Экспедиция в область практичности и красоты

Переход первый: В электроцехе аквариумного хозяйства

Лет двадцать назад у меня было уже несколько аквариумов. Они стояли на подоконниках, освещались только тем светом, который падал из окна. Однажды мой друг, студент биологического факультета университета, сказал: "Обязательно сходи на кафедру ихтиологии. Там комнаты заставлены аквариумами. А какие приспособления для аквариумов там есть!"

Долго я не решался пойти в это царство профессора Н. Л. Гербильского. Но... охота пуще неволи. Зашел все-таки я на эту кафедру. К моему удивлению Николай Львович встретил меня очень приветливо.

- Сейчас я закончу беседу с аспирантом, - сказал он, - а потом проведу вас по нашей аквариальной.

Вскоре мы поднялись по маленькой, словно игрушечной лесенке на второй этаж и попали в большую комнату, заставленную аквариумами. В этом "подводном царстве" плавали удивительные рыбы, росли великолепные кусты растений. Но больше всего, помню, поразили меня не сами аквариумы, а различные вспомогательные механизмы. Гудели моторы, булькала вода, бежали по стеклянным трубкам пузырьки-воздуха... Все было удивительным и непонятным: ведь тогда аквариумисты применяли очень мало технических помощников.

Иное дело теперь. Современный хорошо налаженный аквариум не может обходиться без помощи вспомогательных механизмов. Наш прибор нуждается в помощниках. Главным помощником аквариумиста является электричество. С помощью электроэнергии мы можем обеспечивать нашим питомцам необходимую для них температуру, освещать их и даже создавать в аквариуме "речное течение".

Если представить аквариум основным цехом нашего аквариумного хозяйства, то первыми подсобными цехами будут электроцехи. Давай пройдем по электроцехам, познакомимся с приборами, обеспечивающими нормальную работу аквариума.

Первый цех называется цехом обогрева. Мы уже знаем, что нашим питомцам необходима определенная зона температур, в пределах которой они хорошо себя чувствуют. Но в наших жилищах температура воздуха комнаты может быть за пределами этой зоны или около нижней ее границы. Например, если зона температур имеет нижнюю границу 20°С и в комнате тоже 20°С, то в аквариуме уже будет 18°С; при 16°С в комнате в аквариуме будет 14°С. Особенно неровная температура б комнатах с печным отоплением. В жилищах, отапливаемых центральным отоплением, самыми опасными бывают месяцы, когда на улице уже (осенью) или еще (весной) прохладно, а отопление не включено. Наконец, в средней полосе СССР и летом ночи бывают прохладными, и при открытых окнах они приносят людям приятный свежий воздух, а рыбам - излишнее похолодание.

Чтобы наши питомцы были избавлены от всех этих колебаний температуры, необходимо подогревать воду аквариума.

Самым простым прибором для подогрева аквариума являются обычные лампы накаливания. Для этого надо поместить лампу с рефлектором у боковой стенки аквариума (обязательно ниже уровня воды, иначе лопнет стекло!). К сожалению, этот способ плох: основное тепло от лампы уходит не на нагрев воды, а в воздух комнаты. Излишнее боковое освещение вызывает бурное развитие низших водорослей. Наконец, ночью и жильцам комнаты и жильцам аквариума нужна темнота. А выключив лампу, мы вызовем быстрое остывание воды. В природе такого резкого перехода температуры не бывает, - помнишь удельную теплоемкость воды?, - и рыбы могут простудиться. Можно помещать лампу до цоколя прямо в воду или опускать в стеклянном цилиндре под воду, а чтобы она не светила снизу, цилиндр заполнить сухим мелким песком. Но все эти способы несовершенны.

Наиболее совершенным прибором, обогревающим воду в аквариумах, является спиральная электрогрелка. Она состоит из пробирки, внутри которой на тонкую стеклянную палочку намотана спираль - обычно это нихромовая проволочка сечением 0,1 мм. В качестве изолятора ранее применяли машинное масло, но если грелка лопалась, оно вытекало и портило весь аквариум. Теперь изолятором служит мелкий кварцевый песок. Пробирка плотно закрывается или запаивается, только провод в резиновой изоляции выходит наружу. Спиральные грелки ставят вертикально в угол аквариума или же прикрепляют особыми присосками к стенке. Даже хорошо запаянный верхний конец пробирки должен находиться над водой. Грелка такого типа включается обычно на весь прохладный и зимний сезон, например в Ленинграде - с конца августа до середины июня. Но для этого надо знать, какой мощности грелку следует приобрести для аквариума. Следует помнить, что чем больше объем аквариума, тем меньше энергии требуется на нагрев одного литра воды. Это естественно - если мы нагреваем только 1 л, то со всех сторон он окружен прохладным воздухом, который через стенки сосуда охлаждает воду. А если мы нагреваем 10 л воды, то уже часть этих литров находится в толще воды и соприкасается не с прохладными стенками, а с нагревающейся водой. Наконец, длинный аквариум нагреть грелкой, расположенной в одном из углов, труднее, чем короткий такого же объема.

Выбрать в зоомагазине нужную вам грелку поможет табл. 5.

Таблица 5

Кроме спиральных грелок, для той же цели используют электролитические грелки. Как ты помнишь, соли состоят из положительно и отрицательно заряженных ионов. При пропускании через раствор электрического тока поваренная соль диссоциирует так: NaCl ↔ Na + Сl.

При этой химической реакции выделяется тепло, которое нагревает сам диссоциирующий раствор и через тонкие стенки грелки - воду аквариума. Электролитические грелки бывают U-образной формы или же более сложные, как показано на рисунке. Чтобы запустить эту грелку в ход, нужно сначала отрегулировать ее в водоеме без живности. Мощность грелки будет тем выше, чем больше будет концентрация раствора NaCl. Для начала можно использовать раствор: 10 г поваренной соли на 200 см3 чистой воды. Раствор заливают в грелку, закрывают ее плотно пробкой и погружают в воду аквариума так, чтобы до верхних кромок трубки оставалось 2 - 3 см. Затем включают грелку в сеть. В растворе начинается электролитический процесс, и через сутки мы можем сравнить, на сколько поднялась температура воды в аквариуме. Если температура недостаточна, грелку следует включить, открыть и добавить щепотку соли, если велика - часть раствора отлить и добавить чистой воды.

И спиральные, и электролитические грелки являются самыми надежными и простыми приборами подогревания воды. В последнее время, однако, некоторые любители аквариума стали увлекаться более сложными обогревательными конструкциями - грелки включают не непосредственно в сеть, а через реле - ртутное или биметаллическое устройство, периодически то включающее, то выключающее грелку. Несмотря на техническое остроумие этих реле и довольно внушительный вид, который они имеют рядом с аквариумом (особые сигнальные лампочки, то зажигаются, то гаснут, как на заправском пульте управления какого-либо сложного станка), настоящий любитель природы должен отказаться от пользования этими приборами. В этом случае мы имеем технику уже не для обитателей аквариума, а ради самой техники. Дело в том, что реле включается, когда температура воды падает, скажем, до 20°С и выключается, когда вода подогревается грелкой до 24° С. Тан как грелка включена непостоянно, температура воды все время "скачет" то вверх, то вниз, причем разницы между дневной и ночной температурой нет совсем. Конечно, это противоестественно, в природе так не бывает. При постоянно включенной, правильно подобранной грелке ночью происходит снижение температуры воды соответственно снижению температуры воздуха комнаты. Обычно это бывает плавное понижение на 3 - 5°С, что вполне соответствует ночной Прохладе в тропиках.

Второй важнейший цех, куда мы попадаем - это компрессорный цех. Воздух в современных аквариумах является воздухом-тружеником. Он насыщает воду газами, перемешивает ее слои, перегоняет в особые фильтровальные аппараты, создает течение. Но откуда же нам взять этот воздух? Совершенно очевидно, что воздух для выполнения всех этих задач должен поступать к нам под давлением. Значит нужен компрессорный цех и сами компрессоры.

Современные аквариумы обслуживают электрические компрессоры. Они дают постоянную струю воздуха под напором.

Известны два типа компрессоров. Первый из них построен на использовании свойств переменного тока. Наши домашние электроприборы и лампы используют ток, который 100 раз в секунду меняет свое направление в проводах (50 раз в одну сторону и 50 раз в другую). Если в катушку поместить сердечник и пропустить через катушку ток, то образующееся магнитное поле будет то выталкивать, то втягивать сердечник. А если сердечник соединен рычагом с эластичной мембраной, плотно закрывающей камеру насоса, то мембрана будет сжимать и разрежать воздух в камере. Теперь осталось снабдить камеру насосами-клапанами, чтобы мембрана затягивала воздух снаружи, а выталкивала его в специальную отводящую трубку. Так устроен вибратор "стаканчик" МК-1, который выпускают советские заводы. Мощность таких компрессоров колеблется от 3 до 15 Вт, обслуживать они могут от двух аквариумов (с распылителями воздуха и фильтровальными аппаратами каждый) до двадцати. Компрессор соединяют с потребляющими воздух приборами системой резиновых шлангов (диаметр их 5 - 7 мм), а силу подачи воздуха на каждую точку регулируют винтом. Вибрационные компрессоры в ходе работы могут издавать нежелательный треск. Это происходит от излишней вибрации деталей прибора. На мягкой подставке отрегулированный прибор почти не слышен. Но все-таки желательно "компрессорный цех" вынести за пределы жилой комнаты, соединив его с аквариумом длинной резиновой трубкой.

Сложная конструкция электролитической грелки

Ртутное реле и контактные термометры. Справа - компрессор-вибратор (футляр снят)

Более мощными являются поршневые электромоторы-компрессоры. На рисунке вы видите один из таких приборов, который имеет мотор мощностью всего 7 Вт и реостат, регулирующий скорость вращения и количество воздуха, нагнетаемого поршнями. Этот прибор изготовляют в ГДР, он может обслуживать до 40 аквариумов.

Поршневой компрессор с редуктором и реостатом регулирования скорости (ГДР)

Наружный фильтр (США)

Теперь познакомимся с работами, которые в нашем хозяйстве выполняет воздух-труженик. Во-первых, это аэрация. О ней мы говорили уже ранее. Во-вторых, это уборка аквариума. Об уборке органических осадков со дна водоема с помощью трубки и грязечерпателя мы тоже говорили. А вот сейчас познакомимся с прибором, который использует воздух от компрессора. Пузырьки воздуха мчатся по трубке наверх, увлекая за собой поток воды. Если подвести воронку к кучке мусора на дне, он устремится с водой в трубку. Наверху вода попадает в мешок из тонкой капроновой или нейлоновой сетки. (В самодельном "грязесосе" можно сделать этот мешок из носка от капронового чулка). Вода свободно покидает мешок, а мусор остается. Кончив уборку; прибор вынимают из аквариума и мешок освобождают от мусора.

В хорошо оборудованных аквариумах такие уборщики мусора работают постоянно. Называют их фильтровальными аппаратами, коротко фильтрами, фильтры делятся на наружные и внутренние. Наружные фильтры либо делают из стекла, тогда их ставят рядом с аквариумом на подставке, либо из легкой пластмассы, тогда они легко закрепляются на аквариуме. Воздух бежит по трубке-крану и гонит воду из фильтра в аквариум. Вода поднимается в трубку-кран снизу прибора, пройдя перед этим все фильтровальные слои, а поступает вновь в фильтр из аквариума через изогнутую трубку: тут вода течет по законам сообщающихся сосудов - об этом мы уже знаем. Чтобы запустить в ход внешний фильтр, надо налить в сосуд фильтра воду, а потом, опустить туда верхний конец наполненной водой трубки, идущей из аквариума. Надо сказать, что эта операция требует известного навыка. Чем быстрее бежит воздух, тем быстрее уходит из фильтра вода, тем быстрее всасывается мутная вода из аквариума. Оседающую на поверхности песка в фильтре грязь следует раз в 10 дней осторожно удалять.

Самодельный фильтр из воронки, тройничка и резиновой трубки

Но наибольшее распространение Воздух от получили внутренние фильтры - приборы, помещаемые внутри аквариума и часто даже в грунте его. Самый простой фильтр такого типа - "вертикальная воронка". Фильтр углубляется в грунт, вода втягивается снизу и выбрасывается из трубки-сифона около поверхности. Такой прибор легко изготовить самому из воронки, тройничка и резиновой трубки (см. рисунок). Более совершенны горизонтальные фильтры различной формы. Чтобы такие приборы хорошо поглощали муть, находясь в толще грунта, следует у их раструба помещать не мелкий песок, а крупный гравий или гальку. Иногда фильтры имеют своего рода филиал - подключенный с помощью трубки прибор, засасывающий воду в другом месте грунта. Такие добавки к фильтрам полезны тем, что создают равномерный ток воды через грунт и препятствуют закисанию грунта и загниванию корней растений. Лучше всего мощный и равномерный ток воды через грунт создают плоские донные фильтры. Внутренним фильтром считается и прибор, закрепляемый у стенки аквариума. Вода фильтруется в стаканчике, подвешенном над поверхностью. Но самым совершенным и быстро очищающим воду является фильтр, изображенный на этом рисунке. Вода легко проходит довольно запутанный путь, а муть задерживается на фильтрующем материале. Для удаления мути во внутренних фильтрах используют перлоновую вату, капрон, нейлон.

Фильтры служат и своего рода регуляторами химического состава воды в аквариуме. Очень часто во внутренних и внешних фильтрах наполнителем являются блестящие зернышки - уже знакомая нам ионообменная смола. Такие фильтры играют роль умягчителей, они поглощают растущую со временем жесткость аквариумной воды. Многие рыбы и криптокорины предпочитают не нейтральную, а слегка подкисленную воду. Для получения такой воды в фильтрах используют торфяную крошку*.

*(Такой же эффект дают ольховые шишки. Для получения в 10-литровом аквариуме pH 5,5 - 6,0 при жесткости 4 - 6º достаточно трех шишек. В воде большей жесткости число шишек надо увеличить.)

Внутренние донные фильтры. На заднем плане - определитель рН и коробка сухого корма 'Цоро' (ГДР)

Схема вертикального фильтра наиболее удобного

Наконец, наиболее часто в фильтрах содержатся мелкие кубики активированного угля. Приготовленный особым образом древесный или костяной уголь (купить его можно в магазинах химреактивов) обладает способностью адсорбировать, т. е. поглощать на своей поверхности различные вещества, растворенные в воде. Так как адсорбция происходит только на поверхности, то чем мельче кусочки угля, тем больше его адсорбирующая поверхность, тем лучше и дольше работает фильтр. Поглощение идет через поры, общая поверхность которых в 1 г активированного угля составляет около 1000 м2. Кстати, с результатом работы этого угля мы сталкиваемся повседневно: сахар потому белый, что активированный уголь на сахарных заводах очищает его от красящих веществ, придающих ему желтоватую окраску. В аквариумных фильтрах активированный уголь поглощает различные органические вещества, вредные гуминовые кислоты, азотную кислоту и т. д.

В последние годы в качестве наполнителей фильтров применяют все более сложные вещества. Например, используют особые препараты - оксидаторы, которые ускоряют все процессы гниения в аквариуме и тем самым очищают воду. В фильтры помещают состав, снабженный лекарственными веществами - антибиотиками. Это предотвращает заболевание рыб и гибель икры. Применяются особые фильтры, пропуская через которые воду, можно получить состав ее, близкий к составу воды Амазонки или другой тропической реки. Во внешние фильтры иногда помещают специальные удобрения для водных растений.

Но даже самые обычные фильтры, о которых мы уже подробно говорили в этой главе, обеспечивают в аквариуме кристально чистую здоровую воду. А постоянное движение воды напоминает нашим рыбам слабое течение их родных рек.

Прежде чем уйти из электроцеха в другие подсобные цехи нашего аквариумного хозяйства, оглянись на минуту: все ли ты сделал, чтобы не произошло аварии? Хорошо ли знаешь свойства электротока?

Провода должны быть всегда сухими, лучше, если они в резиновой или пластмассовой оболочке. Намокшие провода могут упускать часть тока в воду, в корпус аквариума. Когда ты коснешься аквариума или опустишь руку в воду, тебя может ударить током. Нельзя допускать сближения двух противоположных оголенных проводов: соединение их не через лампу, грелку или другой потребитель тока вызовет короткое замыкание, и погаснет свет во всей квартире.

Электричество - чудесный друг аквариумиста, но оно отлично служит лишь тому, кто умеет с ним обращаться. Твои электроприборы должны быть добротными, проверенными в магазине. Включать их можно только на то напряжение тока, на которое они рассчитаны (или включать через трансформатор). Во избежание пожара в одну штепсельную розетку надо включать лишь один прибор - одну штепсельную вилку, или же ряд приборов, но через купленный в магазине тройник. Хорошо было бы изготовить для всего аквариумного хозяйства единый электрический щит, от которого будут тянуться к аквариумам провода электроламп, грелок, компрессора. На этом же щите можно поставить не только розетки, но и выключатели, чтобы не выдергивать каждый раз вилку. Надеюсь, ты знаешь, что к штепсельной розетке подходят два провода разных полюсов и непосредственное их соединение недопустимо, а к выключателю, наоборот, подходят два провода, но одного полюса.

Как видишь, аквариум - это и электротехника. Но в сложном аквариумном электрохозяйстве даже у опытных специалистов бывают осечки. Поэтому аквариумистам не мешало бы на квартирном щитке использовать пробки-автоматы, с помощью которых легко включить свет вновь после короткого замыкания простым нажатием кнопки.