1、二氧化碳在水族箱之重要性與使用方法碳元素-是生物界最重要的養份組成元素之一,而綠色水生植物就是利用碳來制造養份,這也是水族生態中極為復雜的生物反應之一,本文主要在探討何謂二氧化碳,及利用人工方式來促進碳化合物生成的復雜過程。眾所皆知,二氧化碳是由碳元素及氧元素化合而成。然而,何謂二氧化碳呢?在工業用途上,它被定義為以下三種形態:1 。碳酸水(液態碳酸.蘇打水2 。冷凝碳酸(氣化冷藏3 。干冰(固態碳酸二氧化碳的化學特性非常穩定,在常溫20度時,成氣態形式,在20度的水中溶解量為1.68克/升,無色、無味、無嗅。碳酸是二氧化碳和水的化合物,屬中性酸度,其溶解于水中時對水中PH值亦大有影響。碳元素

2、是植物的養分嗎?動植物在生存狀態下于生理循環及新陳代謝的過程中,勢必會吸收養分及排泄廢物,而“呼吸”,即是明顯的循環作用之一。無論動物或植物均需要呼吸,而且呼吸現象不分晝夜。一般人都以為:植物在白天是吸入二氧化碳、釋出氧氣:至夜間才吸入氧氣,而釋出二氧化碳,此時為一大訛傳。植物和動物一樣需要呼吸,且不分晝夜的吸入氧氣,只不過白天當植物行呼吸作用的同時,也在進行光合作用-即是吸入二氧化碳并釋放出氧氣。如此一來,植物便可透過光合作用來補充自己呼吸時所需要的氧氣。二氧化碳在光合作用中扮演著一個重要的角色,它和水會一并被植物所吸收,在經由葉片中的葉綠素和陽光作用,最后變成糖分和氧氣,所以對植物而言,二

3、氧化碳是實在是制造自身氧分的一大來源及要素。以二氧化碳來穩定水中PH值二氧化碳在水中的功能實在是不勝枚舉,當水中含有鈣、鉀、鈉或其它苛性堿時,碳酸可以結合它們,由其是水中含有上述強堿性的重碳酸鹽類時,碳酸可以結合而使其沉淀,因此常被當作常被當作沉淀劑使用。在水族養殖領域內,碳酸是正規的重碳酸鹽(化合物沉淀清除劑。生物脫鈣作用當水中游離的二氧化碳會含量降低時,水中植物為了尋求二氧化碳,會開始進行一種生物脫鈣作用,它們會從水中的碳酸及重碳酸鹽中剝奪走二氧化碳,而造成鈣化合物這沉淀,稱之為生物脫鈣作用。此種作用往往會令水中PH值逐漸升高,甚至高達PH9,為水族箱帶來嚴重不良影響。水草除了吸收二氧化碳

4、制造養分外,二者之間還有一個絕妙的搭配功能:二氧化碳能使水中的重碳酸鹽及碳酸鹽的組成比例維持一個定值。當水中溶解的重碳酸鹽愈多,水草對二氧化碳的需求也就愈大,因此會加速分解水中碳酸鹽或重碳酸鹽以求保持二氧化碳溶解之定數,這兩者之間的關系可由一個曲線表上明顯的看出來。避免鈣沉淀之要決當水中含有大量的重碳酸鹽時,就需要更多的游離態二氧化碳,若游離態的二氧化碳不足時,就會形成鈣化合物的沉淀。如果您仔細觀察過水族箱,就可以發現在水面、葉面、箱壁及箱底等處皆有鈣的沉淀。如果您比較一下三者在水族箱中的關系,就可以明顯看出:在陸地干燥的環境下,三者的關系恒成定值;但如果在水中,則異常不穩定,圖表也證明出三者

5、的不定性,水中碳酸鹽、二氧化碳的含量及PH值相互影響如此紊亂!有此看來,欲使水草獲得充分的二氧化碳,而最好的方法乃是從外面灌氣至水中。萬事起頭難長久以來,許多生態專家一直在研究如何將二氧化碳灌進水中,或是在水中制造二氧化碳等方法,此項研究已約25年了!在此介紹幾種方法:一般最常用的方法是在水中加入碳酸蘇打(酵母菌,再逐步地加入糖,以使二氧化碳逸出。不過這種方法實在太費周章,因為糖分添加太少或過量均無法得到所需的二氧化碳,而且計量工作十分麻煩,產生的二氧化碳又不純,雜質也多。另一派人士主張使用含有碳酸的礦泉水來提煉二氧化碳,不過這種方法仍屬于拙劣的建議,因為提煉泉水中的二氧化碳將所費不貲,不合乎

6、經濟效益,而且水中尚含有其他的鹽類,也可能干擾二氧化碳的生成。最近還有人提議將碳酸澆注于大理石上以獲得二氧化碳,對愛魚者而言,是絕對不合適的!此法不但危險,而且把極為貴重的大理石破壞藉以取得二氧化碳,任何人均不會將此方法列入考慮的。二氧化碳的水溶性及擴散性二氧化碳本身具有滲透性及水溶性,在任何溫度之下的水中均含有定量的二氧化碳,所以您可以利用吹管裝置將二氧化碳吹入水中,使之溶解。吹管裝置的管徑愈大,對水中二氧化碳溶解度的影響也愈大。現今較常使用的是螺旋吹管,在此種吹管中,水滴和二氧化碳可以充分混雜,只要將之吹入水中,二氧化碳便能很快地溶解完成。一般而言,吹管裝置的管徑和口徑都很小,所以只能在小

7、型的水族箱內使用。如何讓二氧化碳順利溶于水中目前將氣態二氧化碳直接注入水中最好也最經濟的方法,就是將二氧化碳壓縮再貯存至鋼瓶內。鋼瓶內壓縮貯存的液態二氧化碳通可用數周,甚至達數月之久,經濟方便。此種制作過程雖然十分繁復,但現今市面上已有公司研發成功,如DUPLA公司生產的CO2氣瓶,采鋁合金特制材質,耐用不腐蝕,有160公克、350公克、500公克、1500公克、2000公克等規格。注意事項利用壓縮貯存鋼瓶將二氧化碳注于水中,使之溶解,過程既省進又省力,危險性也降低許多,但仍須注意以下幾點:通常貯存在鋼瓶內的二氧化碳的壓力,在正常狀況下應為60巴,在室溫(或外界溫度起伏時,瓶內壓力也會有所增減

8、,所以須留意微調閥的狀況,以及壓力顯示表。上述的情況也有另一種方法可以解決,即是在鋼瓶和微調閥之間加裝一個減壓器,借以降低微調的受壓程度,可以降低34巴,并維持恒壓狀況,如此一來,就算鋼瓶內壓力有所改變,釋出的CO2氣壓仍能維持一定的壓力。就算是極少量的二氧化碳或碳酸鹽(可釋放出二氧化碳,也會影響到水的酸堿度,即指PH值。所以,當您在使用全自動的供氣設備時,必須時時留意該設備運轉是否正常,才能謹慎地控制水中各氣體和物質溶解的比例。而對于輸送或貯存二氧化碳的設備、管路等,也得加倍小心,尤其得避免強酸侵入,至于其他零件也得防止被水侵入。通常人們會選用較可靠的配件,以消后顧之憂,DUPLA制的安全閥

9、安全可靠,廣受大家信賴。當您在選購二氧化碳鋼瓶時,必須將安全列為首要考慮要素,市面上雖有許多通過德國技術監督聯合會檢驗合格的二氧化碳壓縮貯存鋼瓶,但值得大力推薦給您的是DUPLA公司制的C O2氣瓶,采鋁合金特制材質,耐用且不腐蝕,制作過程自生產到出廠銷售前,經壓多次測試以確保高度的安全性,即使在高壓之下也不會爆裂。以下簡述DUPLA的CO2系列產品:1 全套CO2啟動組DUPLA所生產的全套CO2啟動組適用于120公升以下的水族箱,它的基本配備有:容量160公克的CO2氣瓶、一具CO2計泡器、CO2長期測試器新研發出來的CO2霧化噴嘴口,當然,尚有其他組合用的安裝零件,在此不多作說明。當CO

10、2的噴出嘴噴出CO2時,長期測試器也同時發揮功效,CO2計泡器也及安全閥便同步運作。此時噴出的氣體會順勢沖過一片多孔的玻璃平板,而被打散成一股氣泡,再浮向水平面,在此過程中,CO2就會被水溶解。這種方法效果奇佳,如果要得到二氧化碳的最佳溶解效果,可以試著將噴嘴置于靠近水族箱底部的地方。這種裝置不需要單獨的加壓動力,但不管是裝什么加壓馬達或是氣體,都必須維持恒壓,再者,二氧化碳的輸送及吹管系統也須經常檢查,以避免阻塞而發生氣爆現象。2 擴散筒接著,讓我們來探討一下大型CO2氣瓶的功能:大部分的二氧化碳均得透過擴散筒而溶解于水中,而且CO2的濃度也會直接反應在計泡器上,可依計泡器上CO2的氣泡流量

11、及形態來偵測出。至于擴散筒本身也可以借由CO2的溶銀反應來增大或減少本身的出氣量。生產擴散筒的技術是極為精密的高級科技,不但有促進CO2水溶效果,也有調節水中PH 值的功能。3 恒定減壓器CO2氣瓶除了必須加裝減壓器外,也必須將減壓的效果維持在穩定的狀態下,才能使CO2能源源不斷地產生。建議您可以親自動手操作(并不需要任何調壓的自動設備,因為人為操作時,可能發現的問題和檢查的效果會比自動控制的效果廣泛許多。4 半日制自動控制由于植物晚間不進行光合作用,所以不需CO2,因此,供給CO2配備可以加裝感光器,當光線暗到某個程度而植物不再進行光合作用時,便會自動切斷電源。這種設備在DUPLA產品中,有

12、二種可供參考:電磁閥及通用定時器,二者均有設定晚間自動斷電的功能,不過當您使用這二種設備時,請您務必加裝前述的減壓器,因為它們僅限于低壓狀況下使用。5 全天候自動控制如果是特殊的水族箱可狀況、用途特別,必須全天候維持一定的PH值時,必須額外加裝或換裝某些設備,這時CO2計泡器并不管用,得換裝100型的擴散筒,另外還有更大型的擴散筒(如400型,它可以加裝在DUPLA所產生的TURBO2A型馬達上。由于全年全天候供應植物二氧化碳,所以計時器可以省略,但必須加裝其他檢測儀器如:PH電極、PH持續性控制器、電位表、數字計算器等。另外,為了避免機件長期供應CO2而造成磨損可疲勞,應使用功能卓越的減壓器

13、和新零件,以確保CO2純度。精益求精的卓越技術近年來,電腦科技在科學和工業領域內均有重大貢獻,水族為自然也蒙受其惠。有關供應C O2于水草的過程及設備,近來增多穩定地發展,許多過程、操作方式及媒介等都有所改進,從事起來,大為輕松。如果一座機器、裝置或設備本身具有高度的信賴性及穩定性,適用于水族界,而且功能極佳,安全可靠,又何嘗不是一項奇跡?如果有一設備,本身兼具自動控制及示警功能,又有自動調節轉換、狀態記錄顯示等配備,相信是科技的一大突破。以上我們所討論的一切,主要的目的是在研究何種設備才能輕易地掌握水族箱內的變因。最好是一個小小的盒型裝置,就具備了控制水中酸堿度的功能。此外,CO2氣瓶、電磁

14、閥、計泡器等配備,也都必須擁有最精密的規格和數值記錄表。水族箱里的神奇元素-鐵近幾十年來,水族養殖界的專家們對鐵元素之重要性,有著極廣泛的爭議。有一派人士堅信含鐵之化合物,有益于水生植物之生長;另一派人士卻是不以為然。在這種贊成反對雙方各持已見之際,許多未經證實的見解和學說紛紛出籠。而事實證明,許多理論若非憑空杜撰,則是七拼八湊、以話傳話。水族箱生態和鐵的關系回顧以往,在本世紀50年代初,鐵質在水族界還默默無名,當時并沒有人知道,鐵質竟是植物的重要養分之一。從前,水族箱的結構大都是用鐵條做成上下四周的框框,再鑲上玻璃片即成,而箱底為免摔破之虞,通常也是用鐵板裝上去的。雖然這些鐵框架及底板都涂有

15、防銹漆,但它們還是很快就生銹了。當時,人們已有植物行光合作用的觀念,會在水族箱邊裝一燈供水生植物進行光合作用,以制造氧氣;接下來進步到在水中裝置熒光燈(日光燈管。當然水里亦需要其他過濾裝置及吸收排放雜質的設備,結果卻把水中的鐵銹屑片全當廢物給排放掉了。到了60年代初期,水族愛好者開始注意到水生植物的特性,他們很納悶為何水生植物在人工環境里,葉片會開始焦黃,成長呈現呆滯甚至最后枯萎死亡。原來,人式栽培之水生植物普遍罹患所謂的(植物性貧血-葉綠素缺乏癥。為了克服這種癥狀,人們可真是費盡了心力,做了許多的實驗。專家們曾把數以千計的東西投入水中,像是樹葉、煤灰、樹皮、羊糞甚至兔糞等等,得到的結果卻足以

16、否定所有專家的看法(因為這種東西都不含鐵質,投的再多也只是殺死更多的水草罷了。于是有些專家感到相當詫異,并開始懷疑是否缺乏鐵質之緣故,雖然他們的想法正確了,但做法還是錯了。他們將三氯化鐵或其他鐵的酸化物投入水中,結果也是慘不忍睹;甚至有人深信生銹的鐵釘能湊效,結果當然又失敗了。最后,有人注意到美國佛羅里達州的一些大果園(尤其是栽種柑桔檸檬的果園的土壤萬分,發現植物需要鐵質當養分-無論是特定單一形態的鐵,或是與其他養分結合的鐵,對植物形成葉綠素而言,乃是一項不可或缺的因素。鐵質如何進入植物內既知植物需要鐵質,然而卻又碰上一大問題,因為植物只吸收溶解于水中的鐵(即鐵離子FE3 +,像食鹽NACL一

17、樣解離于水中,但鐵離子在水中卻有容易氧化沉淀的傾向。氧化后的鐵沉淀物不但非水溶性,而且也不能為植物所吸收。所以,對水族養殖專家而言,這就形成一個尷尬而棘手的問題:他們一方面要使水中溶有足夠的供應植物的鐵質,一方面又不能讓鐵質與水中的氧氣結合而氧化,但試問水中若沒有氧氣的話,所有動植物還能活嗎?如何使鐵溶于水中我們已了解到問題所在:多數水生植物均需要鐵質,但鐵在水中極易和氧結合而氧化(這些氧乃來自植物行光合作用而產生。鐵的氧化物是所有微量元素中最難溶于水的,換句話說,鐵只能溶在無氧的水中,不過就像前面所述,魚兒們不可能在無氧的水中生活。幸好有些有機酸(如葉酸等,可以結合鐵離子一起溶于水中,這類含

18、鐵的有機酸可促進水生植物吸收鐵質。在自然界水域中,這種有機酸是來自樹根、草根或樹葉,它們在水中腐敗分解而產生另一種養分,供給水生植物之使用。以前曾有人試用過含鐵無機鹽,混合泥灰或有機物肥料的方法,不過其結果不太令人滿意。一直到后來,人工合成鐵質肥料的發現,乃造成水族養殖技術性的一大突破,一般俗稱的EDTA,不但可以用作肥料制備劑,還可供應水中植物充分的鐵質。施肥注意事項施放 EDTA 肥料于水中時，若要和其他養料一起使用，必須注意其比例，否則 EDTA 會排斥其 他養料而造成水生植物養分不均，使得水族生態又面臨另一種病變。 在此，我們建議使用 DUPLA 液肥，此乃含鐵充分之養料，其中含 20 種以上之成分，均以適當 份量而配置，是相當適用的水生植物肥料。 水底的鐵質層 有些水生植物并非生活于水流中，而是生活在水底或水面，例如：某些藻類或菌類等。他們 可以吸收浮在水