CO2 instellen met een tabel

Het afstellen van de CO2

CO2 stel je niet af om zomaar wat aan je CO2 fles te draaien.
Ik lees vaak dat mensen als ze hun CO2 hebben aangesloten dat ze bijvoorbeeld 100 bellen per minuut doseren. En als de vraag word gesteld waarom dit er precies 100 zijn, en niet 80 of 120 krijg je eigenlijk een onsamenhangend antwoord. Vaak in de trend van;
dat doet mijn buurman ook; dat is het advies van mijn LFS of 'dat heb ik ergens gelezen'.
Ga je doorvragen dan hebben ze eigenlijk geen idee wat ze aan het doen zijn en dat de materie over CO2 toevoegen erg onbekend terrein is.
Dat is opzich niet erg, maar het zal veel problemen gaan voorkomen als men weet hoe CO2 af te stellen.

Hoeveel CO2 wil je in het water? Dit is de eerste en de allerbelangrijkste vraag waar je een duidelijk antwoord op moet hebben!

Veel mensen lezen dat 30 ppm de beste zou zijn, maar dat is niet geheel correct. Voor je bewoners in je scape is dit juist. De concentratie CO2 mag niet hoger zijn dan 30ppm omdat het schadelijk gaat worden voor vissen en garnalen. Zelfs voor planten kunnen te hoge CO2 waarden voor problemen zorgen! Want elke plant heeft bepaalde vereisten voor een optimale groei. En dat is bij elke plant anders en daarom word er globaal een onderscheid gemaakt in Easy plants, Medium Plants en Avanced plants.

Let er wel op dat je niet teveel CO2 gaat toevoegen omdat je denkt dat 'meer is beter' is. Dat heeft namelijk helemaal geen nut en kan zelfs een tegenovergesteld resultaat hebben. De meeste wetenschappelijke studies, die de opname van CO2 onderzochten, hebben geconcludeerd dat zelfs de meest veeleisende snelgroeiende soorten waterplanten een maximum bereiken van 100% fotosynthese in concentraties van ongeveer 20-40 mg/l CO2. Voor 70-90% fotosynthese hebben planten genoeg aan ongeveer 9-13 mg/l CO2.
Tijdens deze studies is ook ontdekt dat er een onmiddellijke en dramatische remming van fotosynthese ontstond bij sommige planten. Dit gebeurt bij het overschrijden van een kritische grens die is bepaald op 40 mg/l. En daarnaast is het net zoals bij voedingstoffen: veel planten hebben een 'luxury uptake'. Als die grens eenmaal gepasseerd is gaat de plant simpelweg niets meer opnemen. En bij welke concentratie dit gaat voorkomen is per plant verschillend en daar is ook bijna geen onderzoek naar gedaan.

De meest gebruikt methode bij het afstellen van de CO2 is via de kleur van de dropchecker. Wil je iets nauwkeuriger werken gebruik je de pH en KH tabel, mits je geen pH verlagende bodem gebuikt zoals aquasoil gebruikt. Dan is de beste manier om je CO2 af te stellen met een pH pen en een dropchecker om dit te monitoren.
CO2 afstellen met een pH drop is vooral bedoeld bij het gebruik van een aquasoil, omdat je met het gebruik van een aquasoil de KH (hardheid van het water) naar beneden word getrokken en de pH/KH tabel nutteloos is.

Er zijn diverse formules in omloop die uitrekenen hoeveel bellen per minuut je moet gaan toevoegen. Bijvoorbeel de formule van het aantal liters water x carbonaathardheid (dH) / 50. Dan heb je ook copy/paste sites die gaan vermelden dat je 10 bellen per 100 liter water nodig zou hebben. Wellicht goed bedoeld maar dat amateuristische advies moet je maar naast je neer leggen.

Je moet gaan bepalen hoeveel CO2 je moet toevoegen en dat doe je aan de hand van de volgende criteria:
- de behoefte van de plant
- de licht intensiteit
- de categorie van je plantenbestand : Easy, Medium of Advanced
- max. 30ppm, ivm gevaar voor CO2 vergiftiging voor je bewoners

De afbeelding rechts is een betrouwbare richtlijn wat betreft de lichtintensiteit, de moeilijkheidsgraad van de planten en de benodigde hoeveel CO2 in ppm (parts per milion).

Als je eenmaal weet hoeveel ppm CO2 je moet gaan toevoegen wordt het al en stuk makkelijker.
Hoe je moet uitrekenen hoeveel bellen per minuut je nodig hebt in relatie tot het aantal ppm CO2 word verder op deze site behandeld.
Dat doe je mbv van een KH/pH tabel als je een inerte bodem gebruikt en via een pH pen als je een aquasoil gebruikt. Je gebruikt een dropchecker om dat te controleren en gedurende de dag te monitoren als ie eventueel van kleur gaat veranderen. Want je gebruikt een dropchecker NIET om CO2 af te stellen; ze noemen het niet voor niets een 'checker'. En het woord 'drop' heef te maken met de vorm en niet met een pH drop.

Er zijn genoeg mensen die de CO2 aan de hand van de kleur gaan afstellen, en het kan ook prima werken in de praktijk. Maar het is onnauwkeurig en je krijgt alleen een indicatie hoeveel CO2 in je bak hebt. Wil je CO2 afstellen als een pro? Dan gebruik je een pH pen.

De pH/KH tabel
CO2 bepaling met een pH/KH tabel is niet altijd even betrouwbaar. Er zijn een aantal factoren die meespelen wat betreft de zuurgraad (pH) van het water. Ook de welbekende KH meting is feitelijk niet betrouwbaar. Wat de meeste mensen zich niet realiseren, is dat de aquarium-KH-testkits niet echt de KH meten, maar juist de alkaliteit. Alkaliteit heeft niets te maken met waterhardheid, maar is de buffercapaciteit van het water gedefinieerd als het vermogen om H + -ionen te neutraliseren. Deze staan bekend dat ze kunnen zorgen voor afwijkende waarden waardoor er andere CO2 levels in het water zijn. Ik zal hier tzt een saai en voor de meeste scapers een on-interessant artikel aan wijden, maar er zijn mensen die het leuk vinden om hier kennis van te nemen.

Omdat CO2 tijd nodig heeft om op het gewenste ppm te komen starten we met doseren gemiddeld 2 uur voordat het licht aangaat. Gedurende de fotosynthese gebruiken de planten de CO2, en de fotosynthese stopt zodra het licht uitgaat (of de plant klaar is met assimileren). Dus kunnen we in de regel een uur voordat het licht uitgaat de CO2 afsluiten.
Wil je een wetenschappelijke onderbouwing over de relatie CO2 en tijdsbestek is dit een interressant topic.

Bepaling van het aantal ppm CO2 in het water: hoe weet je hoeveel CO2 er in het water zit?
Je moet zorg dragen dat de CO2 bij de planten terechtkomt. Dus een goede waterverplaatsing/ stroming is essentieel!
Als je niet lukt, omdat je bijvoorbeeld een complexe hardscape in je bak hebt staan zou je het kunnen compenseren door de CO2 iets te verhogen (= moluculaire dichtheid). Als je de CO2 redelijk nauwkeurig wilt bepalen doe je dat met een pH pen in combinatie met een KH-referentiekaart. Dit word gedaan op de volgende manier:

je neemt een watermonster en bepaald hiervan de hardheid, ofwel de KH. Deze testen zijn overal te koop maar neem in alle gevallen een druppeltest. Vervolgens meet je exact 5 ml water af in een reageerbuisje en gaat vervolgens druppels reagens toedienen. Je telt de druppels en zo weet je de KH van het water.
TIP: als je een dubbele hoeveelheid water neemt en vervolgens de druppels telt, en dit delen door 2 krijg je meer nauwkeurige resultaten. Vervolgens ga je de zuurgraad (pH) van het water bepalen met een pH pen.

Let op: deze manier van CO2 bepalen is ALLEEN van toepassing bij in inerte bodem zoals grind.
Bij het gebruik van aquasoil is deze manier niet van toepassing!

Voor CO2 afstellen bij een pH verlagende bodem (aquasoil) leest u HIER

We hebben nu 2 waarden gemeten: de KH en de pH. We gaan deze 2 waarden gebruiken in onderstaand kruistabel waardoor we kunnen aflezen hoeveel ppm CO2 in ons water ongeveer aanwezig is.

Ga dus niet teveel af van de kleur van je dropchecker. Deze is misschien wel lichtgroen maar je weet nooit de exacte hoeveelheid CO2. De kleur van de vloeistof geeft immers een indicatie. En daarbij meet een dropchecker alleen de ene plekje in je scape. Als de kleur mooi geelgroen is wil het niet zeggen dat dit overal in je bak is en je hebt daarbij totaal geen benul hoeveel ppm dit is.
Er zit veel verschil tussen 15 ppm en 25 ppm, maar bij beide waarden geeft de dropchecker een groene kleur... Stel dus de CO2 op een goede manier af en laat het gewoon zo staan. Ga niet om de paar dagen veranderen. Het duurt een aantal weken voordat je planten zich hebben aangepast aan het CO2 niveau in je bak. Als jij geen verbetering ziet denk je automatisch dat je CO2 waardes niet goed zijn en ga je weer een aanpassing maken. En de planten moeten zich WEER een aantal weken aanpassen.
Dus: instellen en gewoon afblijven voor een paar weken: stabiliteit is het toverwoord!
En geduld niet te vergeten.

Klik HIER voor een grote afbeelding van de pH/KH referentiekaart

Als je serieus je pH wilt bepalen doe je dit niet met een druppeltest. Dan heb je het probleem dat je kleuren moet gaan vergelijken op een kleuren referentiekaart. En helaas geeft dit in de praktijk altijd een onduidelijk en vooral onnauwkeurig beeld. Dus is het beter om een pH-pen te gebruiken.

Een pH meter moet eerst worden 'geijkt' door middel van een callibratie met 2 soorten vloeistof. Eenmaal geijkt moet deze pen na elke meting goed worden nagespoeld met gedistilleerd water. Je hebt ook pH meters die continue in het water verblijven, maar deze zijn veelal een onderdeel van een computergestuurd systeem.
Als de pH meter te vuil is geworden (door aanslag, kalk oid) moet je deze een weekje in de 4 mol KCL (kaliumchloride) laten staan. Als je de pen dan weer callibreerd doet hij het gewoon weer. Dit kun je gewoon kopen, of zelf maken: 22,37 gram kaliumchloride oplossen in 100 ml gedistillerd water.
Een pH-pen (of probe) is voor ons hobbyisten is in de meeste gevallen nauwkeurig genoeg. De aanwezigheid van hardscape kunnen de waarden toch enigszins beïnvloeden. Hout kan de eigenschap hebben om zuur af te scheiden waardoor de pH afwijkt. Een ander probleem kan zich voordoen met kalkhoudende stenen. Deze zorgen ervoor dat de hardheid van het water stijgt waardoor je (veel) meer CO2 moet gaan toevoegen om tot een gewenst niveau te komen.

Als je meer CO2 toevoegt gaan je planten beter groeien. Dwz betere kwaliteit, dikkere stengels, voller blad en betere kleuren.
Maar daar hebben ze wel meer/ andere voeding voor nodig dan alleen koolstof. Daarom als je de CO2 verhoogt moet er ook voldoende andere voedingsstoffen voorhanden zijn zoals nitraat, fosfaat, kalium en sporenelementen. Anders heeft het gehele CO2 verhaal geen nut.

Maximale fotosynthese en grenswaarden CO2 en remming bij verschillende pH.

Bij pH 8: zelfs bij extreem hoge alkaliniteit 28° dKH water slechts 8,5 m/l CO2 . Daarbij vind geen remming van de groei plaats.
Bij pH 7,0: de maximum fotosynthese is bij een concentratie va 4,26 m/l CO2 (overeenkomend met de alkaliteit van 8,6° dH).
Bij pH 6,5: de maximum fotosynthese is bij een concentratie van 41,8 mg/l CO2 (overeenkomend met de alkaliteit van 4,3° dH)
Bij pH 6,0, de maximum fotosynthese is bij een concentratie van 41,8 mg/l CO2 (overeenkomend met de alkaliteit van 1,4 ° dH)

Deze bevindingen zijn natuurlijk niet automatisch toepasbaar op alle soorten waterplanten, maar soortgelijke studies tonen aan dat verschillende soorten planten gewoon verschillende soorten behoeften hebben.
Dus zou het een vergissing zijn om te geloven dat een universele methode van fertilisatie (of licht) gaat voldoen aan de behoeften van alle soorten planten. Wat kan het optimale bereik voor één soort plant kan zijn is voor een ander soort plant de totaal verkeerde zijn. Daarom moeten we het feit accepteren dat het bijna onmogelijk zal zijn om een grote diversiteit aan planten optimaal gezond te houden in het aquarium.

Op basis van het voorgaande kan worden gezegd dat gezonde groei van waterplanten meestal ruim voldoende CO2 concentratie in het gebied van 10-15 mg/l nodig is.
Voor moerasplanten die emersed zijn opgekweekt is deze concentratie tijdelijk aanvaardbaar. Pas als de plant nieuw submersde bladeren heeft gevormd is een CO2 concentratie van 25 mg/l gewenst. Dat wil niet zeggen dat deze planten niet goed groeien bij lagere concentraties CO2. Als het de bedoeling is om een vrij trage groei te hebben, is het beter om planten te voorzien van lagere dosis CO2 * in plaats van lagere concentraties voedingstoffen.

Vanwege hun complexiteit nemen de bladeren het water op, waar ze vervolgens de voedingstoffen uit filteren. (eerst gaat dit door de grenslaag en vervolgens via verschillende dikke cuticula; een soort waslaag op de bladeren)
Het is voor planten waarschijnlijk iets efficiënter om de CO2 in de vorm van (micro) bellen die hechten aan de bladeren op te nemen dan in de vorm van volledig opgelost gas. Hoewel dit fenomeen is nog niet wetenschappelijk is aangetoond zijn er wel steeds meer aanwijzing voor.
Het is mogelijk dat microbellen CO2, die zich hecht aan de onderkant van het blad direct word opgenomen, en niet door de grenslaag en vervolgens via verschillende dikke cuticula moeten penetreren voordat het word opgenomen door plant.

* de hoeveelheid CO2 in je bak bepaalt de vraag naar voedingsstoffen..?

Voor de duidelijkheid; verlichting is de ultieme drijvende kracht achter alles, de groeisnelheid van planten word bepaald door het aangeboden hoeveelheid licht, totdat je op het punt komt dat de aangeboden hoeveelheid licht zodanig hoog is dat er problemen gaan ontstaan omdat er in verhouding te weinig voeding en CO2 aanwezig is.

Als we een situatie creëren met dezelfde hoeveel aangeboden licht:
1. Er is veel CO2, maar de groei wordt beperkt door te weinig voedingsstoffen, dus trage groei en de mogelijkheid van tekorten.
2. Veel voedingsstoffen, maar de groei is beperkt tot de aangeboden hoeveelheid CO2 die beschikbaar is. Dus betere groei dan model 1, maar een grote kans op CO2-gerelateerde problemen.
3. De EI en 30ppm CO2 met een goed circulatiemodel, hoewel de groei grafische weergave iets lager zou zijn als EI in te hoge concentratie is. (we hebben immers meerdere vormen van de Estimeded Index.) Wanneer er geen gebruik maakt van de EI is de beste manier de lichtbehoefte aan te passen aan je voedingsregime. Of gewoon overschakelen op de EI dan ben je van alle problemen af.

De stelling dat "de hoeveelheid CO2 in je bak bepaalt de vraag naar voedingsstoffen" is correct. Als je de groei met behulp van CO2 zou willen beperken, zou je inderdaad minder voedingsstoffen nodig hebben, en alleen als de bak CO2-gelimiteerd is.
Maar als de verlichting te hoog is, zal het niet lang duren voordat er problemen komen.

Aquariumhouders en de hierboven beschreven informatie over CO2

Je moet het niet moeilijker maken als het is.
Deze website is in 1e instantie geschreven om aquascapers naar een hoger technisch niveau te tillen. Maar ik bemerk dat het ook erg populair is onder aquariumhouders. Nu hebben aquascapen en aquaria veel dingen gemeen; het zijn toch 2 aparte werelden. En bepaalde techniek en/of werkwijzen zijn simpelweg niet goed compatibel met elkaar of wijken gewoon veel van elkaar af.

Dus voor aquariumhouders;
heb je een eenvoudige aquarium (dat heeft trouwens 99% van alle hobbyisten) en je wilt ook gaan werken met CO2 dan hoef je het allemaal niet zo ingewikkeld en uitgebreid te doen. Heb je een leuke gezelschapsbak met wat eenvoudige plantjes erin zou ik gewoon gebruik maken van de pH/KH tabel, het KH testje uit je koffer in combinatie met een dropchecker. Dat werkt 9 van de 10x gewoon prima!

Aquascapers zijn veel meer gefocust op plantengroei dan de gemiddelde aquariaan en maken bijna altijd gebruik van een aquasoil.
Als er bij een aquariaan een plantje het slecht doet, of als ie dood gegaan is, koopt ie gewoon een nieuwe plant. Een scaper kijkt daar toch wat anders tegenaan. Daar ligt de focus op de scape. En aangezien een scape word aangekleed met beplanting is de kwaliteit hiervan erg belangrijk.
Een plantje verwisselen is daarom niet zo eenvoudig omdat het vaak een essentieel onderdeel is van de scape.
Ik bedoel; als een scaper bijvoorbeeld een Microsorum heeft als focal point en deze word na een tijdje lelijk of gaat dood dan gaat dit direct ten koste van de visuele kwaliteit van de aquascape. En om ervoor te zorgen dat planten in zo goed mogelijke conditie blijven word er erg veel aandacht gegeven aan het afstellen van (onder andere en in dit geval) CO2.

The Small Planted Tank