Испарение, долив, подмена и жесткость.

[Slavkin S Slavkin]

Попробуем посчитать как будет меняться жесткость воды при разных режимах долива/подмены.
Возьмем например такую ситуацию:
- аквариум 100 литров
- ежедневно испаряется 1 литр воды
- начальная жесткость в аквариуме равна жесткости водопроводной воды dH=8
- расчеты сделаны на период 3 месяца

Рассмотрим четыре разных режима содержания банки:
1. Вода просто испаряется, ничего не доливается и подмен не производится (синяя кривая на графике)
2. Ежедневно доливается 1 литр водопроводной воды взамен испарившейся, подмен не делается (красная кривая)
4. Вода взамен испарившейся не доливается, еженедельно делается подмена 30% воды на свежую водопроводную (зеленая кривая)
5. Ежедневно доливается водопроводная вода взамен испарившейся и еженедельные подмены на водопроводную 30% (фиолетовая кривая)

Как видим при еженедельных подменах жесткость не увеличивается неограниченно, а не превышает определенного предела (что в общем-то и не удивительно). Если продолжить график дальше на период одного года или еще дальше (хоть на 1000 лет), то пилообразные кривые выше не поднимаются, то есть жесткость стабилизируется в небольшом диапазоне значений.
Поскольку такие рассчеты делаются на чистой арифметике, методику описывать не буду, она очевидна. В рассчетах предполагалось, что при испарении воды все соли остаются в растворенном состоянии, то есть не учитывалось осаждение солей на стенках аквариума, растениях и прочие факторы. В реальной банке ситуация конечно может быть немного отличной от рассчетной.

[greblin g greblin]

:-) не обнадежевайтесь , если возьмете жесткость начальной воды еще меньше - картина совсем улучшится . А теперь посчитайте при жесткости 20 и более , стабильное повышение на полградуса в неделю ( без учета потребностей растений в минералах ) .

[Slavkin S Slavkin]

если возьмете жесткость начальной воды еще меньше - картина совсем улучшится . А теперь посчитайте при жесткости 20 и более , стабильное повышение на полградуса в неделю

А что тут обнадеживаться? Да при меньшей жесткости будет красивее, а при 20 получится так (см график ниже). Повышение на пол градуса в неделю конечно будет (на самом деле даже на градус получилось), но не постоянно, через пару месяцев пила выходит на горизонталь, и выше 25 жесткость не повысится. На графике интервал 2 года.
Параметры на графике те же, что и выше, начальная жесткость 20, подмены 1 раз в неделю 30% водой с жесткостью тоже 20.

[Slavkin S Slavkin]

Еще интересно промоделировать ситуацию, когда пропущена одна еженедельная подмена воды (например вы в отъезде). Как видно жесткость за эту неделю еще подрастет, но при последующих еженедельных подменах снова снизится и стабилизируется на прежнем уровне. Все параметры как на предыдущем графике для жесткости dH=20.

[oltrew o oltrew]

Литр в сутки - это видимо для открытых или плохо закрытых аквариумов. Как-то проводил эксперимент по испарению: за сутки с площади 0,1 м^2 при активном обдуве большим кулером 12 см испарилось меньше 1 литра. Но это была просто вода в пластмассовом ящике.
В растительном аквариуме надо бы учитывать два нюанса:
1. Существенная часть воды разлагается на водород и кислород в процессе фотолиза. Сколько количественно - не знаю, не удалось выяснить. Но это заметно ускоряет исчезновение воды из аквариума.
2. Часть растворенных солей жесткости потребляется растениями на строительство своих тканей. Это уменьшает жесткость воды. На сколько количественно - тоже вопрос.

Slavkin, в какой программе делались такие аккуратные графики?

[flicker f flicker]

Также строил графики, сверял с банкой. Подходит только для банки с одной водой. В банке с растениями вода всегда мягче

[oltrew o oltrew]

Slavkin, flicker, выложите, плиз, свои расчеты, если в Excel делали, чтобы меньше самому думать. Есть одна идейка в дополнение.

Еще ламерский вопрос. За неделю испаряется 7 л, сливается 23 л - т.е. 24,7% солей? Или 27,9 л - 30% оставшейся воды? В первом случае жесткость будет больше.
Учтено ли это в расчете?

[serj973 s serj973]

Существенная часть воды разлагается на водород и кислород в процессе фотолиза

Как-то не верится - да и опыт есть - у меня растительная банка плотно закрыта крышкой без вентиляционных отверстий - и все, что испаряется, конденсатом обратно и возвращается - видимая убыль - 2-3 мм с 0.35м2 в неделю - почти ничто. И как-то привык считать, что свои потребности в кислороде, растения восполняют за счет растворенного в воде, и связанного в СО2. А в водороде - в соединениях азота, хотя какая там потребность - мизер. :nez-nayu: Однако надо подчитать - пробел нашелся.

[oltrew o oltrew]

свои потребности в кислороде, растения восполняют за счет растворенного в воде, и связанного в СО2

Так и есть. Так речь же не о потреблении ими кислорода, а наоборот, о выделении (днём), как побочного продукта фотосинтеза.
ЗЫ Про фотосинтез знаю не больше, чем Википедия.

Растительная банка пузыряет или медленный травник? Было бы интересно измерить количественно объем фотолиза в литрах :) в разогнанном травнике.

[serj973 s serj973]

о выделении (днём), как побочного продукта фотосинтеза.

Ну так он-то выделяется не при разложении воды - при разложении углекислого газа - вода в другой реакции участвует.

Было бы интересно измерить количественно объем фотолиза в литрах

Каких литрах? Что, прирост объема растительной массы в аквариуме измеряется литрами? Допустим, да-же наросло за неделю литр растительной ткани, пусть, из них 80% вода (точно цифру не знаю), из оставшегося сухого остатка разложенная вода займет то же не более 10% - Итого на литр - 20мл воды - ничто, да и нарастает не литрами, по крайней мере, в аквариумах (ну, от размера конечно зависит :-): ) Поэтому, наверно, таким расходником воды, как фотолиз, можно пренебречь. Особенно на фоне испарения.
ЗЫ. Во избежание вопросов - цифры с потолка, просто для примерного представления о количественном соотношении.