تجهیزات دی‌اکسیدکربن آکواریوم یکی از ضروری‌ترین تجهیزات موردنیاز آکواریوم‌های گیاهی است که خرید آن مستلزم صرف هزینه زیادی است. بسیاری از افراد مبتدی برای کسب تجربه نگهداری از آکواریوم‌های گیاهی به دنبال راهی ارزان و آسان برای تأمین دی‌اکسیدکربن آکواریوم خود بوده به همین دلیل به فکر ساخت Co2 دست‌ساز آکواریوم هستند.
استفاده از دستگاه Co2 ساز به دلیل سهولت و ارزان بودن راه‌اندازی آن‌یکی از روش‌های شایع بین افراد مبتدی برای تأمین گاز دی‌اکسیدکربن آکواریوم پلنت است. در فروشگاه تجهیزات آکواریوم کیت Co2 دی‌اکسیدکربن شامل مخزن، مواد لازم برای تولید Co2، شلنگ و دیفیوزر به‌صورت آماده عرضه می‌شود که مراحل راه‌اندازی آن توسط راهنمای داخل جعبه آن‌ها آموزش داده‌شده است.
می‌توانید با خرید کیت‌های دی‌اکسیدکربن دست‌ساز آکواریوم دو شرکت Tetra، Jbl و Sera تجهیزات لازم برای تولید دی‌اکسیدکربن را به‌صورت آماده خریداری کنید. ازآنجاکه کیت‌های آماده Co2 دست‌ساز شرکتی گران است و همه توانایی خرید آن‌ها را ندارند در این مقاله به آموزش نحوه ساخت Co2 دست‌ساز آکواریوم گیاهی خواهیم پرداخت.
«برای آشنایی بااهمیت دی‌اکسیدکربن در آکواریوم از شما دعوت می‌کنیم بامطالعه مقاله راهنمای کامل دی‌اکسیدکربن آکواریوم: همه‌چیز از مفهوم تا کاربرد با ما همراه باشید»
دستگاه Co2 دست‌ساز و عملکرد آن در آکواریوم
ساخت سیستم Co2 دست‌ساز آکواریوم بین افراد مبتدی که قصد کسب تجربه نگهداری از آکواریوم پلنت را دارند بسیار شایع بوده و در ساخت آن از روش‌ها و ترکیبات مختلفی استفاده می‌کنند که یکی از بهترین و مطمئن‌ترین راه‌ها استفاده از شکر و مخمر یا روش تخمیری (Yeast Method) است.
ساخت Co2 برای آکواریوم پلنت با ظرفیت بیش از بالای 120 لیتر منطقی نیست زیرا برای تأمین دی‌اکسیدکربن این حجم آب نیازمند استفاده از دی‌اکسیدکربن پرفشار خواهیم بود. درروش تولید دی‌اکسیدکربن دستی برای تولید دی‌اکسیدکربن پرفشار، نیازمند استفاده از تعداد زیادی بطری و افزایش تعداد اتصالات خواهیم بود که احتمال نشتی را افزایش داده و رسیدگی به آن‌ها را مشکل‌تر می‌کند.
در ادامه این مقاله نحوه ساخت Co2 دست‌ساز را به دو روش شامل واکنش اسید و باز و روش تخمیری را آموزش داده و مراحل ساخت آن‌ها را تشریح خواهیم نمود. در تمامی روش‌های ساخت Co2 دست‌ساز برای آکواریوم پلنت از تعدادی بطری به‌عنوان مخزن محلول تولید Co2 استفاده می‌شود و تفاوت آن‌ها در تعداد قطعات و ترکیبات مورداستفاده برای تولید دی‌اکسیدکربن است.
مزایای استفاده از Co2 دست‌ساز در آکواریوم
- روشی آسان با هزینه راه‌اندازی کم نسبت به سیستم دی‌اکسیدکربن حرفه‌ای
- عدم نیاز به خرید تجهیزات گران‌قیمت
- مناسب برای افراد مبتدی علاقه‌مند به استفاده از Co2 در آکواریوم‌های گیاهی
معایب استفاده از Co2 دست‌ساز در آکواریوم
- نیاز به حضور فیزیکی و عدم امکان تنظیم خودکار تزریق دی‌اکسیدکربن در طول شبانه‌روز
- احتمال افزایش میزان Co2 و ایجاد نوسان شدید در پارامترهای شیمیایی آب آکواریوم به دلیل ناپایداری مقدار دی‌اکسیدکربن در حال تولید
- احتمال تولید گازهای خطرناکی مانند سولفید هیدروژن برای ماهی‌ها و گیاهان آکواریوم
- هزینه زیاد خرید ترکیبات لازم برای تولید گاز دی‌اکسیدکربن در طولانی‌مدت
- دقت کمتر نسبت به سیستم دی‌اکسیدکربن پیوسته و حرفه‌ای
- احتمال تغییر رنگ آب در صورت کم‌دقتی
- استفاده از این روش نیازمند تجربه و آموزش دارد.
- در صورت عدم خروج گاز امکان منفجرشدن مخزن و آلودگی محیط محتمل است.
آموزش ساخت Co2 دست‌ساز به روش تخمیری
آموزش طریقه ساخت Co2 دست‌ساز آکواریوم را ابتدا با تشریح روش تخمیری و باهدف کاهش هزینه و بدون استفاده از قطعات گران‌قیمت آغاز نموده و در ادامه روش تولید دی‌اکسیدکربن با واکنش اسید و باز با استفاده از قطعات تجاری را بیان خواهیم نمود.
درروش تولید دی‌اکسیدکربن با استفاده از شکر و مخمر گاز دی‌اکسیدکربن طی فرایند تخمیر به وجود می‌آید که به دلیل ارزان بودن راه‌اندازی آن روش خوبی برای علاقه‌مندانی است که قصد تجربه نگهداری از آکواریوم گیاهی دارند. در این روش ابتدا شکر، جوش‌شیرین و آب را داخل یک بطری ریخته و در آب حل می‌کنیم سپس خمیر مایع یا همان مخمر را به آن اضافه کرده و حل می‌کنیم سپس درب بطری رو طوری می‌بندیم که هوا امکان وارد و خارج شدن به آن نداشته باشد.
پس از گذشت مدت‌زمان کوتاهی محلول شروع به واکنش و تولید گاز دی‌اکسیدکربن کرده و گاز دی‌اکسیدکربن تولیدشده توسط شلنگ به دیفیوزر هدایت و توسط آن در آب آکواریوم حل می‌شود. مخمر نوعی قارچ بوده که در حضور اکسیژن و گلوکز، دی‌اکسیدکربن و آب تولید می‌کند.
تولید دی‌اکسیدکربن به روش تخمیری، روشی بیولوژیک برای تولید Co2 محسوب می‌شود که در صورت کاهش تولید دی‌اکسیدکربن می‌توان هر یک از ترکیبات آن را مجدداً شارژ نمود.
قطعات موردنیاز برای ساخت Co2 دست‌ساز به روش تخمیری
- دو فنجان شکر به‌عنوان ماده اصلی برای تولید Co2
- یک قاشق چای‌خوری مخمر برای واکنش با شکر
- یک قاشق چای‌خوری جوش‌شیرین برای جلوگیری از تولید کف در واکنش بین شکر و مخمر
- دو فنجان آب ولرم (حداکثر 35 درجه سانتی‌گراد) بدون کلر برای ترکیب شکر و مخمر
- 2 عدد بطری آب‌معدنی یا نوشابه بزرگ یکی به‌عنوان مخزن محلول واکنش (بطری A) و دیگری برای جدا کردن و مخزن گاز دی‌اکسیدکربن (بطری B)
- شلنگ سیلیکونی برای متصل کردن تجهیزات مختلف سیستم دی‌اکسیدکربن دست‌ساز
- دریل یا میخ برای سوراخ کردن درب بطری‌ها
- تعدادی سوپاپ یک‌طرفه برای جلوگیری از برگشت آب آکواریوم
- شیر هوا و چندراهی برای اتصال و اضافه نمودن قطعات اضافی
- چسب سیلیکون برای عایق‌بندی درب بطری‌ها و جلوگیری از نشت دی‌اکسیدکربن و ورود هوا به مخزن
- یک عدد قیف برای ریختن مواد واکنش‌دهنده
- یک عدد فنجان برای اندازه‌گیری ترکیبات
- ماژیک برای نوشتن و مشخص کردن بطری‌ها
روش تهیه و مونتاژ قطعات Co2 دست‌ساز به روش تخمیری
ابتدا بطری‌ها را شسته و با ماژیک بر روی آن‌ها حرف A و حرف B را بنویسید تا آن‌ها را با یکدیگر اشتباه نگیرید. درب بطری A را بازکرده و توسط دریل سوراخی کوچک‌تر از قطر شلنگ در آن ایجاد کنید سپس ده الی پانزده سانتیمتر شلنگ را بریده و توسط یک انبردست یا دم‌باریک دو الی سه سانتیمتر آن را از سوراخ درب رد کنید.
درب بطری را از هر دو طرف با چسب سیلیکون آب‌بندی کرده سپس بسته به نوع چسب از یک ساعت تا چند ساعت صبر کنید تا چسب کاملاً خشک شود. برای افزایش کارایی و کنترل مقدار گاز خروجی می‌توانید یک عدد شیر هوا به شلنگ خروجی بطری وصل کرده و پس‌ازآن نیز یک عدد سوپاپ یک‌طرفه برای جلوگیری از بازگشت Co2 به مخزن محلول واکنش نصب نمایید.
به‌جای رد کردن شلنگ از سوراخ درب بطری می‌توانید با نصب پیچ زیر بر روی درب بطری به کار خود زیبایی و استحکام بیشتری دهید.
درب بطری B را برداشته همانند روش‌های قبل دو سوراخ در آن ایجاد کرده و پنج الی هفت سانتیمتر شلنگ خروجی از بطری A را دریکی از سوراخ بطری B فروکنید. سپس سر شلنگ اصلی را سه سانتیمتر در سوراخ دوم درب بطری B فروکرده و با چسب سیلیکون محل اتصال آن‌ها را چسب زده و آب‌بندی کنید سپس چند ساعت صبر کنید تا چسب کاملاً خشک شود.
کمی بالاتر از محل اتصال شلنگ اصلی به درب بطری را ببرید و سوپاپ یک‌طرفه را نصب کنید تا از برگشت آب آکواریوم به مخزن گاز دی‌اکسیدکربن (بطری B) جلوگیری نماید.
درصورتی‌که قصد دارید حجم گاز دی‌اکسیدکربن تولیدشده را با افزایش تعداد مخزن محلول واکنش اضافه کنید می‌تواند آن‌ها را به‌وسیله رابط به هم متصل نموده و سایر مراحل را به ترتیب قبل ادامه دهید.
در ادامه مقداری شلنگ را بریده یکسر آن را به سوپاپ یک‌طرفه و سر دیگر آن را به حباب‌شمار وصل کرده سپس سر آزاد شلنگ را به دیفیوزر وصل کنید. کسانی که از فیلتر سطلی استفاده می‌کنند؛ می‌توانند به‌جای استفاده از دیفیوزر، لوله دی‌اکسیدکربن را مستقیماً وارد ورودی فیلتر کرده تا Co2 تولیدشده توسط فیلتر در آب حل و به آکواریوم اضافه شود.
ساده‌ترین روش برای حل کردن دی‌اکسیدکربن استفاده از سنگ هوا است. سنگ هوا به‌خوبی دی‌اکسیدکربن را در آب حل نکرده و باعث اتلاف Co2 می‌شود ولی به‌جای سنگ هوای معمولی می‌توانید از سنگ هوای سرامیک، شیشه یا پلاستیکی که دارای روزنه‌های بسیار ریز میکرو بوده و حباب‌های بسیار ریزی تولید می‌کنند استفاده نمایید.
تهیه ترکیب تولید Co2 دست‌ساز برای آکواریوم به روش تخمیری
دو فنجان آب ولرم بدون کلر و دو فنجان شکر را داخل بطری A ریخته و به‌شدت تکان دهید تا کامل حل شود سپس چند دقیقه صبر کنید تا دمای آب داخل بطری با دمای اتاق برابر شود. یک قاشق چای‌خوری مخمر را در مقداری آب گرم ریخته و هم بزنید تا محلولی یکنواخت به دست آید.
پنج الی ده دقیقه به مخمر استراحت دهید سپس آن را داخل بطری A ریخته و شیر هوا را بازکنید؛ سپس بدنه بطری را طوری فشار دهید که مایع لب تا لب بطری رسیده و هوای داخل آن به‌طور کامل خارج شود. پس از جمع شدن بطری و خارج شدن هوا، شیر هوا را ببندید.
پس از گذشت چند ساعت (بسته به کیفیت مخمر) کم‌کم حباب‌های ریز به‌صورت کف در سطح بطری تشکیل و نمایان خواهد شد که نشان‌دهنده شروع واکنش و تولید شدن گاز دی‌اکسیدکربن است. به‌مرور با آزاد شدن گاز Co2 بطری به حالت عادی بر خواهد گشت سپس شیر هوا را به‌آرامی بازکنید تا دی‌اکسیدکربن از آن خارج شود.
توصیه می‌کنیم تا زمانی که بطری به حالت اولیه برنگشته و به‌شدت سفت نشده شیر را باز نکنید تا از فشار کافی برخوردار شود. با مرور باگذشت زمان و اتمام مخمر و شکر (شکر توسط مخمر مصرف می‌شود) سرعت تولید گاز دی‌اکسیدکربن کاهش‌یافته و بایستی با مشاهده کاهش واکنش بین شکر و مخمر، ترکیب جدید را درست کرده و جایگزین نمایید.
نکاتی که در ساخت Co2 دست‌ساز آکواریوم به روش تخمیری باید مدنظر قرار داد
- از محکم بودن و عدم وجود سوراخ در بطری‌ها مطمئن شوید.
- برای آکواریوم‌های کوچک پلنت می‌توانید از بطری‌های کوچک‌تر استفاده نمایید.
- ترکیب مخمر و شکر باعث به وجود آمدن کف می‌شود که نشان‌دهنده عملکرد درست مخمر است.
- افزودن جوش‌شیرین علاوه بر کاهش کف حاصل از واکنش مخمر با شکر، باعث پایداری و ثبات واکنش می‌شود. جوش‌شیرین با افزایش PH محلول واکنش، باعث افزایش طول عمر مخمر شده و تولید دی‌اکسیدکربن را پایدار می‌کند.
- برای نگهداری طولانی‌مدت بهتر است از مخمرهای خشک استفاده کنید.
- افزایش مخمر سرعت تولید دی‌اکسیدکربن تولیدشده را افزایش می‌دهد درحالی‌که تغییر مقدار شکر تأثیر کمی در تولید Co2 خواهد داشت. افزایش مقدار مخمر باعث افزایش سرعت تخمیر و مصرف سریع‌تر شکر خواهد شد به همین دلیل متناسب با حجم Co2 موردنیاز و حجم مخزن خود از مخمر استفاده کنید.
- مقدار گاز تولیدشده به عواملی شامل کیفیت مخمر، حجم مخزن، دما و نسبت ترکیبات وابسته است.
- با ترکیب نسبت‌های مختلف شکر و مخمر می‌توانید بهترین ترکیب را به دست آورده و تولید دی‌اکسیدکربن را بهینه کنید.
- توصیه می‌کنیم پس از شروع واکنش چند دقیقه صبر کنید و بلافاصله Co2 تولیدشده را به آکواریوم تزریق نکنید زیرا باعث تغییر رنگ آب آکواریوم خواهد شد.
- برای عملکرد سیستم دی‌اکسیدکربن تخمیری توصیه می‌کنیم بطری محلول واکنش را هرچند روز یک‌بار تکان دهید.
- توصیه می‌کنیم از دو بطری به‌عنوان مخزن محلول واکنش استفاده کنید زیرا باوجود مخزن دوم زمان کافی برای جایگزین کردن مخزن دیگر داشته و در تولید گاز Co2 وقفه‌ای به وجود نخواهد آمد.
- خروجی گاز Co2 را نبندید زیرا با تولید گاز Co2 فشار داخل بطری افزایش‌یافته و امکان انفجار آن وجود خواهد داشت.
- در صورت افزایش کیفیت کار خود در مونتاژ قطعات، برای تنظیم زمان دقیق قطع و وصل شدن تزریق دی‌اکسیدکربن می‌توانید از شیر برقی و تایمر استفاده کنید.
آموزش ساخت Co2 دست‌ساز با استفاده از اسید و باز
برای تولید Co2 با استفاده از واکنش اسید و باز از ترکیبات مختلفی می‌توانید استفاده کنید که یکی از بهترین و ارزان‌ترین آن‌ها استفاده از جوش‌شیرین و اسیدسیتریک است. در این روش جوش‌شیرین و اسیدسیتریک به نسبت‌های مساوی استفاده ترکیب‌شده و از کیت تولید Co2 برای اتصال بین دو مخزن استفاده می‌شود.
قطعات موردنیاز برای ساخت Co2 دست‌ساز با استفاده از جوش‌شیرین و اسیدسیتریک
- 200 گرم اسیدسیتریک و جوش‌شیرین به‌عنوان اسید و باز برای تولید Co2
- 800 میلی‌لیتر آب بدون کلر
- 2 عدد بطری 2 لیتری آب یا نوشابه به‌عنوان مخزن واکنش بین اسید و باز
- کیت تولید Co2 برای کنترل و تنظیم گاز دی‌اکسیدکربن تولیدشده
- یک عدد قیف برای ریختن ترکیبات واکنش داخل بطری‌ها
- ماژیک برای نوشتن و مشخص کردن بطری‌ها
- یک عدد پیمانه برای اندازه‌گیری ترکیبات
تهیه ترکیب تولید Co2 دست‌ساز برای آکواریوم با استفاده از جوش‌شیرین و اسیدسیتریک
ابتدا بطری‌ها را شسته و با ماژیک بر روی آن‌ها حرف A و حرف B را بنویسید تا آن‌ها را با یکدیگر اشتباه نگیرید. قیف را روی بطری قرار داده و 200 گرم جوش‌شیرین به آن اضافه کنید.
200 میلی‌لیتر آب داخل بطری جوش‌شیرین ریخته و درب آن را ببندید.
قیف را روی بطری B قرار داده و 200 گرم اسیدسیتریک داخل بطری بریزید.
600 میلی‌لیتر آب بدون کلر به اسیدسیتریک اضافه کرده و درب بطری را ببندید.
هر دو بطری را به‌شدت تکان دهید تا جوش‌شیرین و اسیدسیتریک به‌خوبی در آب حل شوند. در صورت حل شدن جوش‌شیرین در آب رنگ محلول بطری A به رنگ سفید و کدر درآمده و رنگ محول بطری B نیز شفاف خواهد شد.
روش تهیه و مونتاژ قطعات CO2 دست‌ساز با استفاده از جوش‌شیرین و اسیدسیتریک
یک کیت تولید Co2 دست‌ساز را از فروشگاه تجهیزات آکواریوم خریداری کرده و بروشور راهنمای آن را به‌دقت مطالعه کنید. این کیت دارای یک عدد شیر، فشارسنج و دو عدد درب است که توسط یک شلنگ سیلیکونی یا پلاستیکی به هم متصل شده است.
کیت را بر روی بطری‌ها قرار داده و ببندید. بااتصال بطری‌ها به یکدیگر محلول اسیدسیتریک به‌آرامی وارد بطری محلول جوش‌شیرین شده و شروع به واکنش شیمیایی و تولید Co2 خواهند کرد.
شلنگ خروجی از شیر کیت تولید Co2 را به حباب‌شمار وصل کنید.
«برای آشنایی با حباب‌شمار آکواریوم از شما دعوت می‌کنیم بامطالعه مقاله حباب‌شمار Co2 ابزاری برای تنظیم دقیق Co2 آکواریوم و تأثیرات آن با ما همراه باشید»
شلنگ بلندی را به انتهای حباب‌شمار وصل کرده و طول آن را طوری تنظیم کنید که به کف آکواریوم برسد. دیفیوزر را به انتهای شلنگ وصل کرده و در داخل آکواریوم نصب‌کرده و شیر کیت Co2 را بازکنید تا دی‌اکسیدکربن به سمت دیفیوزر حرکت کند.
پس از مدت کوتاهی حباب‌ها دی‌اکسیدکربن به دیفیوزر رسیده و توسط دیفیوزر به‌صورت حباب‌های بسیار ریزی از آن خارج خواهد شد.
«برای آشنایی با دیفیوزر آکواریوم از شما دعوت می‌کنیم بامطالعه مقاله معرفی کامل و کاربردی دفیوزر آکواریوم با ما همراه باشید»
برای کنترل گاز دی‌اکسیدکربن خروجی از سیستم دی‌اکسیدکربن کافی است شیر کیت Co2 را مقداری کم‌وزیاد کنید.
نیاز آکواریوم پلنت به مقدار دی‌اکسیدکربن آکواریوم به عواملی شامل حجم پوشش گیاهی، حجم آب، قدرت تجهیزات نورپردازی و دما بستگی دارد؛ به همین دلیل برای اطمینان از سطح مناسب دی‌اکسیدکربن آب می‌توانید با نصب تستر قطره‌ای Co2 مقدار سطح دی‌اکسیدکربن آکواریوم خود را به‌طور دائم زیر نظر داشته باشید.
«برای آشنایی با نحوه اندازه‌گیری Co2 آکواریوم از شما دعوت می‌کنیم بامطالعه مقاله راهنمای کامل اندازه‌گیری Co2 در آکواریوم پلنت با ما همراه باشید»
نکاتی که در ساخت CO2 دست‌ساز آکواریوم با استفاده از اسید و باز باید مدنظر قرار داد
- از محکم بودن و عدم وجود سوراخ در بطری‌ها مطمئن شوید.
- برای آکواریوم‌های کوچک پلنت می‌توانید از بطری‌های کوچک‌تر استفاده نمایید.
- کیت تولید Co2 را می‌توانید به‌صورت آماده از فروشگاه تجهیزات آکواریوم خریداری کرده و یا همانند روش قبل خودتان آن را سرهم کنید.
- درصورتی‌که نیاز دارید گاز Co2 بیشتری تولید کنید می‌توانید از جوش‌شیرین و آب بیشتری استفاده کنید ولی فراموش نکنید نسبت ترکیب جوش‌شیرین و اسیدسیتریک بایستی برابر و نسبت اسیدسیتریک به آب یک‌سوم باشد. برای مثال در صورت استفاده از 300 گرم جوش‌شیرین بایستی از 300 گرم اسیدسیتریک و 900 میلی‌لیتر آب استفاده نمایید.
- در طول شب و نبود خاموش بودن تجهیزات نورپردازی آکواریوم، گیاهان آکواریوم به دی‌اکسیدکربن نیازی نداشته لذا شیر کیت تولید دی‌اکسیدکربن را ببندید.
- خروجی گاز Co2 را مدت طولانی نبندید زیرا با تولید گاز فشار داخل بطری‌ها افزایش‌یافته و امکان انفجار آن وجود خواهد داشت.
- هر بیست روز یک‌بار تمام قطعات سیستم دی‌اکسیدکربن دستی را جدا کرده و پس از شستشو و شارژ مجدد بطری‌ها، قطعات را مجدداً نصب نمایید.
نتیجه‌گیری
روش‌ها و ترکیبات متنوعی برای ساخت سیستم Co2 دست‌ساز وجود دارد که در این مقاله دو روش تولید دی‌اکسیدکربن دستی شامل روش تخمیری و واکنش اسید و باز را شرح دادیم که هر دو جزء روش‌های ارزان و کاربردی محسوب می‌شوند. هر یک از این روش‌ها نسبت به روش دیگر دارای مزایا و معایب خاصی است که هر فردی باگذشت زمان و کسب مهارت کافی می‌تواند دستگاه Co2 دست‌ساز خود را به‌صورت بهینه‌تری طراحی نماید.
با سپاس از اینکه سایت تنگیتو را برای مطالعه این مقاله انتخاب کردید