אוסמוזה הפוכה במיכל דגים

מערכת אוסמוזה הפוכה (RO) היא מרכיב הכרחי בכל מערכת אקווריום עם מים מלוחים, אחרת, הם פשוט לא מתפקדים טוב מאוד בלי אחת.

מערכות RO חשובות גם למים מתוקיםאקווריומים, במיוחד אם הם טנקים גדולים. מערכת RO טובה מסייעת בשמירה על כימיה נכונה של מים, pH ומייצרת לחץ אוסמוטי נכון עבור הדגים (הסיבה האחרונה היא מדוע אינך יכול להכניס דגי מים מלוחים למיכל מים מתוקים: התאים שלהם הולכים לבום).

כאן נסקור את איכות המים שתוכלומצפה ממערכת RO, המפרטת מה עושים עבור המיכל שלך, על מרכיביו, וכיצד להביא כראוי לפעולה ולשמור אותו בתוך פרמטרים פונקציונליים.

מהי אוסמוזה הפוכה (RO)?

מערכת RO היא מערכת לטיהור מים שמפעילה לחץ על פני קרום חדיר למחצה (כמו מסננת מיקרוסקופית) המאפשרת לעבור באופן מוצלח למומסים על בסיס הגבלת גודל או מצב טעון, ובכך מוציאה אותם ממי המוצר. מומס הוא כל דבר המומס בחופשיות במים, שהוא הממיס.

מקורות מים טבעיים מכילים שוניםיונים ממתכת, יונים שאינם מתכתיים, וכמה יונים פוליאטומיים. יון הוא מצב של אטום או מולקולה (מכלול של אטומים דומים או לא דומים) שמניחים מטען.

זה קורה באמצעות התוספת או ההפסדשל אלקטרונים לענן האלקטרונים של האטום או המולקולה. אלקטרונים הם חלקיקי היסוד הטעונים שלילית היוצרים אורביטלים סביב גרעין האטום.

אלקטרונים משותפים גם בין אטומים במולקולות ויכולות ליצור גרסאות היברידיות (מוזגות) של אורביטלים אטומיים. במציאות, אין תוספת אמיתית של חלקיק אלקטרוני לענן, ולכן הוא מכונה "ענן".

מה שקורה בפועל הוא העברה או הפסד שלאנרגיה לענן ואלקטרונים אמיתיים אינם קיימים בפועל עד שהם נמדדים (נצפים). זהו חלק ממשפט המכונה דואליות של גל חלקיקים, כאשר חלקיקים בסיסיים, כגון אלקטרונים או פוטונים, למשל, יכולים להציג מאפיינים דמויי גל או התנהגויות דומות לחלקיקים, אך לא שניהם בו זמנית.

מהם החלקים של מערכת RO?

מערכות RO מורכבות מכמה חלקיםלעבוד ביחד בכדי להשיג מים באיכות גבוהה יותר על ידי סילוק סלקטיבי של יונים ממי המוצר. זה חשוב מאוד לשמירה על סביבה חיובית עבור הדגים שלך מבחינה כימית וגם עבור הקמת סביבה נכונה באופן אוסמוטי (עוד על כך בהמשך).

קְרוּם

הממברנה של מערכת ה- RO, שהיא חלקיתחדיר (חצי חדיר) הוא לב המערכת כולה. זהו סוג של מסננת מיקרו-מולקולרית המאפשרת למים לעבור דרכה ומאפשרת לעבור באופן חלקי של כמה מומסים. המומסים האלה שיכולים לעבור דרך הממברנה עושים זאת מכיוון שהם קטנים מספיק כדי שהנמלים בתוך הממברנה יעברו אותה או שיש להם מטען המאפשר להם לעבור דרך הממברנה.

יונים טעונים גבוהים אחרים (כגון יונים דו-ערכיים,עם שתי מטענים נוספים או שתיים פחות) מוגבלים למעבר אלא אם כן הקרום נפגע. ככאלה, לממברנות תוחלת חיים ויש להחליפן מעת לעת כאשר ישנן הפרות או כאשר רמת ההיקשרות המומסת המוגבלת לקרום מפחיתה באופן משמעותי את המעבר החופשי של מים ומומסים.

בחלק ממערכות ה- RO שנבנו להתאיםנעשה שימוש בנפחי סינון מים גדולים יותר, שכבות קרום מרובות משמשות. בין כל המרכיבים המתכלים של מערכת RO, הממברנה היא בדרך כלל החלק היקר ביותר.

מערכות סינון מקדים

מכיוון שממברנות RO יכולות להיות מעט יקרות,הגנה עליהם מפני הצורך לסנן ריכוזים גבוהים של מומסים מתוך המוצר שלך יכולה להיות מושפעת באמצעות מערכת סינון מקדימה. מסננים מקדימים יכולים להסיר חומרים חלקיקים גולמיים ומומסים המצויים בדרך כלל במקורות מים קשים.

מערכות טרום סינון אלה ממוקמות במעלה הזרםמחסנית קרום ה- RO העיקרית מורכבת מכמה סוגים, המשמשים לעתים קרובות בשילוב לייצור מים נקיים למדי לפני הקרום. רכיב מסנן טרום נפוץ הוא עמוד פחם פעיל.

פחם פעיל כולל אתרי כריכה רביםאת פני השטח שלו לספוג מגוון כימיקלים ומומסים יונים במים. אם יש כמות גדולה של חומר חלקיקי במי המקור, מסנני חול הם לעתים קרובות המכשיר הנבחר להוצאת חלקיקים לפני הזנת מים למחסנית הפחמן הפעיל.

אפשרות פופולרית נוספת לפילטר שהפכהבשימוש נרחב יותר מאז הצגתו הם גלילי פוליפרופילן מיוחדים המוזרקים במהלך יציקה עם סיבים של פולימר לא ארוג. עמודי פוליפרופילן אלה הם בעצם מערכת פילטר של 5 מיקרון, בעוד שרוב קרומי ה- RO פועלים עד לטווח של 0.0005 מיקרון (רוב מערכות ה- RO לאקווריומים משתמשים בקרום RO של 0001 מיקרון).

מד לחץ

וודא שאתה לא בטעות לפוצץ את שלךקרום RO יקר ונחמד הוא סוג של חשוב וניתן להבטיח זאת על ידי התקנת מד לחץ. המד יאפשר לך להתאים את קצב הזרימה של המערכת לפרמטרים אופטימליים עבור הממברנה וליידע אותך אם יש לך לחץ או לחץ יתר על המערכת או לא.

כמה מערכות RO מהמדף ליישומים קטנים יותר אינן מגיעות עם מד לחץ. עם זאת, ניתן בקלות לבצע התאמה מחדש של מד למערכת שלך. זהו מרכיב שאנו ממליצים עליו בחום.

מגביל זרימה

מגבלי זרימה הם עוזרים נהדרים בויסות מים, מיטוב ביצועי המערכת והגנה על מחסנית קרום ה- RO מפני נזק. מגביל זרימה הוא מעין שסתום בקרה שיגביל את זרימת המים הנכנסת עד להגעה ללחץ הפנימי הנכון לביצועים מיטביים במערכת ה- RO.

במקרה של לחץ יתר, מגבילי זרימהישמור על לחצים פנימיים שיא בתא מחסניות קרום ה- RO ויאפשר הפניית עודף מים נכנסים בכדי לעקוף את המערכת לשקע המים.

שסתום סומק

שסתומי שטיפה מאפשרים למים לעקוף את הזרימהמגביל כדי לאפשר שטיפה חזרה של משקעים ממערכת הממברנה. זה עוזר להגדיל את תוחלת החיים של הממברנה שלך ומונע לכידת חומרים מזיקים על פני השטח שלה.

ברוב מערכות ה- RO אין שסתום שטיפה, אך ניתן לרכוש אותן בנפרד ולהתאים אותן כמעט לכל מערכת אוסמוזה הפוכה.

מי מוצר (תפוקה)

מי המוצר הם הראשון מבין שתי תפוקות המערכתוהיא המטרה העיקרית של מערכת ה- RO שלך: ייצור מים מטוהרים. מערכת RO מתפקדת היטב מסוגלת להסיר כ 90% מהרכיבים הלא רצויים ממי ברז נפוצים.

כדי להבטיח שמערכת ה- RO שלך יעילה, מומלץ לבדוק באופן קבוע כי מי המוצר נמצאים בפרמטרים שצוינו. ניתן לעשות זאת בכמה ערכות או חיישנים.

מטר כולל של מוצקים מומסים (TDS) כולל או כלליערכת קשיות (GH) תנתח את איכות מי המוצר ותאמר לך אם המערכת פועלת כראוי. מוצקים מומסים במערכת RO מטופחת צריכים להיות בערך 10 עמודים לדקה והקשיחות הכללית של מי המוצר שלך צריכה להיות אפסית בדיוק.

שפכים (תפוקה)

זהו רכיב הפלט השני של ROמערכת ומכילה מים עם כל המומסים המופרדים שלא רצית באקווריום שלך. תפוקת שפכים אופיינית מכילה רמות גבוהות יותר של חנקות, פוספטים, מתכות (כגון עופרת, כספית ונחושת), חומרי הדברה ומוצרי פירוק חומרי הדברה מאשר במים ברז רגילים.

ניתן להשתמש בשפכים לצמחי בית, עבורכםהגן, או החממה שלך מכיוון שצמחים מגיבים היטב לחנקות ולפוספטים, שהם חומרים מזינים לצמיחת צמחים. עם זאת, שים לב שאם יש לך ריכוזים מוגברים של מתכות כבדות בשפכים שלך, אתה לא רוצה להשתמש במים האלה על צמחי מזון.

מה מערכת RO עושה עבור הטנק

אם להיות קצרים, מערכת RO טובה מסירה מסיסיםרכיבים ממי מקור אשר עלולים להשפיע לרעה על צמחי מים ואורגניזמים. במקרים מסוימים, כישלון בהסרת המומסים הללו עלול לגרום להרעלת בעלי החיים ולהריגת החיים במיכל.

מערכות RO יכולות להסיר ביעילות כמויות עודפותשל כלור, פלואוריד, ארסן, בנזן, סידן, מגנזיום, עופרת, כספית, נחושת, חומרי הדברה, ומוצקים אורגניים רבים אחרים. הסרת המומסים הללו אידיאלית לבריאותו של כל אקווריום, אך היא למעשה חלק שאינו ניתן למשא ומתן בכל אקווריום מים מלוחים.

נכון שחלק מהרכיבים שהוסרו הםמועיל לצמחי מים (כלומר, חנקות ופוספטים), אך לעתים קרובות מרכיבי התזונה הללו מתמלאים במי המיכל על ידי בעלי החיים במיכל (דגים, רכיכות, חלזונות וכו ').

הבה נבחן את כל השינויים הכימיים שמערכת RO מחייבת על מים שטופלו ומה הסרת המומסים האלה עושה לאקווריום שלך.

קשיות מים

מערכות RO מפחיתות את קשיות המים על ידי הסרת גבוההרמות סידן ומגנזיום ממי מקור רגיל. אלמנטים אלה יכולים להגיב עם מערכות ביולוגיות רבות וגם חומרים אינרטיים, ומשאירים עיגומים הממשיכים באופן מחזורי להמיס מחדש סידן ומגנזיום במי המיכל.

אי שליטה על קשיות המים עלולה לגרוםאיזון ה- pH במיכל שלך הוא סוג של סיוט. בכל פעם שאתה מכוון את ה- pH, זה יגרום להצטברות מוגברת של סידן ומגנזיום על המשקעים הקיימים או להגדיל את שחרור יונים של סידן ומגנזיום מאותם משקעים.

התוצאה היא שתהיה ללא הרףרודף אחרי הזנב שלך מנסה להשיג את נקודת ההגדרה הרצויה עבור ה- pH של המיכל. מעבר לסוגיה זו, ישנם מינים של דגים שרגישים יותר לרמות גבוהות של סידן ומגנזיום שהם מינים אחרים.

דגים טרופיים מיער הגשם באמזונס, כאלהבתור דג זווית ודיסקוס, אל תשרוד טוב או תתרבה במים קשים. לעומת זאת, ישנם מינים רבים העמידים במים קשים כגון גורים, זנב חרב, דגי קשת ועוד מיני מים מתוקים.

זה רק מדגם קצר וכדאי לעשות זאתשיעורי הבית שלך או התייעץ עם מומחה לאקווריום אם אתה צריך לדעת את הפרטים בדרישות הסביבה של אורגניזם שאתה מתכוון להכניס למיכל שלך. לסיכום, בקרת קשיות מים מספקת לכם מגוון רחב יותר של אורגניזמים שתוכלו לארח במיכל האקווריום שלכם.

חנקות

חנקות (NO3-), וגם ניטריטים (NO2-), הם מולקולות חנקן-חמצן שיכולות להתקייםבאופן עצמאי כיונים או מחוברים למולקולות גדולות יותר כקבוצות פונקציונליות. הם תוצרים של מערכות ביולוגיות מן החי, אם כי הם יכולים להיווצר גם באוויר באמצעות אנרגיות הפלזמה המופקות מברק בעת סופות רעמים.

אצל בעלי חיים, תרכובות חנקניות אלה הןמוצרים של תגובות דיאמינציה שהם צעדים בחילוף החומרים של חומצות אמינו שמקורם בצריכת חלבונים. תגובות הטרנס-אמינציה המתרחשות מייצרות חומצות קטו, אשר יכולות להיכנס למחזור הקרב ולספק אנרגיה לתאים.

תוצרי לוואי חנקניים מתהליך זה הם פסולתמוצרים ומסולקים. תלוי בבעלי החיים ובאתגרי המים שלו, תרכובות חנקניות הופכות לאמוניה, שתן או חומצת שתן ומשתחררות באמצעות מדיקציה (הטלת שתן) ועשיית צואה. בסביבה, חיידקים מחנקים מפרקים את מוצרי הפסולת הללו לחנקות וניטריטים, הנצרכים בדרך כלל על ידי צמחים כחומרי הזנה.

במי מקור, כגון מי ברז, הנוכחותכימיקלים אלה הם בדרך כלל אנתרופוגניים ותוצאה של שימוש עודף בדשנים ונגר חקלאי למקורות מים מתוקים כגון נחלים, נהרות ואגמים. באשר להשפעותיהם על מערכות אקווריום, אם אקווריומים של מים מתוקים אינם נשלטים הם סובלניים במידה מסוימת לרמות בינוניות של חנקות (גבול עליון של 40 עמודים לדקה), ואילו אקווריומים של מים מלוחים בהחלט אינם סובלניים כלל (הגבול העליון הוא 0.25 עמודים לדקה).

מכיוון שחנקות יצטברו במיכל שלךדרך פירוק שתן דגים וצואה ויש לסנן אותם ממי הטנק, החל מרמות נמוכות של חנקות במים המקור המסוננים שלך מספקים לך רוחב מסוים בשמירה על כימיה הטנק שלך. בנוסף למערכת RO וניקוי קבוע של המיכל שלך, הצבת צמחים או חומרים מסוימים בסביבת המיכלים יכולה לסייע לך בשליטה על רמות החנקות.

חול חי וסלע חי, המכילים מחנקחיידקים, תפחית את רמות החנקות במיכלים. צמחי מנגרוב מיומנים למדי גם בקליטה ובשימוש בחנקות כחומרי הזנה לצמיחה, וכך נוצרים לולאה של המערכת האקולוגית במיכל.

פוספטים

רמות גבוהות של פוספטים, שהם צמחמזין, יכול לגרום לפריחת אצות במכלים שלך. בסופו של דבר, פריחת אצות תפחית את מתח החמצן במי המיכל באמצעות תחרות ותתחיל להרוג את החיים במיכל.

עבור מיכלי מים מלוחים, יש לשמור על רמות הפוספט מתחת ל 0.2 עמודים לדקה או שאצות יהרסו את האלמוגים שלכם ויחנוק את הדגים והרכיכות שלכם.

סיליקטים

ניתן למצוא סיליקטים במי תהום ואףאם מסוננים ממי המקור, הם מומסים גם ממצעים חוליים במיכל שלך. אלה יכולים להיות מקורות השרצה לצמיחת אצות ולעתים קרובות לגרום לפריחת אצות מאצות חצץ (סוג של אצה חומה).

בנוסף, סיליקטים יכולים להניע אתריבוי דיאטומים (חלק מהמינים הם אצות), אשר ירעו על אלמוגים. מערכת RO מפחיתה את לחצי הצטברות הסיליקט הכוללים על מיכל האקווריום.