно). В дне стаканчика проделаны отверстия для улучшения диффузии углекислоты. Вышло что-то вроде дырявого парашюта. Вырезанный из стакана парашютик прикреплен к баночке с реагентом с помощью резинки. Виден пузырек растущий из отверстия в крышке.
    Скорость диффузии оказалась на удивление низкой. Газ скапливался под куполом и очень скоро парашют взлетел. Получилась забавная игрушка: устройство взлетало, некоторое время плавало у поверхности, рано или поздно сбрасывало через отверстия лишний газ и тонуло. Потом все повторялось снова. Плавая по аквариуму, этот чудесный агрегат регулярно попадал под струю помпы и сильно наклонялся, при этом в отверстие проникало слишком много воды, реакция сильно ускорялась и парашют летал по аквариуму все активнее. Зрелище получалось довольно занятное. 
    Надо сказать, что в те годы Живой Уголок – это была компания, торговавшая аквариумными рыбками оптом, действительно в полной мере оправдывала свое название. Как нам не раз говорили люди, впервые у нас оказавшиеся, контора больше всего походила на штаб революции. Постоянно звонят несколько телефонов сразу, кто-то выносит, а кто-то наоборот вносит коробки с рыбой. Одну рыбу распаковывают и сажают на карантин, а другую - ловят и упаковывают, персонал бодро лазает по стремянкам у стоек с аквариумами....  Работа кипит...   Вот поэтому я несколько отрывался от коллектива, предаваясь созерцанию парашютиков в аквариуме. Впрочем, зрелище было настолько завораживающим, что самые разные люди, часто составляли мне компанию.  
    С помощью этого устройства удалось поднять концентрацию СО₂ аж до 10-12 мг/л в 200 л аквариуме ( исходно концентрация углекислоты составляла 3,5 мг/л ), но проработало оно, прежде чем выдохнуться окончательно, всего-то около 3-х часов. 

    Вот с такими малоутешительными результатами закончился первый день моих исследований.

    Второй день ознаменовался появлением в аквариуме такого странного предмета:

    Свой самодельный реактор я поместил в "рукав", отрезанный от старых колготок. Пузырьки газа наполняют полость, но не могут свободно выходить, так как ткань достаточно плотная. Я положил внутрь несколько достаточно больших, как мне показалось, камушков, чтобы реактор не всплыл. Но недооценил подъемную силу. Конструкция всё равно всплыла:

Зрители были в восторге.

    В следующий раз я положил камней побольше. Весь агрегат собрал на на столе, а затем   аккуратно, крышкой вверх, чтобы в баночку с реагентом не набралось много воды, опустил в воду.

    Всё получилось как нельзя лучше. Выяснилось, что устройство способно к саморегуляции по принципу отрицательной обратной связи. Если оно начинает выделять слишком много СО₂, то газ вытесняет воду из мешка настолько сильно, что крышка с отверстием оказывается вне воды. Именно такая ситуация показана на фото вверху. Вода перестает поступать в реактор и выделение углекислого газа прекращается. 
    Теперь газ постепенно диффундировал в воду, благо площадь его контакта с водой очень велика. Давайте посмотрим на сделанный из колготок диффузор поближе:

    С водой контактирует огромное количество маленьких пузырьков. Газ легко уходит в воду, ведь растворимость у СО₂ очень хорошая. Когда пузырь сдуется до такой степени, что вода снова зальет крышку баночки с реагентом и начнет поступать во внутрь, опять начнет вырабатываться углекислота и снова пузырь надуется, оттеснив воду от крышки и прекратив реакцию. 
    Описанное здесь устройство может работать 10-12 часов и более. Это зависит от величины отверстия в крышке и количества реагента. Оно способно поднять концентрацию углекислого газа в 100 л аквариуме до 20 мг/л. В двухсотлитровом аквариуме оно поддерживало концентрацию 12 мг/л весь день.  А этого уже вполне достаточно для неплохого самочувствия растений.           
    Мешают работе этого с виду совершенно дурацкого, но очень эффективного устройства любознательные рыбки:

    Индийские водорослееды и сиамские летающие лисички слишком любопытны. Сначала они очень заинтересованно начинают шнырять около нового предмета в аквариуме, затем пытаются поскоблить пузырь:

    Под их натиском колготочный купол пропускает большие пузыри СО2 и сдувается. Вода раньше времени покрывает баночку с реагентом. В результате реактор вырабатывает лишнюю углекислоту, которая бесполезно пропадает. Время работы генератора сокращается. 
    Описанное здесь устройство настолько простое, что его может сделать любой желающий. Оно достаточно безопасно, так как количество соды и лимонной кислоты в реакторе мало, для того чтобы причинить значимый вред, окажись они в аквариуме. Другое дело, что внешний вид у такого генератора, прямо скажем, не очень-то презентабельный. Но его и не обязательно выставлять напоказ, а можно спрятать в гуще растений у задней стенки аквариума. Если поместить генератор на течении вблизи фильтра, то скорость поступления углекислоты в воду заметно возрастет. Можно использовать бòльшую по размеру баночку из-под лекарств, тогда генератор проработает дольше. Словом, как и любое другое самодельное и очень дешевое устройство, этот генератор требует творческого подхода со стороны аквариумиста. Важно правильно подобрать диаметр отверстия в крышке: оно должно быть 1-3 мм в диаметре в зависимости от потребности аквариума в углекислоте, а также правильно расположить реактор в аквариуме.
    Однако, внешний вид этой шайтан-машины смущал многих, и тогда я попробовал воткнуть в отверстие крышки реактора распылитель воздуха. 
    Вариант с распылителем в качестве диффузора и замедлителя поступления воды выглядит гораздо изящнее и работает не на много хуже.  Сейчас я покажу, как его собрать и зарядить.

    Вот баночка из-под какого-нибудь лекарства, тогда это был азипирин, и распылитель. Подойдут любые пузырьки с похожими крышками. Но они должны быть стеклянными с толстыми стенками, иначе возникнут сложности с их утоплением. Белыми стрелками помечен край распылителя, и то, как его надо обработать, чтобы патрубок легко и плотно вошел в отверстие. Это очень важный момент! Вода не должна подтекать в месте соединения. Иначе будут выделяться крупные и бесполезные пузыри СО₂ сбоку от распылителя. 

    Патрубок распылителя "в натяг" пропускают в отверстие крышки. Важно дополнительно герметизировать стык. К полиэтиленовым крышкам мало что липнет. Вполне подходит жевательная резинка достаточной степени поюзанности. Практика показала что для надежной изоляции надо упорным жеванием подготовить не менее двух резинок.

      Теперь приступим к составлению смеси лимонной кислоты и соды.

    Чайная ложка не лежит на весах, она в несколько уменьшенном виде вставлена в фото. Это же количество лимонной кислоты из ложки показано на весах. Теперь добавим пищевую соду:

   Надо стараться смешивать кислоту и соду в весовой пропорции примерно 1:1. Если совсем строго следовать уравнению реакции, то соды должно быть немного больше (в 1,2 раза). По показаниям весов видно, что кислоты у нас было 3,7 г, а соды - 4,4 г. Я попал в указанную пропорцию. Сода имеет бòльший удельный вес, чем лимонная кислота. Поэтому если лимонную кислоту зачерпнули с горкой, то соду надо черпать уже без горки. Реактор будет работать даже если сильно ошибиться в пропорциях, но время работы снизится. Как видно, общий вес реагентов в данном случае составил 8,1 г. 

    Это не полная загрузка азипиринового пузырька, всего в него помещается около 13 г волшебного зелья. А для небольшого аквариума (литров на 40-50) больше и не надо. Перед засыпкой в реактор соду и лимонную кислоту надо хорошо  перемешать.               

    Ясное дело, что чем больше реагента поместить в реактор, тем дольше он будет работать.  А если использовать боле емкие пузырьки, то время их работы еще более возрастет. Другое дело, целесообразно ли это? Правильно настроенный азипириновый пузырек способен работать примерно 12 часов будучи заключенным в ткань от колготок и около 8 часов с распылителем. Этого достаточно, чтобы обеспечить углекислым газом аквариум на 50 л со среднестатистической плотностью посадки растений на один световой день. Ночью подача углекислого газа не нужна. Можно на всю неделю заготовить 7 штук таких реакторов и каждое утро при включении света опускать в аквариум по одному. Если привязать к реактору нитку, то его будет совсем просто извлечь из аквариума вечером. 
    И в заключении посмотрим на еще одну картинку:

    Не все крышки одинаково герметичны. Эта подтекает по левому краю: слева в банке-реакторе видно много пузырей. Значит газ будет выделяться слишком интенсивно, а слишком много разом его не надо. В этой связи есть смысл промазать крышку изнутри вазелином или сделать герметизирующую прокладочку опять же из жевательной резинки прежде чем закрывать реактор, тогда вероятность подтекания будет куда ниже, а устройство будет работать дольше.

    Обратите внимание! Воды как таковой в реакторе вообще не должно быть видно. Если окажется так, что реагент вдруг оказался покрыт водой, значит крышка безнадежно протекает, или если это "колготочный" реактор, то отверстие в крышке великовато, или вы неудачно опустили устройство на дно. Сквозь достаточно прозрачную колготочную ткань хоть плохо, но видно как идут дела в реакторе. 

     Итак, перед вами самоделка в стиле ОЧ.Умелых ручек. Всё необходимое для её изготовления можно купить в продуктовом магазине и отыскать дома. Даже если у Вас нет подходящего распылителя, то уж старые колготки (чулки, следки) в доме найдутся. С помощью размещенного на нашем сайте калькулятора и тестов на рН и kH можно легко оценить эффективность самодельного генератора СО₂ и настроить под потребности Вашего аквариума. 
    Удачного и увлекательного бульканья! Я потратил на это три дня, но получил массу удовольствия...  И не только от созерцания неспешной работы генератора СО₂, но также и от наблюдения за выражением лиц посетителей Живого Уголка, которые напряженно пытались понять, что это у доктора за фиговины в аквариумах то пузыряют, то ныряют.