Книги по аквариумистике
Лучшая on-line библиотека для начинающих и профессионалов!
Какие факторы влияют на насыщение кислородом?
Размер пузырьков значительно влияет на обогащение воды кислородом. Чем мельче пузырьки, тем лучше кислород переходит в воду. Испытания показали, что при аэрации мелкими пузырьками (диаметр пор около 0,1 мм) достигается обогащение кислородом примерно 10 г на кубический метр воздуха при глубине погружения 1 м, в то время как аэрация крупными пузырьками (размер пузырька 2 мм) уменьшает эту величину наполовину . Конечно, размер пузырьков сложно контролировать. Если размышлять о пузырьке в воде, можно себе представить, что сначала кислород диффундирует из пузырька в водную пленку. Если кислород не удаляется из пленки, то его концентрация в ней будет расти до тех пор, пока не установится состояние равновесия. Диффузия в этом случае прекращается. Если кислород отводится достаточно равномерно, то он будет постоянно диффундировать. Пузырьки воздуха, которые поднимаются в некотором рое, постоянно забирают с собой приграничную воду. В результате этого возникает восходящий вверх поток воды. Направленный вверх поток пузырьков обладает достаточной скоростью. Между водой и пузырьками воздуха имеется очень небольшая разница скоростей. Пузырек движется в очень равномерном потоке. Чем сильнее будет выражена турбулентность, тем лучше снимется поверхностный слой на пузырьке, который уже насыщен кислородом. Вода, обедненная кислородом, быстро подводится к поверхности пузырька и обогащается кислородом. При возможности следует подводить воду сверху вниз, то есть противотоком. Вследствие этого достигается оптимальный объем в пленке.
|
|
Поднимающийся пузырек в направленной вверх воде. Ламинарное течение. Насыщенная кислородом пограничная пленка не удаляется. Плохое обогащение кислородом |
|
Поднимающийся пузырек в текущей вниз воде. Турбулентное течение. Насыщенная кислородом пленка быстро уносится. Хорошее обогащение кислородом Завихрения |
|
Если вода течет вниз, то из воздушного пузырька в жидкость переходит больше кислорода, чем при движении пузырька и воды в одном направлении |
|||
|
В кислородном реакторе используется принцип противотока и повышенное давление для лучшего насыщения кислородом |
С увеличением давления, которому подвергается пузырек все время, пока находится в воде, больше кислорода переходит в раствор. Чем глубже погружается распылитель в воду и чем выше реакционная колонка, тем лучше происходит обогащение кислородом, эффективность передачи кислорода пропорциональна высоте водяной колонки.
Этот эффект можно усилить, если использовать реакционную трубу с избыточным давлением, такие кислородные реакторы вполне можно приобрести в торговой сети. Разумеется, придется понести новые расходы. Используется водяной насос, который транспортирует воду с повышенным давлением в кислородный реактор. Воздух также должен поступать в реактор с соответствующим избыточным давлением. Так как обычный аквариумный насос создает давление от 2 до 3 м водного столба, можно рекомендовать небольшой компрессор. В качестве кислородных реакторов могут использоваться колонки как пузырьковые, так и с наполнителем. Вместо реактора может подсоединяться кислородный баллон под давлением, с помощью этого достигается значительное повышение производительности. В этом случае в литре газа теперь находится пятикратное количество кислорода, который к тому же быстрее диффундирует в воду. Этот способ относится к дорогостоящим, так как баллоны весьма тяжелые и не дешевы. При этом, однако, исключаются расходы на компрессор. Если используется кислород, реактор следует использовать в качестве наполнителя. При хорошей регулировке кислород можно дозировать так, что он весь растворяется. Это значит, что вода будет без пузырьков и не произойдет потери поднимающегося кислорода. Если работают с чистым кислородом, есть, конечно, вероятность, что вода перенасытится. Следовательно, с чистым кислородом нужно работать очень осторожно.
Предыдущая || Следующая || Оглавление