УДО на железе

[klift]

Посмотрел все свои записи, где-то был рецепт, но так и не нашёл. Начал шарить по инету, нашлось не сразу, но всё-таки нашлось.  Страничка в инете с рецептурой самомеса осталась. А то я тут купил по случаю "Феровит", буду на днях бодяжить.

А рецептик и расчёты пусть тут побудут, на всякий случай:

Итак, вариант 1:

      В фотографии применяется так называемый «Трилон Б», он же «Комплексон III», он же ЭДТА, EDTA, этилендиаминтетраацетат натрия, и прочая, прочая, прочая… Химически это – двухводный кристаллогидрат двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты HNa(OOC-CH₂)₂-N-C₂H₄-N-(CH₂COO)₂HNa^.2H₂O. Это достаточно приличный комплексообразователь с константой нестойкости 3,54^.10^-15. Для приготовления раствора хелатированного железа достаточно растворить и тщательно перемешать в 1 литре воды (лучше дистиллированной, продается в магазинах автозапчастей) 2,5 г купороса и 5 г трилона. Или взять 2-х литровую бутылку и растворить в ней 5 г купороса и 10 г трилона. В принципе, купорос и трилон взаимодействуют в весовых пропорциях, близких к 1:1,3. Однако полуторный избыток комплексона обеспечивает более полное комплексообразование. Для аквариума такой избыток не страшен. А вот засыпАть его в бОльших количествах не советую. ЭДТА – хелатор неспецифический, он может связывать также и кальций, и магний, и цинк, и другие микроэлементы. И, хоть они и будут поглощаться растениями, но уже с гораздо большим трудом, чем в «чистом» виде, что может привести к развитию дефицита уже этих элементов. Итак, в результате у нас получится раствор с концентрацией двухвалентного железа около 0,5 г/л (или 500 ppm). Мы знаем, что растворы железа лучше сохраняются в кислой среде. Поэтому имеет смысл добавить немного какой-нибудь кислоты, например, аскорбиновой. 0,5 грамма будет достаточно. Такой раствор может храниться достаточно долго – несколько месяцев. Если не удалось найти трилон в фотомагазине, можно попытаться обаять провизоршу в аптеке, у них он точно есть. Ну, и, естественно, в лабораториях химических институтов.

      Вариант 2:

       С трилоном не вышло - отчаиваться не стоит. Всем доступная лимонная кислота HOOC-CH(OH)-CH₂CH(COOH)₂^.H₂O тоже образует комплексы с железом (цитраты), хотя и менее стойкие, чем трилон. Константа нестойкости такого комплекса составляет 8,31^.10^-4, соответственно, и раствор имеет смысл хранить не больше 2-х недель. Методика приготовления аналогична приготовлению раствора с трилоном, только относительные количества компонентов несколько другие. При полном химическом взаимодействии на одну часть кислоты расходуется от 1,3 до 2 частей купороса (в зависимости от полноты протекания реакции). Учитывая, что лимонная кислота образует с железом не слишком устойчивые соединения, берем ее в двукратном избытке, т.е. в пропорции купорос - кислота 1:1,5. Например, 2,5 г купороса и 4 г лимонной кислоты в 1 л воды (или, соответственно, 5 и 8 грамм в 2 литрах). В принципе, лучше сливать вместе свежеприготовленный раствор купороса и лимонки. Или растворять кристаллический купорос в растворе лимонной кислоты. Получившийся раствор веселого желтенького цвета напоминает мандариновый сок и содержит двухвалентное железо в той же концентрации 0,5 г/л. Как уже упоминалось, лимонная кислота - далеко не лучший комплексообразователь, постепенно раствор «стареет». При этом он буреет, выпадает обильный осадок гидроксосоединений железа (на небольшие его количества обращать внимания не стоит). Однако лимонная кислота имеет еще одно существенное свойство. Процессы дыхания живых организмов и, отчасти, их энергоснабжение обеспечиваются протеканием химических реакций, именуемых «циклом Кребса». Лимонная кислота – один из промежуточных продуктов этих реакций, настолько важный, что иногда этот цикл именуется «циклом лимонной кислоты». Т.е. применение такого раствора может решать сразу две задачи: снабжения растений железом и общей активизации их жизнедеятельности. В литературе есть информация о положительном опыте подкормки наземных растений солями лимонной кислоты, цитратом калия, в частности. А цитрат железа входит компонентом в классическую смесь Эллиса для гидропоники http://www.khsu.ru/flash/143/1128.html.

      Вариант 3:

      Кое-где (в Москве на ВВЦ в павильоне «Цветоводство», в частности) продается по смешным ценам (3-7 руб. за 5 г пакетик) подкормка для растений под названием «Хелат железа (антихлорозин)». В аннотации указано, что состав представляет собой «водорастворимый комплекс Fe-DTPA (Fe-11%)… Срок годности не ограничен… Производитель НПП ВИОСТ 117296, Москва, а/я 96… Изготовлено в Голландии» (?)

      Зная, что DTPA (диэтилентриаминпентауксусная кислота (HOOC-CH₂)₂-N-C₂H₄-N(CH₂COOH)-C₂H₄-N-(CH₂COOH)₂) является весьма сильным комплексообразователем и, следовательно, раствор должен достаточно долго храниться не окислясь, я основательно закупился и был счастлив. Часа полтора. Пока не приехал домой и не вскрыл пакет. Во-первых, порошок не слишком здорово растворялся в воде. А во-вторых, тест на железо от «Sera» показал практически полное отсутствие присутствия двухвалентного железа. Поскольку непонятно было, на кого грешить, пришлось привлекать на помощь науку. Проверяли в лаборатории методом полярографического анализа. Оказалось, что двухвалентного железа содержится от 5 до 7 процентов. Остальное – железо трехвалентное. Однако признаваться в собственном лохизме и выкидывать 50 пакетов было обидно. Решил попробовать восстановить железо до нужной степени окисления (т.е. перевести его из трехвалентной формы в двухвалентную). Самый доступный восстановитель - аскорбиновая кислота. Содержимое пакета было высыпано в 0,5 л воды, растворено насколько возможно (оставались кристаллы на дне) и добавлено 10 г аскорбиновой кислоты. После этого весь «антихлорозин» растворился. Раствор, кстати, при добавлении аскорбинки поменял свой цвет – приобрел значительно более насыщенный оттенок коричневого. Проверка на двухвалентное железо показала, что его доля поднялось до 85% от общего содержания железа, а концентрация составила около 1 г/л! Однако получившийся раствор оказался весьма кислым (аскорбиновая кислота – кислота достаточно сильная, сильней уксусной). Поэтому появились желание раствор поднейтрализовать. В качестве нейтрализатора был взят концентрированный раствор поташа (карбоната калия K₂CO₃). Во-первых, нейтрализация проходит наглядно: как только при приливании очередной порции поташа перестали выделяться пузырьки углекислого газа, так и достаточно. А во-вторых, при такой обработке состав обогащается очень полезным калием. Цвет получившегося раствора вышел специфическим. Что-то такое темно-бордовое с зеленым отблеском. Содержание двухвалентного железа при этом не снизилось, никаких осадков не выпадало. Оставался вопрос о стойкости такого раствора. Контрольная порция была оставлена в комнатных условиях и время от времени проверялась на содержание железа. 4 месяца выдержки никаких изменений не показали. Через полгода концентрация двухвалентного железа снизилась до 75%. Т.е. восстановленный аскорбиновой кислотой «антихлорозин» оказался очень дешевым, весьма устойчивым и достаточно концентрированным источником двухвалентного железа. Что касается нейтрализации поташем, то, думаю, острой необходимости в его использовании нет. Если подкормку добавлять регулярно небольшими порциями, то значительных скачков рН быть не должно. Более того, мы помним, что и закомплексованные растворы железа наиболее устойчивы в кислых средах, так что, возможно, без нейтрализации раствор может храниться еще дольше (правда, непонятно, зачем :-)). Ну и возможность обогащения раствора калием мы при этом теряем.

      Что касается производителей этого самого «антихлорозина», то за них можно только порадоваться. На пакетике написано «хелат железа» – хелат железа и есть. А вот какого, двух или трехвалентного, про то никто и не писал.

      Хранить любые железосодержащие растворы лучше в темноте и прохладе, продержатся дольше. Кстати, в этой связи лучше брать не прозрачные бутылки от «Пепси» и «Коки», а темные, от кваса или «Херши», если ее еще продают.

      Теперь к вопросу о нормах внесения железа. Слишком большое его количество – не есть хорошо. И, хотя информации о прямом вреде передозировки железа найти не удалось, существующие санитарные нормативы устанавливают его предельно допустимую концентрацию в 0,3 мг/л. Так что распространенное мнение (активно поддерживаемое производителями аквариумных удобрений, «Sera», в частности) о том, что оптимальная концентрация железа должна находится в пределах от 0,5 мг/л до 1,0 мг/л, выглядит несколько экстремистским. К тому же надо различать «пиковую» концентрацию, вносимую впервые в начале использования удобрения и «поддерживающую» – концентрацию в течение жизни банки. Так вот, постоянное содержание железа не должно превышать 0,1-0,2 мг/л. Понятно, что для поддержания этой концентрации в различных аквариумах нужно будет приливать различные количества удобрений. И речь идет не емкости банки, рассчитать норму внесения для каждого литража достаточно просто. Здесь многое зависит, во-первых, от того, в соединении с каким хелатором железо вносится, т.е. от стойкости комплекса и, соответственно, от возможности накопления в аквариуме его неупотребленных остатков. И, во-вторых, от конкретных условий в конкретном аквариуме, прежде всего, от плотности посадки растений и скорости их роста. Понятно, что потребности аквариума с парой кустов медленнорастущих анубиасов сильно отличаются от потребностей банки, густо заросшей крупными эхинодорусами. Плюс ко всему прочему необходимо учитывать «степень оптимальности» аквариума для растений.

Цитратный и трилоновый растворы, приготовленные с соответствии с методиками вариантов 1 и 2, содержат по 500 мг/л (0,5 г/л) железа. Для тех, кто забыл школьный курс химии, напомню, как это рассчитывается.

      Молекулярный вес FeSO₄^.7H₂O равен 278. Вес железа равен 56. Мы внесли 2,5 г купороса. Хотим рассчитать, сколько в нем железа. Составляем пропорцию:

(1)	В 278 г купороса	--	56 г железа
	В 2,5 г купороса	--	Х г железа	Х = 2,5 * 56 / 278 = 0,5 г железа

      Все это растворено в 1л (1000 мл) воды. Концентрация железа, стало быть, будет равна 0,5 г/л (500мг/1000 мл или 500 ppm).

      Теперь мы хотим рассчитать, сколько же мл такого раствора нужно внести для получения в аквариуме емкостью, допустим, 100 л концентрации железа в 0,1 мг/л. Операция будет состоять из 2-х действий. Во-первых, выясним, сколько нужно железа на такой аквариум. Составляем еще одну пропорцию:

(2)	В 1л требуемого раствора должно содержаться	0,1 мг железа
	В 100 л аквариума	Y мг железа	Y = 100 * 0,1 / 1 = 10 мг.

      Теперь можно рассчитать, сколько нужно взять нашего раствора, чтобы в нем были требуемые 10 мг железа. Третья пропорция:

(3)	В 1000 мл исходного раствора содержится	500 мг железа
	В Z мл	10 мг железа	Z = 1000 * 10 / 500 = 20 мл

      Т.е., используя наши цитратные или трилоновые растворы, на каждые 100 л аквариумной воды надо добавлять по 20 мл подкормки. Значит, владельцу 100-литровой банки литра цитратного раствора хватит на 50 доз. С учетом, что уверенно хранить этот раствор можно не больше 2-х недель, становится понятно, что готовить такие его количества явно бессмысленно. Даже в режиме ежедневного приливания. Нормальным будет приготовление такого раствора в бутылочке 0,33 л. Только, соответственно, количества компонентов тоже надо будет уменьшить втрое и взять, соответственно, 0,8 г купороса и 1,3 лимонной кислоты. «Антихлорозинный» раствор вдвое более концентрированный, его, стало быть, нужно будет использовать вдвое меньшими дозами.

      Все это можно посчитать и гораздо быстрее, однако такая «академичная» роспись специально представлена дабы облегчить пользователям расчеты для их конкретных случаев.

      Теперь вернемся к долгим и занудным рассуждениям насчет оптимальности соотношения влияющих на жизнедеятельность растений параметров. И вспомним, что концентрация в 0,1 мг/л дается для условий плотно засаженных аквариумов с CO₂-продувкой, хорошим светом, оптимальной температурой и сбалансированным сочетанием микро- и макроэлементов. И придем к выводу, что, если мы решили подкармливать растения не комплексной PMDD-смесью, а только железом, если, при этом не слишком хорошо представляем себе концентрации элементов в нашем водопроводе, не используем CO₂, а температура летом приближается к 30 градусам, т.е. наш аквариум может не вполне соответствовать тому, для которого эти 0,1 мг/л были найдены, то более надежно начать с уменьшенных концентраций подкормки. Для надежности, для начала – раз в 5. Приливать, постепенно увеличивая дозировку, отслеживать и записывать изменения и вносить при необходимости коррективы. Только помнить, что растения реагируют на них с задержкой недели в две.

Начинку для глиняных шариков из железного купороса и гумата сделал. Теперь предстоит самое грязное: возня с глиной. Хотя это негигиенично, но зато дешево, надежно и практично©.