Микроудобрение на основе глюконовой кислоты (страница 51)

Искал чем доступно и не дорого, заменить глюконат железа. Попалась на глаза пищевая добавка E575.

Глюконо-дельта-лактон — это внутрений эфир глюконовой кислоты. При соединении с водой ГДЛ подвергается медленной реакции гидролиза обратно превращаясь в глюконовую кислоту. В процессе данной реакции происходит падение кислотности (Ph) среды реакции.

То есть по сути после полного гидролиза, получаем глюконовую кислоту для дальнейших экспериментов, причем очень даже бюджетно.

Возникла идея, попробовать приготовить полностью комплекс микро, где в качестве хелатора для всех элементов будет использована только глюконовая кислота. Но тут не понятно, как при этом данный комплекс будет работать в аквариуме, из-за чего сложно определиться с исходным составом по остальным элементам кроме железа.
Если с глюконатом железа все понятно, из практики известно что можно не опасаясь дозировать по 0.2 мг/л в день, и даже внести за раз дозу до 1 мг/л без каких либо последствий. То как поступить с концентрацией остальных элементов, марганца, меди и цинка, это уже большой вопрос.

Практика приготовления.
Из того что бегло нашел. Гидролиз глюконолактона, проходит быстрее при повышении температуры а так же в присутствии катализатора и в более щелочной среде.

Для более быстрого гидролиза, я взял 30 мл нагретой воды до 70-90С. В качестве катализатора применил гидроксид калия (KOH). С химией такого уровня я не дружу, по этому просто взял формулу глюконата калия, и исходя из стехиометрии, по химическому калькулятору прикинул навеску KOH.
Необходимую навеску KOH считал по формуле, где ХХ навеска ГДЛ в граммах: ХХ * 56.11 / 178.14 =
Последовательность такая, 30 мл горячей воды, навеска ГДЛ до полного растворения, навеска KOH до полного растворения. Выдержал какое то время, около 10-15 минут периодически помешивая, после чего добавил соль металла.

Если я верно понял, то в процессе гидролиза ГДЛ в глюконовую кислоту, глюконовая кислота в присутствии KOH нейтрализуется до оптимального pH и в конечном итоге получится глюконат калия. Что ничем не помешает в дальнейшем полученный раствор использовать для создания комплексов с другими металлами, при этом не имея не нужных побочных продуктов, типа натрия или кальция.

Для расчета необходимого количества ГДЛ для конкретной соли металла, для получения в теории полного комплекса с металлом. Я так же просто, взял известную формулу глюконата железа.
Где исходя из стехиометрической реакции, стало понятно что на 1 моль железа необходимо 2 моля глюконовой кислоты.

На примере FeSO4*7Н2О
Считал по такой формуле, где ХХ навеска сульфата железа: ХХ*178.14/278.0146=
На примере MnSO4*H2O - ХХ*178.14/169.0159=

Таким образом приготовил раствор с концентрацией железа 1.5 г/л, марганца 0.3 г/л. Достоверно я не уверен, получилось ли таким способом, полностью образовать комплексы глюконатов железа и марганца.

По данным расчетам, сам раствор получился стабильным и прозрачным. В течении суток никакого осадка и помутнения не образовалось.
Как известно, глюконовая кислота создает очень прочные комплексы в щелочной среде. На практике это подтверждается, в присутствии избытка щелочи, комплекс не распадается. Что очень похоже на поведение глюконата железа. А так же образует белый осадок в присутствии фосфатов.

В дальнейшем, планирую опробовать полученный раствор железа+марганец на одном из действующих аквариумов. Если результат окажется положительным, продолжу экспериментировать но уже с остальными микроэлементами в форме глюконата.

Пока начал пробовать несколько другой раствор, в дозировке 0.35 мг/л в неделю по железу.
Где в составе 1 г/л "глюконата" железа полученного вышеописанным методом. Так же в составе 0.5 г/л ДТПА Fe и 0.4 г/л ЭДТА Mn (Буйского производителя)

Neznakyn
Например у Salifert и УХЕ

Согласен, забыл про эти тесты. Но и они на низких значениях, высокой точности не покажут. Там переход цвета не такой быстрый, что бы можно было определить с точностью до 0.1. Но в целом на 0.2 наверное можно рассчитывать. Если конечно тест UHE не косячный, доверия их тестам без предварительной проверки как то особо нет.

S.I.N
Например убедиться, как в вашем случае, что КН всё-же не нулевой и он даже есть в аквариуме с сойлом.

В общем все стало понятно. Ранее даже не задумывался по столь низким уровням KH. Как и у многих, если с первой капли тест ничего не показал, значит нулевой или около того, а все что ниже 0.5 можно не учитывать).
А тут в действительности, даже на сойле KH выше чем на кварце, и эта казалось бы незначительная разница существенно влияет на pH в аквариуме.

В общем спасибо за верное направление в этой теме. Похоже все же придется думать чем поддерживать KH на кварце. Наверное если бы в моем осмосе полностью отсутствовал KH, наверняка бы получил еще более сильное снижение pH чем 4.6

Кстати тоже загадка, почему на кварце за неделю так заметно расходуется KH. Возможно дело в удобрениях, все же это дополнительно кислоты.

Хотя если живности при низкой буферности pH не заметен, может тогда и не заморачиваться?

Все же судя по всему, в аквариуме есть еще какой то буфер кроме KH.

Что имеем:
До подмены pH в пике насыщения СО2 - 4.6, после длительной аэрации 5.8
После подмены, в пике насыщения СО2 - 5, после аэрации 6.3
Сегодня, спустя сутки, в пике насыщения СО2 - 4.75 после аэрации 5.8

То есть, весь KH что поступил с подменой, практически полностью нейтрализовался уже спустя сутки.
Тест на KH, столь низкие значения не поддаются измерению. UHE не может окрасить пробу, а капельный при 5-кратном разбавлении не определяет, то есть точно менее 0.2

Так вот если расход KH происходит столь быстро, что же тогда удерживает дальнейшее падение pH, скажем до 4.2 или ниже?

Alex Livci
Все же судя по всему, в аквариуме есть еще какой то буфер кроме KH.

На сойле или на кварце?
Ну а вообще вот:

S.I.N
Скажу больше, есть даже гуматный буфер, который удерживает рН на уровне 4,5. Черные воды Амазонии тому пример.

S.I.N
На сойле или на кварце?

На кварце. Но помониторю как будет дальше, думаю что ниже 4.5 pH не опустится.

В течении пары недель, провел серию измерений pH в аквариуме, на нейтральном кварце.
Первое значение - pH в аквариуме. Второе ПА - после аэрации, то есть без СО2.

Сб 4.6 ПА5.8
После подмены.
Сб 5.4 ПА6.3
Так как подменная вода содержит некоторое количество КН, после подмены pH подрастает.

Вс 4.77 ПА5.82
Пн 4.6 ПА5.7
Вт 4.57 ПА5.7
Ср 4.58 ПА5.7
Чт 4.54 ПА5.6
Пт 4.63 ПА5.66
Сб 4.8 ПА5.66
Видно, что уже в первые дни после подмены, pH падает до прежних значений. То есть карбонатный буфер довольно быстро снижается.
Но далее pH стабилизируется, то есть похоже кроме карбонатного буфера, есть еще какой-то буфер, не позволяющий обрушить pH при подаче СО2 менее 4.5. А после аэрации pH держится на уровне 5.6-5.7.

После подмены
Сб 5.78 ПА6.78
В этот раз подменная вода, содержала несколько больше KH.

Вт ПА5.9
Сб ПА5.7
Тем не менее, видно что уже ко вторнику, pH значительно снизился, что дает понять что значительная доля карбонатного буфера была нейтрализована. Под конец недели pH вернулся к своим прежним 5.7

Возникает вопрос, что является буфером, предотвращающим снижение pH менее 4.5 при насыщении СО2. И почему вода в каждом случае, несмотря на разное KH на начало недели, каждый раз достигала одинакового уровня pH 5.7-5.8

Возникла гипотеза, что если после того как карбонатный полностью расходуется, а далее при снижении pH до 4.5 в следствие подачи СО2. Происходит уже обратная реакция угольной кислоты с ионами кальция/магния и образование бикарбонатов?

Alex Livci
Возникает вопрос, что является буфером, предотвращающим снижение pH менее 4.5 при насыщении СО2.

Думаю несколько вариантов может быть, на ум приходят пока два:
№1
Гуминовая (гуматная) буферная система.
Гуминовые вещества связывают поступающие в воду ионы водорода, что оказывает буферное действие против подкисления и чем больше гуминовых веществ тем больше буфер.
Кстати гуминовые и фульвокислоты могут связывать не только ионы водорода, но и ионы металлов образуя комплексы. Думаю возможно применение фульвокислоты в качестве хелатора в УДО, планирую провести кое-какие эксперименты над этим.
№2 (более вероятен)
Не что не является буфером.
Угольная кислота относиться к слабой кислоте. Диапазон pH угольной кислоты составляет 4,68 для 1 ммоль/л, 4,18 для 10 ммоль/л. рН=4,5 можно считать нижним пределом для системы СО2. Меньшие значения показателя рН обусловлены уже присутствием не угольной, а других минеральных кислот, например серной, соляной.
Можете провести эксперимент подавая СО2 в дистиллированную воду и замеряя рН.

Alex Livci
И почему вода в каждом случае, несмотря на разное KH на начало недели, каждый раз достигала одинакового уровня pH 5.7-5.8

Незначительная щелочность (КН), которая присутствует в подменной воде нейтрализуется присутствующими в аквариуме кислотами.

S.I.N
Незначительная щелочность (КН), которая присутствует в подменной воде нейтрализуется присутствующими в аквариуме кислотами.

Это понятно. Имею ввиду почему при отсутствии KH, pH стабилизируется на уровне 5.7 и не падает ниже. То есть кроме KH, есть другой достаточно не слабый буфер, предотвращающий дальнейшего обвала pH при подаче СО2

Учитывая тот факт, что при низкой буферности, гидробионты pH не ощущают. Тогда становится не понятно, в чем заключается риск обвала pH в аквариумах с низким KH.
Причем если ориентироваться на мой случай, где иногда после подмен pH резко повышается на единицу. Плохо от этого никому не становилось, даже поведение гидробионтов не меняется.

Что я еще выяснил этим опытом, то что разница в единицу pH меду аквариумом и аэрированной водой, как ориентир не очень информативна. В моем случае, оптимальная концентрация СО2 в аквариуме, судя по активности растений и цвету ДЧ, достигалась при разнице pH 1.1-1.2

Но был и такой момент. Когда прополол значительную часть растений, к вечеру ДЧ набрал цвет ближе к желтому. Даже креветки перебрались ближе к поверхности. Что как бы указывало на избыток СО2. При этом разница между pH в аквариуме и аэрированной водой, составила 1.06. То есть разница по pH как бы меньше чем было, но по поведению гидробионтов включая оттенок ДЧ, наблюдался избыток СО2.

Был еще момент, когда делал замер на утро. Разница pH составила 0.9, при этом цвет ДЧ сине-зеленый. То есть по разнице в pH, в моем случае получается ерунда, закономерности нет. Это или влияют другие кислоты в аквариуме, или сама метода в бытовых условиях не дает особой точности/повторяемости. Зато жидкость ДЧ каждый раз адекватно информировала оттенком о избытке или недостатке.

В общем как итог, на мой взгляд, самый оптимальный и информативный вариант - настраивать подачу СО2 ориентируясь на растения, поведение гидробионтов и дроп-чекер.
Не важно что разные жидкости, даже одного производителя могут несколько отличаться оттенком. Главное что-бы жидкость была рабочая, на явный избыток или недостаток всегда укажет желтым или синим оттенком.

Alex Livci
Имею ввиду почему при отсутствии KH, pH стабилизируется на уровне 5.7 и не падает ниже.

Как он будет падать ниже, если pH=5,7 у вас после аэрации и концентрация СО2 близка к атмосферной? ..или я что-то не понимаю.
Вообще вы оперируете одним из самых сильно влияющих параметров, а именно рН. Изменение рН на 1 единицу означает десятикратное изменение кислотности или щелочности, а изменение на 2 единицы 100 кратное. Это происходит потому, что шкала pH является логарифмической.

Alex Livci
Учитывая тот факт, что при низкой буферности, гидробионты pH не ощущают. Тогда становится не понятно, в чем заключается риск обвала pH в аквариумах с низким KH.

Ещё как ощущают, а при резком скачке уходят на тот свет. Риск в резком обвале порядка 2 единиц рН (100 кратное увеличение кислотности).
Вы ждете обвала рН, а по сути ваш аквариум в нём живет :-)

Alex Livci
самый оптимальный и информативный вариант - настраивать подачу СО2 ориентируясь на растения, поведение гидробионтов и дроп-чекер.

Вот тут абсолютно с вами согласен.
Всё хотел спросить, вы зачем держите нулевой буфер (вернее КН) ну в смысле какую цель преследуете или чисто так, для эксперимента?

S.I.N
Как он будет падать ниже, если pH=5,7 у вас после аэрации и концентрация СО2 близка к атмосферной? ..или я что-то не понимаю.

Это я все запутал, в общем несмотря на явное обнуление KH, pH не продолжает обваливаться дальше при подаче СО2.

S.I.N
Вы ждете обвала рН, а по сути ваш аквариум в нём живет :-)

Ну да, получается что так, 4.5-4.6 явно не совсем аквариумные условия. Я бы этого не заметил, если бы не стал измерять.

Но тем не менее, не замечаю что бы живность жаловалась. Гуппи активны, хвосты не секутся, что особенно часто бывает при резких перепадах или не подходящих условиях.

S.I.N
Всё хотел спросить, вы зачем держите нулевой буфер (вернее КН) ну в смысле какую цель преследуете или чисто так, для эксперимента?

Изначально, реминерализатор без KH задумывался для тонин и кристаллов. По pH никогда не заморачивался, мне все что ниже 7 то нормально.

А в аквариуме это само так получилось. Как можно видеть, подменная вода у меня некоторое количество KH всегда содержит от осмоса, примерно от 0.25 до 0.7 Но судя по всему, этот буфер KH довольно быстро нейтрализуется (2-3 дня). Как итог, при подаче СО2 получаю снижение до ~4.6, но что важно, ниже не снижается.

Пока даже не знаю, стоит ли по этому поводу что-то предпринимать. Не нравится что после подмен, pH подскакивает на 1, возможно даже иногда и больше. Думаю это все же негативно отражается на креветках. Жить живут, причем активно, на кормежку всегда выходят, но не размножаются, давно не вижу мелочи и самок с икрой.

Alex Livci
получаю снижение до ~4.6, но что важно, ниже не снижается.

Снижаться уже некуда, это предел для угольной кислоты в аквариумных условиях (при СО2=20-40мг/л).

Alex Livci

Не нашел для себя ответ по теме. УДО на основе глюконовой кислоты как себя проявили, стоит заморочиться?

Изменено 16.11.25 автор S.I.N

S.I.N
Не нашел для себя ответ по теме. УДО на основе глюконовой кислоты как себя проявили, стоит заморочиться?

К ним нужно искать свой подход, это и в плане общего состава элементов и дозировок под конкретный аквариум.

Если проанализировать всю данную тему, то наилучших результатов в плане роста и габитуса, достигал именно на глюконатах. Это в сравнении с самомесными ЭДТА, ДТПА и цитратами. Но и дозировки на глюконатах были не малые, от 0.1 до 0.2 и даже временами по 0.3 мг/л в день по железу.

Например сейчас, используя только цитратные удобрения, и я не смог приблизиться к прошлым результатам. Отдельное повышение дозы цитрата железа, особой пользы не принесло.
Зато после начала дополнительного внесения глюконата железа и марганца, заметно ускорился набор массы и улучшился внешний вид некоторых капризных растений.

Что именно подействовало, с этим я уже устал разбираться, может это глюконаты усваиваются лучше, может это двухвалентное железо, может и марганец.

В итоге, дальше я буду использовать, микроудобрение на цитратах с трехвалентным железом(с тройкой полный комплекс дольше хранится не меняя начальный цвет).
А дополнительное железо, у меня будет двухвалентное отдельным раствором на глюконатах, возможно с марганцем.

Если учесть низкую стоимость необходимых реактивов и не шибко сложное приготовление, думаю что попробовать стоит.

S.I.N
Можете провести эксперимент подавая СО2 в дистиллированную воду и замеряя рН.

Попробовал но несколько по другому.

Взял литр дистиллированной воды, довел по ТДС до аквариумных значений, тем же реминерализатором что используется. Он не содержит KH, там только хлориды кальция, магния и калия, и совсем чуть-чуть тиосульфата натрия.

Что бы начальные условия были равны, воду проаэрировал, до момента когда pH уже перестанет повышаться.
После аэрации pH 6.3

Далее, настроил в отдельной емкости диффузор СО2 по счетчику на 45 пуз/мин. После чего поместил в испытуемый образец, периодически помешивая что бы вода не была совсем стоячей.
Спустя 10 минут, pH упал до 5.1
Спустя 15 минут до 5.0
После чего подачу прекратил, этого было достаточно что бы определить, что если захотеть то можно нагазовать и до разницы в 1.3-1.4

То же самое, проделал с водой из аквариума.
После аэрации, pH 5.7
Точно так же, в отдельной емкости предварительно вывел в рабочий режим диффузор СО2, но в этом случае получилось даже несколько больше, 50 пуз/мин.
Спустя 15 минут, pH не особо охотно упал до 4.8
И только спустя 20 минут, pH упал до 4.7

То есть, в воде из аквариума, за вдвое большее время, даже при условии немного повышенной подаче СО2, pH не смог упасть более чем на единицу.

Конечно не претендую на точность проведения эксперимента. Нов целом видно что в аквариуме, pH исходной воды смещается в более кислую сторону, и это не зависит от KH. Это уже сам аквариум вырабатывает какие-то иные кислоты, или те же цитратные удобрения.
Но и сопротивляемость падению pH, в аквариумной воде почему-то сильнее чем в исходной, значит все же какая-то буферность кроме KH имеется.