草缸二氧化碳系统详解:气瓶与各类辅助设备的作用

二氧化碳在水草养殖与水草造景中的引进是一次革命。二氧化碳(CO2)的应用极大地丰富了在水族箱中可以培育的水草的品种。对于植物来说,水环境是一个二氧化碳相对匮乏的环境,除了少数已经演化成更适合沉水生态的水草外,大多数的水草更倾向于短期沉水生活,更倾向于选择挺水的方式来进行生长发育。同时在体积有限的、并且生态系统结构层简单的水族箱内,水草无法获得足量的二氧化碳,因此能够长期培育的水草品种就非常有限。随着二氧化碳的使用,极大地丰富了可以种植水草的品种数量,而为水草造景做好了前提和基础。因此,二氧化碳就是那把开启水草造景大门的钥匙!

1、二氧化碳在光合作用中的重要作用

光合作用,即光能合成作用,是植物、藻类和某些细菌,在可见光的照射下,经过光反应和碳反应,利用光合色素,将二氧化碳或硫化氢和水转化为有机物,并释放出氧气或氢气的生化过程。同时也有将光能转变为有机物中化学能的能量转化过程。而对于植物而言,二氧化碳是合成有机物的物质基础。光能通过光合作用被储存在有机物中,形成生物圈内的能量循环。

2、二氧化碳的添加方式及器材

对于水草来说,最有效的吸收形式是分子态的二氧化碳。因此我们最常见的方案是通过细化器,让二氧化碳溶解在水中并被植物吸收。整体上来说,二氧化碳的添加形式有两种:一种为直接添加二氧化碳,通过气瓶、发生器等。另一种是通过有机碳的形式添加在水中。我们来看看这两种方式都是如何实现的。

最常见的配套方案是由气瓶+减压调节阀+计泡器+止逆阀+溶解设备组成的。

气瓶

常见的二氧化碳气瓶多是钢或铝的材质。从瓶体强度来说,正规厂家生产的瓶体,不论是钢瓶还是铝瓶都可以很好地保证安全性。但需要留意的是不要选择没有正规检测报告的,经过改造喷漆处理的非正规厂家的产品。这些产品还是有一定安全隐患的。需要定期检查瓶体的安全泄压阀,以保证在瓶体压强过高的时候可以及时泄压避免瓶体破裂。除了注意上述几个问题外,我们可以根据个人的喜好和竞技能力来选择适合自己的产品。钢瓶的价格相对平实一些,性价比较高。铝瓶的外观更漂亮,瓶体较轻,不过价格较高。

另外还有一次性的小型储气瓶。从原理上来说跟大的瓶体没有任何区别。将二氧化碳气体储存在小瓶体内,但用光后无法二次充气,仅适用于小型草缸使用。

减压调节阀

减压调节阀是通过螺纹固定在瓶体上的。其作用是将瓶体内的高压气体通过阀体进行减压,并通过旋钮的调节,以一定的量输出通入水族箱中。尽量选择有减压功能的调节阀,没有经过减压的高压二氧化碳在流量上不是十分稳定,同时不容易调节。另外,在安装时需要检测是否严格气密,否则会导致漏气,使瓶内的气体快速消耗殆尽。

计泡器

我们通过计泡器来了解二氧化碳气体的流量。根据实际水族箱的情况,调节减压阀来实现对气流的控制,并在平时的维护过程中了解气体输出是否稳定。

止逆阀

止逆阀实际上是一个单向阀。用来防止水族箱内的水倒流回阀门和瓶体。由于二氧化碳有较大的溶解度,当停止通气,二氧化碳溶解后,往往在风管中形成负压,使水倒流回阀门和瓶体。同时二氧化碳是酸性气体,和倒流的水混合在一起极容易腐蚀阀门和瓶体。因此止逆阀还是十分重要的。

溶解器

常见的溶解器有细化器和扩散桶。

细化器迫使二氧化碳气体通过多孔的玻璃或陶瓷片,使大颗的气泡细化成非常细小细腻的微小气泡,并随水流被带到水族箱各个位置,方便水草的吸收。一般来讲,陶瓷片的细化效果更好一些,但同时需要更高的压力驱动。玻璃片由于材质的均一性问题,气泡细化的效果不如陶瓷片理想,但是驱动压强较低。

扩散桶往往应用于大型草缸的二氧化碳扩散。由于大型草缸的体积庞大,细化器所产生的的微小气泡无法随水流很均匀地扩散在所有的角落,因此会考虑使用扩散桶。扩散桶的原理是通过水流冲击,在扩散桶内部强迫二氧化碳溶解在水中,并随水流进入水族箱中。因此,在扩散桶中,二氧化碳的存在形式是分子态与离子态相结合,溶解效率非常高。使用扩散桶需要注意二氧化碳的添加量,避免添加量过高导致鱼只缺氧。

电磁阀

电磁阀是实用的辅助设备。通过与定时器的连接,就可以控制二氧化碳的定时添加了。一方面可以防止生物在晚间关灯后缺氧,另一方面可以节省气体。

其他二氧化碳解决方案

市面上还有一些其他的二氧化碳解决方案。比如二氧化碳电子发生器、二氧化碳锭、有机二氧化碳添加剂等。整体来说,这些方案的效果都不如瓶体添加的效果好。而上述几种方案中,有机碳是最近几年比较实用些的二氧化碳解决方案,但是也有一定的局限性,对于小型水族箱还是比较适用的,中、大型水族箱不是十分适合。

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