Осмос. Чистая вода или нет?
Добавлено: 30 май 2023, 20:20
Осмос. Чистая вода или нет?
Все аквариумисты-травники, особенно живущие в местности с жёсткой и щелочной водой, в конце концов приходят к мысли, что для того, чтобы выращивать что-то серьёзное в своих подводных садах, нужно "переходить" на осмос.
То есть вместо водопроводной воды применять в своих аквариумах воду очищенную с помощью фильтров обратного осмоса.
Тем более, наслушавшись своих более опытных коллег и перечитав некоторое количество статей в интернете, эта мысль всё больше и больше начинает свербить.
И наконец, аквариумист-травник устанавливает у себя дома систему обратного осмоса и...
Казалось бы все проблемы с водой решены.
Но не тут-то было!
Вместе с "осмосом" приходят проблемы реминерализации. Что применять, как применять, что лучше - самодельные восстановители или фирменные реминерализаторы.
Какие вообще существуют соли для реминерализации? Что важнее поднимать - KH или GH? А может, ещё нужно что добавлять в реминерализаторы?
Что лучше сульфаты или хлориды? И т.д. и т.п.
И если любознательный аквариумист в конце концов может разобраться со всеми этими проблемами и решить, что лучше для его аквариума, для растений и животных, живущих там, то всё равно остаётся нерешённой самая, на мой взгляд, большая проблема - насколько можно считать воду после обратноосмотического фильтра чистой и "пустой". И насколько добавление той или иной соли для реминерализации позволяет аквариумисту "строить" воду на 100% подходящую для обитателей его аквариума.
И вот тут нашего среднестатистического аквариумиста подстерегают некоторые проблемы.
И первая и самая простая - практически полное отсутствие информации про мембраны и что проходит через них, а что нет.
То есть про сами мембраны информация есть - фирма-производитель, размер "ячеек", производительность и т.п. технические данные.
Как бы и правильно - кто из потребителей питьевой воды (а 99.9999% фильтров RO приобретаются простыми пользователями и для питья) будет "париться" такими вопросами!
Ведь "всем известно", что осмос - это чистая вода без всяких примесей!
Так да не так!
Через некоторое время пытливый аквариумист с аквариумом с растениями (особенно сложными) начинает замечать "косяки" и перекосы.
То всё встало и не хочет расти, то просто затормозило, то верхушки крутит, то нижние листья закручиваются.
И начинаются поиски виноватых! Как говорится, "поиск невиновных и награждение непричастных"!
Мало кто, даже из опытных аквариумистов-травников заподозрит в проблемах воду! Она ведь - ОСМОС! Да ещё и с солями, которые долго и упорно подбирал.
А всё на самом деле иначе! И совсем не просто!
Поскольку для аквариумистики используются бытовые системы RO, то и мембраны также имеют свои особенности.
Просто невозможно очистить воду бытовым фильтром на 100%.
Поскольку, изначально мембраны создавались для обессоливания воды, то и стандартные испытания на удаление солей мембраной проводились по раствору поваренной соли. Осмос может обеспечить удаление этой соли на 99%. Но когда вода очень жесткая, эффективность может снижаться до 93-95%, за счет увеличения "проскока". Для бытового осмоса чаще всего используют мембраны с селективностью от 97 до 99%. Их нормируют по хлориду натрия, но это не значит, что так же будет и по другим веществам. У разных загрязнителей "проскок" может отличаться, это зависит от их природы. Например, некоторые соединения бора проходят через мембрану довольно успешно. А это в свою очередь, может привнести в аквариум тот фактор неизвестности, который сведёт на нет все потуги аквариумиста вырастить какое-либо растение, чувствительное к содержанию бора. А учитывая накопления этого элемента в аквариуме, возможно, он и является источником косяков и перекосов. Но тестов на содержание бора в воде у аквариумистов нет, и сказать сколько его прошло через мембрану и вызвало эти косяки практически невозможно. Ну разве что, глаз опытного аквариумиста по внешнему виду растений может с некоторой натяжкой предположить, что виновником всех бед является бор.
Ещё один фактор - кислотность (щёлочность). При нейтральном рH бор находится в растворе в виде молекулы H3BO3 и по некоторым свойствам очень напоминает воду. Это позволяет бору проходить через мембрану. Если рН изменить на щелочной, то бор будет находиться в растворе в виде заряженного иона — аниона борной кислоты или тетрабората. В виде аниона, бор уже отлично отсекается мембраной. Так что кислотность входящей воды в случае с бором имеет чуть ли не решающее значение.
Далее.
Чем выше концентрация загрязнения в исходной воде, тем выше интенсивность проникновения веществ через мембрану.
То есть, чем грязнее входная вода, тем будет больше "проскока". С некоторым приближением можно выяснить какая вода течёт из крана и сколько в ней нитратов, фосфатов и других солей.
Нужно учитывать, что мембраны по своим технологическим особенностям, связанным с их производством, также могут сильно разниться по "проскокам".
Так например, старое поколение полупроницаемых мембран - полиацетатные - пропускают до 50% нитратов. Нынешнее поколение мембран - из ароматического полиамида - задерживает практически полностью нитраты и нитриты, находящиеся в исходной воде.
На "проскоки" также влияет и температура. С ростом температуры уменьшается вязкость и плотность раствора, что способствует росту проницаемости. То есть летом возможно более сильное "загрязнение" осмозной воды, чем, скажем, в зимний период.
Ещё один фактор, добавляющий неизвестность в чистоту осмоса - это источник исходной воды.
Если вы городской житель, опять же с некоторой натяжкой можно говорить, что у вас течёт из крана относительно чистая вода. Если же вы берёте воду из колодцев (верхних водоносных слоёв), то никогда не сможете точно сказать, какие элементы появятся в ней через день, неделю или полгода. Верхние водоносные слои крайне уязвимы для биологического и химического загрязнения с поверхности. И поэтому ЧТО будет у вас проходить через мембрану, сказать очень трудно. Если вы добываете воду из глубокой скважины – шансы получать воду стабильного состава и качества безусловно выше, чем если речь идет о верхних водоносах. Но тут также важно понимать, что в том случае, если ваш сосед устроит скважину на тот же водоносный горизонт, и при этом не позаботится о надежной изоляции всех вышестоящих водоносов,то в результате в вашей скважине окажется все та же вода из колодца, со всеми ее недостатками и угрозами. И после мембраны тоже возможны всякие "проскоки".
Короче говоря, не стоит обольщаться, что устанавливая осмос вы получаете чистую воду и можете её реминерализировать на 100% для нужд обитателей вашего аквариума. Это блеф. Чистота вашего осмоса зависит от такого огромного количества факторов, что опознать их всех не представляется вообще никакой возможности. И даже, если вы опознаете их всех. то как сможете отфильтровать и очистить ваш осмос?
Можно, конечно поставить ещё одну ступень очистки - ещё одну мембрану, но это существенно увеличит стоимость выходной воды и всё равно на 100% не решит всех проблем.
И в конце статьи я хочу показать какие из наших "родных" аквариумных солей смогут пройти всё-таки через мембрану.
И это, наверное, лишь малая часть.
Всё полностью мы не узнаем никогда.
Ну разве что, если у вас есть научная лаборатория для определения ВСЕХ параметров воды, включая солесодержание...
В статье использованы материалы с сайтов:
Все аквариумисты-травники, особенно живущие в местности с жёсткой и щелочной водой, в конце концов приходят к мысли, что для того, чтобы выращивать что-то серьёзное в своих подводных садах, нужно "переходить" на осмос.
То есть вместо водопроводной воды применять в своих аквариумах воду очищенную с помощью фильтров обратного осмоса.
Тем более, наслушавшись своих более опытных коллег и перечитав некоторое количество статей в интернете, эта мысль всё больше и больше начинает свербить.
И наконец, аквариумист-травник устанавливает у себя дома систему обратного осмоса и...
Казалось бы все проблемы с водой решены.
Но не тут-то было!
Вместе с "осмосом" приходят проблемы реминерализации. Что применять, как применять, что лучше - самодельные восстановители или фирменные реминерализаторы.
Какие вообще существуют соли для реминерализации? Что важнее поднимать - KH или GH? А может, ещё нужно что добавлять в реминерализаторы?
Что лучше сульфаты или хлориды? И т.д. и т.п.
И если любознательный аквариумист в конце концов может разобраться со всеми этими проблемами и решить, что лучше для его аквариума, для растений и животных, живущих там, то всё равно остаётся нерешённой самая, на мой взгляд, большая проблема - насколько можно считать воду после обратноосмотического фильтра чистой и "пустой". И насколько добавление той или иной соли для реминерализации позволяет аквариумисту "строить" воду на 100% подходящую для обитателей его аквариума.
И вот тут нашего среднестатистического аквариумиста подстерегают некоторые проблемы.
И первая и самая простая - практически полное отсутствие информации про мембраны и что проходит через них, а что нет.
То есть про сами мембраны информация есть - фирма-производитель, размер "ячеек", производительность и т.п. технические данные.
Как бы и правильно - кто из потребителей питьевой воды (а 99.9999% фильтров RO приобретаются простыми пользователями и для питья) будет "париться" такими вопросами!
Ведь "всем известно", что осмос - это чистая вода без всяких примесей!
Так да не так!
Через некоторое время пытливый аквариумист с аквариумом с растениями (особенно сложными) начинает замечать "косяки" и перекосы.
То всё встало и не хочет расти, то просто затормозило, то верхушки крутит, то нижние листья закручиваются.
И начинаются поиски виноватых! Как говорится, "поиск невиновных и награждение непричастных"!
Мало кто, даже из опытных аквариумистов-травников заподозрит в проблемах воду! Она ведь - ОСМОС! Да ещё и с солями, которые долго и упорно подбирал.
А всё на самом деле иначе! И совсем не просто!
Поскольку для аквариумистики используются бытовые системы RO, то и мембраны также имеют свои особенности.
Просто невозможно очистить воду бытовым фильтром на 100%.
Поскольку, изначально мембраны создавались для обессоливания воды, то и стандартные испытания на удаление солей мембраной проводились по раствору поваренной соли. Осмос может обеспечить удаление этой соли на 99%. Но когда вода очень жесткая, эффективность может снижаться до 93-95%, за счет увеличения "проскока". Для бытового осмоса чаще всего используют мембраны с селективностью от 97 до 99%. Их нормируют по хлориду натрия, но это не значит, что так же будет и по другим веществам. У разных загрязнителей "проскок" может отличаться, это зависит от их природы. Например, некоторые соединения бора проходят через мембрану довольно успешно. А это в свою очередь, может привнести в аквариум тот фактор неизвестности, который сведёт на нет все потуги аквариумиста вырастить какое-либо растение, чувствительное к содержанию бора. А учитывая накопления этого элемента в аквариуме, возможно, он и является источником косяков и перекосов. Но тестов на содержание бора в воде у аквариумистов нет, и сказать сколько его прошло через мембрану и вызвало эти косяки практически невозможно. Ну разве что, глаз опытного аквариумиста по внешнему виду растений может с некоторой натяжкой предположить, что виновником всех бед является бор.
Ещё один фактор - кислотность (щёлочность). При нейтральном рH бор находится в растворе в виде молекулы H3BO3 и по некоторым свойствам очень напоминает воду. Это позволяет бору проходить через мембрану. Если рН изменить на щелочной, то бор будет находиться в растворе в виде заряженного иона — аниона борной кислоты или тетрабората. В виде аниона, бор уже отлично отсекается мембраной. Так что кислотность входящей воды в случае с бором имеет чуть ли не решающее значение.
Далее.
Чем выше концентрация загрязнения в исходной воде, тем выше интенсивность проникновения веществ через мембрану.
То есть, чем грязнее входная вода, тем будет больше "проскока". С некоторым приближением можно выяснить какая вода течёт из крана и сколько в ней нитратов, фосфатов и других солей.
Нужно учитывать, что мембраны по своим технологическим особенностям, связанным с их производством, также могут сильно разниться по "проскокам".
Так например, старое поколение полупроницаемых мембран - полиацетатные - пропускают до 50% нитратов. Нынешнее поколение мембран - из ароматического полиамида - задерживает практически полностью нитраты и нитриты, находящиеся в исходной воде.
На "проскоки" также влияет и температура. С ростом температуры уменьшается вязкость и плотность раствора, что способствует росту проницаемости. То есть летом возможно более сильное "загрязнение" осмозной воды, чем, скажем, в зимний период.
Ещё один фактор, добавляющий неизвестность в чистоту осмоса - это источник исходной воды.
Если вы городской житель, опять же с некоторой натяжкой можно говорить, что у вас течёт из крана относительно чистая вода. Если же вы берёте воду из колодцев (верхних водоносных слоёв), то никогда не сможете точно сказать, какие элементы появятся в ней через день, неделю или полгода. Верхние водоносные слои крайне уязвимы для биологического и химического загрязнения с поверхности. И поэтому ЧТО будет у вас проходить через мембрану, сказать очень трудно. Если вы добываете воду из глубокой скважины – шансы получать воду стабильного состава и качества безусловно выше, чем если речь идет о верхних водоносах. Но тут также важно понимать, что в том случае, если ваш сосед устроит скважину на тот же водоносный горизонт, и при этом не позаботится о надежной изоляции всех вышестоящих водоносов,то в результате в вашей скважине окажется все та же вода из колодца, со всеми ее недостатками и угрозами. И после мембраны тоже возможны всякие "проскоки".
Короче говоря, не стоит обольщаться, что устанавливая осмос вы получаете чистую воду и можете её реминерализировать на 100% для нужд обитателей вашего аквариума. Это блеф. Чистота вашего осмоса зависит от такого огромного количества факторов, что опознать их всех не представляется вообще никакой возможности. И даже, если вы опознаете их всех. то как сможете отфильтровать и очистить ваш осмос?
Можно, конечно поставить ещё одну ступень очистки - ещё одну мембрану, но это существенно увеличит стоимость выходной воды и всё равно на 100% не решит всех проблем.
И в конце статьи я хочу показать какие из наших "родных" аквариумных солей смогут пройти всё-таки через мембрану.
И это, наверное, лишь малая часть.
Всё полностью мы не узнаем никогда.
Ну разве что, если у вас есть научная лаборатория для определения ВСЕХ параметров воды, включая солесодержание...
В статье использованы материалы с сайтов:
- Мембранные процессы
- Технология обратного осмоса и ультрафильтрации
- По ту сторону чистоты: что может и чего не может обратноосмотическая мембрана
- Обратный осмос – мифы и правда