пятница, 6 марта 2009 г.

Несколько слов к комментарию naman’a…

Вчера, приехав домой с работы увидел комментарий Руслана Иванюшина, автора известного сайта Amania, на мой пост о Бликсе японской, как индикаторе Fe2+. Скажу честно, этим фактом я был приятно удивлен, поскольку регулярно просматриваю его сайт. Как только я  собрался прокомментировать сообщение Руслана, он его удалил… Поэтому, решил приехав на работу ответить ему частным образом по e-mail. Однако, обнаружил еще одно сообщение, которое является редакцией первого. Подумав, что эта тема может быть интересной читателям моего дневника, решил дать развернутый (насколько позволяет время) ответ на комментарии Руслана.

В начале приведу сообщения которые оставил Руслан, для того, что бы было понятно о чем идет речь.

Первый комментарий Руслана (удаленный):

naman прокомментировал(а) ваше сообщение "Blyxa japonica – индикатор Fe2+":
"Считается, что концентрация Fe2+ должна быть ~0.1 мг/л и тогда растения будут хорошо расти."
Не совсем так.
Fe=0.1мг/л это минимальная дозировка.
И это НЕ концентрация в воде.
И не Fe2+, а просто Fe.
В хелатных комплексах железо ВСЕГДА в форме Fe3+, и прекрасно используется растениями.
Теоретически возможно связывание железа хелатами в форме Fe2+, но на практике такого не происходит (мнение Greg Morin, Seachem). Это же говорят производители хелаторов.
Fe2+ ТОЛЬКО в глюконате железа, и действительно легче усваивается растениями, но при много света+много CO2+много микро и макро это абсолютно не критично. На десять порядков важнее какой хелатор используется, удерживает ли он железо в воде вашей жесткости/pH.
Глюконат железа обычно используют как «скорую помощь» при хлорозе от недостаточной дозировки других препаратов, или если вода жесткая, а микроэлементов на сильном хелаторе нет.
Кроме того ув. Сергей здесь перепутаны понятия "дозировки в неделю" и "концентрации вещества в воде" - устоявшейся концентрации элемента в конкретном аквариуме после влияния потребления растениями, подмен воды, окисления, связывания субстратом и пр. влияний.
Можно даже вносить Fe 0.1мг/л ежедневно (напр. после хлороза) и оно не будет определятся тестами (подразумеваю что используется сильный хелат для данной воды).
Минимальная дозировка Fe 0.1мг/л в неделю, обычно при подаче CO2 этого не достаточно, и вносят 0.3-0.5 и даже 0.7мг/л в неделю.
p.s.
так держать!

Комментарий заканчивается позитивным “так держать”, собственно в этом позитивном ключе я и буду давать ответ :-) Однако, через несколько часов настроение у Руслана изменилось и на свет появилась более жесткая и бескомпромиссная редакция. Привожу ее ниже, на случай если Руслан и ее удалит.

Второй комментарий:

naman прокомментировал(а) ваше сообщение "Blyxa japonica – индикатор Fe2+":
"Считается, что концентрация Fe2+ должна быть ~0.1 мг/л и тогда растения будут хорошо расти."
1) Fe=0.1мг/л всегда указывается как минимальная дозировка в неделю.
И это НЕ концентрация в воде.
Здесь перепутаны понятия "дозировки в неделю" и "концентрации вещества в воде" - устоявшейся концентрации элемента в конкретном аквариуме после влияния потребления растениями, подмен воды, окисления, связывания субстратом и пр. влияний.
Можно даже вносить Fe 0.1мг/л ежедневно (напр. после хлороза) и оно не будет определяться тестами (подразумеваю что используется сильный хелат для данной воды и точный тест JBL).
Минимальная дозировка Fe 0.1мг/л в неделю, обычно при подаче CO2 этого не достаточно, и вносят 0.3-0.5 и даже 0.7мг/л в неделю.
2) И не Fe2+, а просто Fe.
В хелатных комплексах железо ВСЕГДА в форме Fe3+, и прекрасно используется растениями.
Теоретически возможно связывание железа хелатами в форме Fe2+, но на практике такого не происходит (мнение Greg Morin, Seachem). Попытки приготовить с Трилоном Б (EDTA) раствор с Fe2+ является полным абсурдом. Fe2+ ТОЛЬКО в глюконате железа, и действительно легче усваивается растениями, но при много света+много CO2+много микро и макро это абсолютно не важно. Критично то удерживает ли хелатор железо в воде вашей жесткости/pH. Глюконат железа обычно используют как «скорую помощь» при хлорозе от недостаточной дозировки микроэлементов, или если вода жесткая, а микроэлементов на сильном хелаторе нет. Незнание таких простых вещей приводит к бесконечному поиску «двухвалентного железа»…
Все это давно и очень подробно рассказано на моем сайте Amania.

Скажу сразу, что blogger настроен отсылать  новые комментарии на мой почтовый ящик. Так мне  удобней следить за активность в блоге. По этому, даже если комментарий удален, он у меня сохраняется в почтовом ящике, и ни каких специальных шпионских хитростей тут нет :-)

Ну что же, после длительно вступления пора приступать  к делу.

Начну с того, что этилендиаминтетроуксусная кислота (EDTA) малорастворима в воде и для получения комлексов с металлами используется ее натриевая соль Na4(EDTA), которая в воде хорошо растворима, и называется Трилон Б или комплексон III.

Комплекс Fe(II)-EDTA приготавливают из Fe2SO4*7H2O и Na4(EDTA) с незапамятных времен, о чем подробно освещено в научной литературе. Например, подробно исследован процесс окисления Fe(II)-EDTA-->Fe(III)-EDTA молекулярным кислородом в водных растворах в статьеKinetics of [FeII(edta)] Oxidation by Molecular Oxygen Revisited. New Evidence for a
Multistep Mechanism”, и такой литературы, как говорится “пруд-пруди”.

Так же существуют и более утилитарные области применения Fe(II)-EDTA, например для удаления токсичного моноксида азота из водных растворов, о чем можно прочитать в соответствующей работе.

Добавлю, что подавляющее большинство методик определения содержания общего железа основаны на восстановление Fe3+ до Fe2+ с образованием цветных комплексов. Например, способ используемый в тестах JBL и Sera на обнаружение Fe в аквариумной воде основан на образовании комплекса Fe2+ с 2,2’-дипиридилом, окрашенного от бледно-розового до красного цветов, в зависимости от концентрации Fe2+ в исследуемом растворе.

2,2’-дипиридил – распространенный реагент, и у меня есть в планах сделать DIY-тест на железо и опубликовать результаты в блоге.

Ну и последнее доказательство практического существования Fe(II)-EDTA.

Ниже приведен спектр в UV/Vis –диапазоне свежего раствора  Fe(II)-EDTA, полученные на спектрофотометре Uvicon 943.

Fe(II)-EDTA

Спектр мне нужен был для изучения возможности протекания фотолиза Fe(II)-EDTA под действием излучения ультрафиолетового стерилизатора, в общем эта работа закончена и со временем результаты опубликую в блоге.

Думаю, доказательства существования Fe(II)-EDTA исчерпывающие, и абсурд исходит с Вашей стороны Руслан!

Теперь разберемся, что происходит с комплексом дальше. В приведенной выше статье это подробно рассмотрено. Происходит окисление Fe(II)-EDTA до Fe(III)-EDTA по следующей схеме:

FeII-FeIII

Таким, образом постепенно, не мгновенно, весь Fe(II)-EDTA переходит в Fe(III)-EDTA, возможно именно это и имел в виду Greg Morin из Seachem. Относительно того в какой форме железо легче усваивается растениями сказать не могу – поскольку этот вопрос еще не изучал. Руслан, если у Вас есть конкретные научные публикации по этой теме, буду благодарен Вам за них. Ну а если нет, то думаю, изучу этот вопрос когда буду посвободнее и результаты опубликую в блоге.

Таким образом, концентрированный раствор Fe(II)-EDTA с плотно закрытой пробкой, может храниться продолжительное время, поскольку концентрация растворенного кислорода в растворе не велика по сравнению с концентрацией самого комплекса. Поэтому, добавляя удобрение из холодильника (имеется ввиду “самомес”), мы гарантированно вносим в аквариум именно двухвалентное железо, а то, что не успели потребить растения, конечно окислится до Fe(III), но это как говорится уже другая песня…

Теперь по поводу концентрации и дозировок железа в воде. Хочу только процитировать фрагмент текста из Вашего (Руслан) сайта “…За это время концентрация железа Fe установится на минимальном уровне 0.1мг/л. Если после этого будет наблюдаться хлороз, пересчитайте дозу по Fe на больше чем 0.1мг/л, но не более чем на 0.7мг/л…” из раздела под названием “Fe2”. Больше мне добавить по этому поводу нечего….

Хочу предвосхитить возможные вопросы на счет своей компетенции в обсуждаемых областях. Я конечно работаю не в Seachem, а в простой Российской академии наук в Институте химии нефти СО РАН, обычным старшим научным сотрудником, но это мне позволяет анализировать соответствующую литературу и делать скромные выводы, которые я и отразил в этом продолжительном сообщении.

И еще, полагаю, что аквариумистика, это все таки хобби (удовольствие), а не площадка для баталий, и Вам, Руслан, предлагаю спокойней относится к мнению других любителей, тогда, возможно, совместными усилиями удастся  еще больше развить теорию и практику аквакультуры.

P.S. Прошу извинения за возможные опечатки, т.к.  то, что написал просматривал “одним глазом”.