Jak vyrobit generátor co2?
Úvod a experimenty můžete přeskočit a přejít rovnou k popisu konstrukce gravitačního generátoru CO 2 . Pro dnešek je to nejlepší varianta.
Experimenty s kyselinou, sodou a konstrukcí generátoru
V poslední době rostliny v mém akváriu nerostou dobře. Vallisneria stěží přežije. Cryptocoryne a podobné rostliny se rozmnožují tak pomalu, že všechny listy stihnou narůst černý vous.
Jednou jsem už měl akvárium se svěže zelenými rostlinami bez černých vousů a nití.
- Akvárium stálo na parapetu.
- Všichni čtyři jsme bydleli v jednom pokoji ve společném bytě.
Z těchto dvou důvodů tam bylo hodně světla a oxidu uhličitého.
osvětlení
Nedávno jsem vyměnil zářivky za LED žárovky 2 x 30 W ve 200 litrovém akváriu a 2 x 20 W ve 100 litrovém akváriu. Nyní, když se osvětlí, z rostlin stoupají bublinky kyslíku. Nové listy se začaly objevovat častěji.
Je čas přidat CO 2
Nebudu vytvářet “holandské” akvárium nebo “bylinkáře”. Jsem spokojen s víceméně přirozenou biologickou rovnováhou v akváriu. Potlačování řas a neposlušných rostlin, které vyžadují pletí, není bilancí, ale zvláštním koníčkem. Mám zájem o použití nového typu lampy a domácího generátoru CO 2 vidět, co z toho vzejde. Nejde o akvaristický zájem, ale o inženýrský zájem. Jen zvědavost.
Zásobování CO balónem 2 vypadá složitě. To je pro profesionály s krásnými velkými podvodními zahradami. K tomu mám ještě hodně daleko. Pro začátečníky je jednodušší začít generátor piva . Jednou jsem zkusil získat CO 2 z cukru a droždí.
Experiment byl zastaven, protože bylo nepohodlné každé ráno a večer přepínat kohoutek tak, aby byl oxid uhličitý přiváděn pouze za světla. Taky se mi nelíbila vůně kvasnic.
Generátor cukru a kvasnic – jednosložkový , a proto je design jednoduchý. Oxid uhličitý se uvolňuje nejprve rychle, pak stále pomaleji. Provozní doba jedné čerpací stanice je přibližně týden.
Od té doby se objevily solenoidové ventily, které automatizují dodávku plynu. Byl vynalezen dvousložkový Generátor CO 2 bez droždí s použitím kyseliny citronové a sody.
Domácí lidé vyrábějí generátory oxidu uhličitého nejen pro akvária. CO 2 na parapetu zlepšuje růst pokojových květin. CO 2 používané v pokročilých lapačích komárů.
Chemie
V přítomnosti vody se kyselina citrónová [C 6 H 8 O 7 ] a jedlá soda [NaHCO 3 ] reagovat a výsledkem je citrát sodný [Na 3 C 6 H 5 O 7 ], voda a oxid uhličitý.
Reakční rovnice:
C 6 H 8 O 7 + 3NaHCO 3 (kyselina + soda ve vodě) ► Na 3 C 6 H 5 O 7 + 3H 2 O + 3CO 2 (plyn se slanou vodou)
bez vody reakce neprobíhá
1 mol (192 gramů) kyseliny citrónové produkuje 3 moly oxidu uhličitého. Výsledná hmotnost CO 2 rovná se 3×44 = 132 gramů, objem – 66 litrů.
Všechny složky zapojené do chemické reakce (soda, kyselina citrónová, citrát sodný, voda a oxid uhličitý) jsou zcela bezpečné a lze je použít k vaření.
Generátor tlaku „soda + kyselina citronová“
Generátory kyseliny citronové se dodávají se zpětnými ventily (stabilnější)
a bez zpětných ventilů (spolehlivější)
Oba typy pracují při poměrně vysokém tlaku 1.5-2 atm a použití kohout pro jemné nastavení Přívod CO 2 , který zároveň slouží jako redukční ventil. Někdy je nutné použít tlumivky, například v podobě duté jehly z injekční stříkačky, aby se snížil přísun kyseliny a rychlost uvolňování oxidu uhličitého.
Proces výroby CO je díky své dvousložkové povaze 2 stabilnější, protože jedna ze složek (kyselina citronová) je dodávána v malých dávkách podle potřeby. Při poklesu tlaku plynu v nádobě se sodou se do sody načerpá malé množství roztoku kyseliny. Jakmile produkce CO 2 se obnoví a tlak se zvýší, zvyšuje se i v nádobě s kyselinou. V nádobě s kyselinou je tak udržován konstantní (dost vysoký) tlak, dokud nedojde. Signálem pro přísun nové dávky kyseliny je pokles tlaku CO 2 .
Použití generátoru CO 2 se zvýšeným tlakem podobně jako při použití CO 2 z válce. Po vysokotlakém zdroji je potřeba reduktor pro získání malého provozního tlaku řádově 0.05 atm = 50 centimetrů vodního sloupce. 50 cm je hloubka akvária. Tento výstupní tlak má volný tok generátor mílovými kroky. Ve skutečnosti je tlak na výstupu z gravitačního generátoru nastaven hloubkou ponoření výstupní trubky do akvária. V hloubce 40 cm získáme tlak 40 cm vodního sloupce. Takový generátor nepotřebuje odbočky, tlumivky a převodovky.
Gravitační generátor
Jednoduchý dvousložkový generátor CO 2 lze provést bez tlaku a bez jemného seřizovacího kohoutu. Kyselinu přidáváme do sody správným tempem. A získáme plyn v požadovaném množství.
Jsou známé (ale nejsou rozšířené) konstrukce generátorů oxidu uhličitého, ve kterých je kyselina dávkována do sody pomocí čerpadla nebo přiváděna do sody gravitací z neutěsněné nádoby instalované nad nádobou se sodou ve výšce přibližně rovné hloubka akvária.
Existuje jednodušší a kompaktnější schéma. K přívodu kyseliny můžete použít otvor nebo dobře navlhčený provaz – knot. Viděl jsem, jak sklenice čaje vytekla na stůl na takovém laně za jeden den. Pro nastavení průtoku CO 2 vyberte průměr knotu.
Uvolnění plynu z nádoby se sodou. Přívod kyseliny gravitací přes kapiláru nebo knot.
Stejně jako v generátoru kvasinek s volným průtokem je tlak uvnitř generátoru sám udržován, takže plyn je přiváděn do hloubky akvária. Obvykle ne více než 1 m vodního sloupce.
Výstavba
Konečný (dosud) návrh generátoru CO 2 bude popsáno na konci stránky. Nejprve vám řeknu, které možnosti byly testovány, jaké jsou jejich výhody a nevýhody.
Pro snadné experimentování, údržbu a seřizování je lepší umístit kyselinu a sodu do samostatných nádob spojených trubičkami.
- Jako nádoby je vhodné používat lahve Coca-Coly
- 1 nebo 2 litry na roztok sody – 70 g sody na 700 ml vody
- 0.5 litru pro roztok kyseliny citrónové – 50 g kyseliny na 250 ml vody
Na trubce pro vyrovnávání tlaku je zpětný ventil, aby při demontáži konstrukce z této trubky nevytékala kyselina.
Ventil vzduchové trubky se používá jako regulátor průtoku. Upravíme přívod kyseliny tak, aby byl zajištěn požadovaný průtok CO 2 . Zásoba kyseliny je viditelná podle padajících kapek. Správná rychlost podávání je 1 kapka za 5-20 sekund. Pokud použijete sodu v přebytku, můžete se znalostí koncentrace kyseliny citronové a velikosti kapky odhadnout počet kapek, abyste získali požadované množství CO. 2 . Čím nižší je koncentrace roztoku kyseliny citrónové, tím přesněji lze řídit produkci oxidu uhličitého.
Pokud je velikost kapky přibližně 3 mm, pak 1 kapka 10% roztoku kyseliny citrónové poskytne 1 cmXNUMX. oxid uhličitý.
Doba provozu od jednoho doplnění závisí na rychlosti chemické reakce, kterou jste zvolili, a na objemu roztoků. Znáte-li objem roztoku kyseliny, můžete odhadnout dobu spotřeby kyseliny podle velikosti a frekvence padajících kapiček.
Regulátor ventilu lze použít k vypnutí generátoru v noci. Aby nedošlo k narušení nastavení kohoutu regulátoru, můžete použít druhý kohout nebo svorku pro vypnutí generátoru a kohout regulátoru použít pouze k seřízení. Pro automatické vypnutí generátoru lze na přívodní trubici kyseliny nainstalovat elektromagnetický ventil.
Jako CO rozpouštěcí reaktor 2 Ve vodě stále používám rozprašovač.
Na rozdíl od generátoru kvasinek má nový generátor (1) schopnost regulovat produkci CO 2 , (2) je možné vypnout generátor a (3) není cítit rmut.
Na rozdíl od tlakového generátoru byly sníženy požadavky na těsnost, protože zde není vysoký tlak. Díky tomu (1) není potřeba bezpečnostní ventil, (2) lze použít plechovky se širokým víčkem, a to nejen lahve od Coca-Coly. (3) Místo ventilu pro jemné nastavení lze použít jednoduchý ventil pro přívod kyseliny. Kromě toho je v novém generátoru viditelný přívod kyseliny do sody a (4) rychlost přívodu kyseliny lze upravit počtem kapek.
Aby nedošlo ke ztrátě CO 2 Z důvodu netěsností lze použít počítadlo bublin.
Abyste se vyhnuli použití T-kusu, můžete nainstalovat výfukové potrubí CO 2 do uzávěru láhve se sodou.
Pokud jste vyrobili gravitační generátor a dosáhli stabilní produkce CO 2 , ale chcete design dále vylepšit, můžete zkusit hadičky mezi nádobami na kyselinu a sodu úplně odstranit.
Zjednodušený design
Zjednodušený generátor se skládá z široké plechovky na sodu a plastové láhve na kyselinu citronovou. Láhev je přilepena tmelem nahoře (nebo dole) k víčku sklenice.
Pro dodávání kyseliny do sody gravitací je na dně láhve vytvořen otvor 1-3 mm. Volbou průměru otvoru, případně vložením kapiláry (závitu, zápalky) do něj zajistíte požadovanou rychlost produkce CO 2 . Důvodem použití kapiláry je, že tmel a plast nemusí dobře smáčet. Z tohoto důvodu se v otvoru vytvoří vzduchová zátka. Kromě toho kapilára umožňuje použití téměř jakékoli dostupné trubice. Bez něj byste museli volit průměr trubky, což není tak jednoduché.
Problém vzduchového uzávěru se zjednoduší, pokud použijete trubku pro vyrovnání tlaku. V tomto případě je třeba učinit opatření, aby kyselina nevytékala příliš rychle, například trubka pro vytékání kyseliny by měla být tenčí.
Pokud jako hadičku použijete kousek kuličkového pera nebo kousek hadičky z vatového tamponu, pak se jako kapilára hodí „zubní kartáček“. Dobře drží při zatlačení do tuby do libovolné hloubky. Volbou hloubky instalace kartáče můžete upravit rychlost přívodu kyseliny a odpovídající rychlost produkce oxidu uhličitého. Pokud je tuba špatně navlhčená, můžete použít štětec a nit zároveň.
Na rozdíl od systému s trubicemi musíte ve zjednodušeném generátoru provést nastavení před zahájením práce. Protože činnost systému nezávisí na tlaku, při nastavování, výběru hadiček a kapilár nemusíte zavírat víko láhve s kyselinou. Při nastavování systému použijte malé množství roztoků pracovní koncentrace. Jednou stabilita produkce CO 2 Po založení můžete nalít celou dávku roztoků a připojit systém k akváriu.
Chcete-li vypnout přívod plynu ve zjednodušeném systému, můžete použít trojitý kohout (nebo T + kohout) na potrubí CO 2 , jako to dělají v generátoru kvasinek. V noci otevřete kohoutek a plyn vyteče ne do akvária, ale do místnosti. Současně generátor pokračuje v provozu.
Interní generátor CO 2
Co když po zvládnutí „zjednodušeného generátoru“ budete chtít další zjednodušení, například budete chtít elektronky úplně opustit. Potom místo hadičky vycházející z horní láhve vložte rozprašovač, na dno široké nádoby připevněte závaží, umístěte nový, ještě jednodušší generátor přímo do akvária a nad něj umístěte obrácený plastový tác (a zvon na rozpouštění CO 2 ). Jako závaží můžete z vnější strany na dno zavařovací sklenice přilepit měděný kotouč nebo nerezový kotouč s tmelem. Jednodušší, ale méně krásné je dát kuličky nebo hřebíky z nerezové oceli do sklenice.
Tento design se mi líbí i proto, že pokud někde dojde k netěsnostem, tak unikající oxid uhličitý nepřijde nazmar. Vše spadne do zvonu a podle potřeby se rozpustí ve vodě.
Na rozdíl od vnitřní generátor na suchých součástech v novém provedení nemohou netěsnosti vést k výbušné produkci CO 2 .
Je třeba říci, že velké množství CO 2 lze také získat z našeho generátoru. Pokud vyrobíte ponorný generátor s trubicí pro kompenzaci tlaku, položíte jej na bok a přidržíte (pokud jej nedržíte, bude stát vzpřímeně jako sklenice), komponenty mohou protékat trubicí pro kompenzaci tlaku. Získáme hodně CO 2 a rychlý nárůst tlaku v nádrži. Do akvária se na chvíli uvolní hodně CO 2 . Pokud je vývod do rozprašovače zaplaven zevnitř, pak do akvária přes rozprašovač vyteče roztok kyseliny citrónové. Nedovedu si představit, že by k takovému souběhu nešťastných událostí došlo náhodou nebo v důsledku neopatrnosti.
Podívali jsme se na několik možností pro generátory CO s gravitačním napájením 2 v roztoku sody a kyseliny citrónové. Kromě výhod mají tyto konstrukce nevýhody. (1) Při použití velké láhve Coca-Cola je generátor nestabilní, protože tlak CO je nízký 2 Tlak v této láhvi je citlivý na tlak a teplotu v místnosti. (2) Použití zpětného ventilu na trubce pro kompenzaci tlaku, stejně jako vstup kapaliny do této trubice, vede k mírnému poklesu tlaku v nádobě s kyselinou ve srovnání s nádobou na sodu. To může způsobit problémy s únikem kyseliny. (3) Generátory bez kompenzace tlaku jsou vystaveny riziku nestability v důsledku vzduchového uzávěru.
Díky vysokému provoznímu tlaku nemá „tlakový generátor“ tyto nevýhody. Je málo citlivý na účinky povrchového napětí a kolísání vnější teploty a tlaku.
Stabilní vnitřní generátor CO s volným průtokem 2
Používáme poměrně tuhou nádobu. Vyrovnávání tlaku zajišťujeme bez hadičky nebo zpětného ventilu. Konečně, zbraň, která visela na zdi v prvním dějství, musí vystřelit – místo hadičky použijte knot k přivedení roztoku kyseliny do sody.
Na dno nádoby umístěte závaží. Nádoba na kyselinu, která není nahoře utěsněná, by měla být téměř plná. Množství roztoku sody musí být vyrobeno tak, aby se dno nádoby s kyselinou dotýkalo povrchu sody. Z tohoto důvodu nemůže být počet řešení v tomto experimentálním návrhu velký. Knot by měl sahat ode dna nádoby s kyselinou až na povrch sody.
Knot na fotografii zajistil stabilní provoz generátoru po dobu 3 hodin. Po 3 hodinách byly hladiny kyseliny a sody stejné. To nezávisí na koncentraci roztoků, ale závisí pouze na kapilárních vlastnostech knotu. Pravděpodobně trojnásobným zmenšením šířky kapiláry můžete získat 3 hodin. Není zřejmé, že závislost spotřeby kyseliny na průřezu kapiláry je lineární a je lepší ji ověřit experimentálně.
Pokud rozpustit CO 2 Pokud je použit „zvon“, pak nemá postřikovač žádný zvláštní smysl. Do víčka stačí udělat dírku 0.5 mm např. jehlou.
Zatím jsem experimentoval se slabými řešeními. 2-3 gramy sody a kyseliny na 1 náplň. Pokud zvýšíte koncentraci a také vyberete lepší nádoby, můžete takové zařízení uvést do provozu několik dní.
V následujícím příkladu také nebyla nádoba na kyselinu utěsněna (bez víka), ale díky širokému víku nádoby na sodu bylo možné umístit více roztoků do tohoto generátoru CO 2 . Byly použity roztoky obsahující 1 čajovou lžičku sody a kyseliny citrónové.
Tato konstrukce s kompaktnějším umístěním nádoby s kyselinou uvnitř nádoby se sodou fungovala 4 dny na jedné čerpací stanici. Zmenšením průřezu knotu a zvýšením koncentrace roztoků lze pravděpodobně dosáhnout výdrže 1-2 týdny.
Byla použita 1 litrová čtvercová skleněná nádoba s pryžovým těsněním. Uvnitř byly 2 průhledné plastové kelímky (dna lahví). Velikost sklenice s roztokem kyseliny je 150 ml.
Tento generátor produkoval CO 2 dostatečně dlouhá a stabilní, ale je nepohodlná na demontáž a nedá se vypnout.
Po experimentování jsem začal něčemu rozumět a naučil se něco počítat. Nastal čas vytvořit gravitační generátor oxidu uhličitého, který může fungovat měsíce a který se automaticky vypne, když zhasnou světla v akváriu.
CO cyklický generátor 2
automatický cyklický generátor
Popis cyklického generátoru byl přesunut na samostatnou stránku
