Post by Czarek GorzeÅskiMoment, moment... ale co chcesz osiągnąć? Przetlenienie? Jeśli
natlenianie wody akwariowej jest wystarczające przez sam ruch wody, to
nie ma potrzeby bawić się z bąbelkami - conajwyżej dla efektów
estetycznych.
Napowietrzenie. Napisałem przecież, że czasem stosowanie napowietrzania
przez używanie kamyczków nie jest konieczne. Natomiast zastanawiam się czy
np. w akwarium typu "malawi" (dużo dużych ryb, bez fotosyntetyzujących
roślin) samo poruszanie powierzchni wody jest zawsze wystarczające? Nie wiem
bo nie miałem. Jestem jednak w stanie wyobrazić sobie w takiej sytuacji
zjawisko zwane przyduchą. Co do efektów estetycznych to wolę akwarium bez
bąbelków ale to już mój prywatny gust.
Post by Czarek GorzeÅskiA, jak rozumiem, rozmawiamy na grupie o
praktycznych rozwiązaniach stosowanych w akwarystyce i zapewniających
odpowiednie warunki rybom, a nie o biciu rekordów natlenienia w domowym
zaciszu.
Zgadza się. Stosowanie kamyczków i brzęczyków to chyba najbardziej
rozpowszechniona metoda napowietrzania, którą śmiało można nazwać klasyczną
w akwarystyce. I nie ma to nic wspólnego z biciem rekordów. W moim
przekonaniu w porównaniu z kamyczkiem metodę napowietrzania polegającą
jedynie na poruszaniu powierzchni śmiało można nazwać "awangardową". Co nie
znaczy, że nieprawidłową. Jak pisałem w dyskusji wskazanej powyżej sam w
swoim akwarium roślinnym nie stosowałem brzęczyka i bąbelków i było ok.
Natomiast mój sprzeciw zawsze budzi często powracające na grupie
stwierdzenie, że bąbelki tak na prawdę nie napowietrzają wody (np. ponieważ
są bardzo małe i bardzo szybko "pękają" na powierzchni).
No i w tym momencie postanowiłem zamiast gadać (stukać w klawiaturę ;-) )
wziąć do ręki kalkulator i spróbować policzyć jak to jest na prawdę.
Założyłem, że napowietrzamy zbiornik o wymiarach 100 x 40 x 40 cm czyli o
objętości 160 l. Do takiego mniej więcej akwarium przeznaczony jest np.
brzęczyk Hagen Elite 803 , który wedle producenta ma wydajność 3500 cm3/min,
czyli 58,3 cm3 powietrza na sekundę.
Założyłem, że produkuje on pęcherzyki o średniej średnicy około 1 mm i że
pozostają one w wodzie średnio przez 1 s (tu mam nadzieję, że się dużo nie
pomyliłem bo ma to duże znaczenie). Powyższe założenia oznaczają, że:
- pojedynczy pęcherzyk ma objętość 0,000523 cm3
- pojedynczy pęcherzyk ma powierzchnię 0,0314 cm2
- średnia prędkość pęcherzyka wynosi 40 cm/s (pokonuje wysokość akwarium
równą 40 cm w czasie 1 s)
Skoro brzęczy produkuje 58,3 cm3/s to w ciągu jednej sekundy wytwarza on
około 58,3 / 0,000523 = 111 472 bąbelków
Taka ilość ma łączną powierzchnię 111 472 x 0,0314 = 3500 cm2
Powierzchnia zwierciadła wody w tym akwarium ma 100 x 40 cm = 4000 cm2.
Dodatkowo porusza się ona w wyniku prędkości nadanej jej przez podróżujące
do góry bąbelki. Za pewne powierzchnia nie porusza się tak samo szybko jak
bąbelki. Przyjmijmy, że prędkość wody na jej powierzchni wynosi 2/3
prędkości wzlatujących do góry pęcherzyków (i tu mam nadzieję, że znowu nie
pomyliłem się w szacunku). Zatem w ciągu tej jednej sekundy, którą
rozpatrujemy zwierciadło wody w akwarium "przesunie się" o jakieś 2/3 x 40 =
26,7 cm. Zatem należałoby rzeczywistą długość akwarium 100 cm niejako
zwiększyć o te 26,7 cm. Zatem pole powierzchni wody, która przewinie się w
czasie tej sekundy wyniesie około 126,7 x 40 = 5068 cm2.
Wynika z tego, że powierzchnia wymiany gazowej na powierzchni akwarium jest
jednak większa niż na styku pęcherzyków i wody w akwarium (5068 > 3500).
Szybkość wymiany gazowej zależy najbardziej od właśnie tej powierzchni i
ciśnień parcjalnych gazów. Należy więc pamiętać, że pęcherzyk "podróżujący"
przez masę wody znajduje się pod zwiększonym ciśnieniem co sprzyja jego
rozpuszczaniu. Niweluje to zatem w pewnym stopniu (nie wiem jak dużym) tą
różnicę.
Ale...
Włączenie kamyczka powoduje zatem zwiększenie powierzchni wymiany gazowej o:
- 3500 cm2 w wyniku samej obecności pęcherzyków w akwarium
- 1068 cm2 w wyniku wywołania ruchu powierzchni wody (bo gdyby zwierciadło
się nie poruszało to wynosiłaby ona 4000 cm2 a tak wynosi 5068 cm2)
Z powyższego wynika, że główny mechanizm jednak wcale nie polega na
wywołaniu ruchu powierzchni wody a na zwiększeniu pola powierzchni kontaktu
gazu z wodą w wyniku jego rozpylania (wytwarzania bąbelków). Włączenie
brzęczyka w tym przypadku zwiększa powierzchnię wymiany gazowej o ponad 100%
(z 4000 cm2 bez napowietrzania do 4000+3500+1068=8068 cm2 z włączonym
brzęczykiem). Samo wywołanie ruchu wody (bez obecności pęcherzyków) wywoła
wzrost powierzchni wymiany jedynie o około 25% (z 4000 cm2 bez
napowietrzania do 4000+1068=5068 cm2 z ruchem powierzchni)
A przy okazji zachodzi oczywiście zjawisko odpędzania rozpuszczonego CO2
(czyli przejścia rozpuszczonego w wodzie dwutlenku do fazy gazowej -
pęcherzyków i powietrza na powierzchni wody). To akurat zjawisko znane i
normalne, którego nikt nie kwestionuje.
pozdrawiam
--
Łukasz Kaczmarek
Specjalistyczny Sklep Akwarystyczny
www.h2o.un.pl