Данная статья о щелочности растворов, используемых в гидропонике. Если вы впервые знакомитесь с гидропоникой, рекомендуем начать со статьи «Что такое гидропоника?», а также «Питательный раствор для гидропоники».

Вода, находящаяся на шкале рН в зоне основ, называется щелочной. Схожесть названий приводит к недопониманию разницы между щелочностью и водой с основным рН.

Может сложиться мнение, что все воды одинаковым образом реагируют на простые законы рН, но это не так. Вообще щелочность показывает совершенно иное свойство воды, чем шкала рН, а именно: насколько стабилен рН воды. Щелочность измеряется количеством кислоты, необходимой для доведения рН воды до нейтрального. Шкала имеет деления от 0 (чистая вода) до 5, низкая (0.5), низко-средняя (0.5–2), средневысокая (2–5), высокая (>5). Единица измерения миллиэквивалент/литр (мэкв/л), не стоит даже вникать! При анализе воды эту величину часто выражают как эквивалентное содержание карбоната кальция. В гидропонике минимальный уровень активного буферного эффекта составляет около 20 мг/л карбоната кальция. Здесь возникает важное для нас понятие: буфер и буферное свойство. Буфер — это соединение, которое поддерживает стабильность рН, когда добавляют в раствор кислоту или основу. Иными словами, понадобится гораздо больше кислоты для снижения рН, если в воде много буферов. Разумеется, есть предел. Избыток кислоты превысит буферную способность раствора, но без буферов рН питательного раствора будет неуправляемым.

Чтобы понять, как работает буфер, придется перейти на язык науки. Большинство буферных свойств в естественных водах возникают, благодаря растворенным элементам, которые называются «карбонатами». Они действуют по правилам химии неорганического углерода (углерода, не связанного с органической молекулой). Они образуются, когда вещество, содержащее углерод, растворяется в воде. Это может быть просто углекислый газ или карбонизированный минерал, часто карбонат кальция, но и карбонат магния, карбонат калия, карбонат натрия и т.д.

Возьмем простейший пример:

Когда углекислый газ растворяется в воде, образуется угольная кислота:

СО2 + Н2О = Н2СО3 (карбонат)

Углекислый газ + вода = угольная кислота (карбонат)

Два водорода в Н2СО3 являются резервом ионов Н+. В зависимости от рН угольная кислота будет стабильной или лишится одного из водородов:

Н2СО3 = Н+ + НСО3-

Угольная кислота = ион водорода + ион бикарбоната

Реакция может и продолжаться:

НСО3- = Н+ + СО32-

Эти реакции происходят в зависимости от рН и в обоих направлениях (то есть, от СО32- к Н2СО3). Когда высвобождаются ионы Н+, они сопротивляются превращению раствора в основание; когда эти ионы снова захватываются, они сопротивляются подкислению. Очевидно, тем самым стабилизируется рН. К сожалению, карбонаты буферируют рН на уровне 7, что слишком высоко для гидропоники. Составители питательных веществ должны добавлять прочие буферы, чтобы сдвигать этот баланс в сторону рН 6.

Был рассмотрен пример углекислого газа, но прочие карбонаты реагируют аналогичным образом.

Для простоты рассмотрели только карбонизированную щелочность. Буферным эффектом обладают и некоторые другие соединения. В контексте гидропоники актуальны фосфаты, силикаты, нитраты и растворенный аммиак. Обсуждение их химических свойств может завести слишком далеко. Просто нужно знать, что они играют роль, аналогичную карбонатам.

См. также:

pH-фактор

Таблица: Шкала pH, примеры

Жесткость воды и ее влияние на развитие растений

Соленость воды и гидропонных растворов

Вода и ее применение в гидропонике

Фильтрация и очистка воды

Питательные вещества в гидропонных растворах


Похожие статьи:

поделиться с друзьями


оставить комментарий

Чтобы оставлять комментарии, вам необходимо сначала авторизоваться на сайте.

Также вы можете войти через социальную сеть ВКонтакте, Facebook или Twitter