Точная подготовка большого количества концентрированных питательных веществ для гидропоники — Наука в гидропонике

При приготовлении концентрированных растворов для гидропоники важно иметь воспроизводимый процесс, который всегда дает одинаковые результаты. Если этого не сделать, вы получите разные концентрации питательных веществ в разных партиях, а добавление концентрированных питательных веществ для создания конечных питательных растворов даст противоречивые результаты. Чтобы устранить потенциальную изменчивость процесса производства концентрированных растворов, нам необходимо понять различные источники присутствующих ошибок и придумать способы модификации процесса для получения более воспроизводимых результатов. В этом сообщении блога я расскажу о самом большом источнике ошибок при приготовлении больших партий концентрированных питательных растворов и о том, как можно значительно уменьшить эту ошибку, чтобы получить как более точные, так и точные результаты.

Процесс приготовления гидропонных концентрированных растворов включает два этапа. Сначала вы растворяете сырые соли удобрений в некотором объеме дистиллированной воды или воды обратного осмоса, а затем доводите этот объем раствора до желаемого конечного объема раствора, используя тот же источник воды. В небольшом масштабе этот процесс очень прост в выполнении, поскольку мы можем просто взвесить и растворить все наши соли в некоторой части желаемого конечного объема, а затем использовать точный инструмент для измерения общего объема — чаще всего мерную колбу — для доводим наше решение до конечного нужного объема. Например, если мы хотим приготовить 250 мл концентрированного питательного раствора и используем хорошо откалиброванные весы с точностью +/- 0,001 г и мерную колбу класса А с точностью +/- 0,3 мл, погрешность, которую мы ожидаем получить из 500 мг соли будет +/- 4,77 частей на миллион с достоверностью 99%. Поскольку концентрация этой соли в концентрированном растворе составляет 2000 частей на миллион, мы получаем окончательный результат 2000 +/- 4,77 частей на миллион. Если оба прибора откалиброваны, это очень точный результат.

Когда мы переходим к большему количеству раствора, мы обычно становимся лучше на стороне массы. Это связано с тем, что мы все еще можем получить весы с таким весом с точностью +/- 0,1 г даже при весе, превышающем 50 кг, поэтому наша ошибка в виде доли от общего измерения довольно легко остается в диапазоне от 0,01% до 1%. Однако дела обстоят намного хуже с точки зрения объема. Если вы готовите 100 галлонов питательного раствора — около 378 литров — вы сможете точно и точно взвесить соли, но когда дело доходит до измерения конечных объемов раствора, вам не очень повезет. Отметки объема в резервуарах в значительной степени неточны и даже не стандартизированы для какого-либо уровня значительной точности или точности, а точное измерение того, находится ли вода на заданном уровне в резервуаре, является очень подверженным ошибкам процессом из-за того, насколько широка площадь резервуара.

Хотя у нас обычно нет способа адекватно измерить конечный объем, у нас есть способ измерить объем, поступающий в резервуар, в виде расходомеров, которые могут дать нам значительную точность и достоверность. Однако, чтобы иметь возможность правильно использовать расходомер — знать, какой объем нам нужен, чтобы фактически получить желаемый конечный объем, — мы должны получать информацию из точного и точного процесса малого масштаба. Для этого вы можете выполнить следующие шаги:

• Получите точные и точные весы (откалиброванные и с точностью не менее +/- 0,001 г)
• Приобретите весы весом до 500 г, которые могут измерять с точностью не менее +/- 0,1 г (если указанные выше весы этого не позволяют).
• Возьмите мерную колбу типа А на 250 мл (точность должна быть около +/- 0,3 мл).
• Возьмите стакан на 250 мл.
• Возьмите пластиковую лабораторную бутылку для промывки и наполните ее дистиллированной водой.
• Рассчитайте количество солей, которое необходимо растворить, чтобы получить желаемую концентрацию при конечном объеме концентрированного раствора 250 мл.
• Взвесьте эти соли и поместите их в химический стакан, обратите внимание на все добавленные веса.
• Взвесьте сухую пустую мерную колбу.
• Добавьте в стакан примерно половину объема дистиллированной воды и растворите соли.
• Перелить в мерную колбу, с помощью промывной колбы заполнить мерную колбу до калибровочной линии (дно водяного мениска касается линии, если смотреть на уровне глаз).
• Взвесьте колбу с раствором
• Рассчитайте массу воды (масса колбы с раствором – масса колбы – сумма масс солей)

Если описанная выше процедура проводилась при температуре 10-25°C (50-77°F), мы можем с небольшой ошибкой приблизить плотность воды к 1,0 г/мл (около 0,003 г/мл). Это означает, что мы знаем объем воды, который потребовался для получения желаемого конечного объема, и мы можем затем перенести этот объем в нашу процедуру подготовки, когда мы используем большой резервуар. Если объем воды, необходимый для приготовления 250 мл раствора, составляет всего 230 мл, то мы можем предположить, что объем, необходимый для приготовления 100 галлонов, составит 92 галлона, так как соли при пропорциональном масштабировании займут тот же объем и будут требуется такое же количество воды пропорционально для достижения конечного желаемого объема.

Когда этот тип процедуры выполняется и используется точный и точный расходомер, мы обычно можем достичь значений концентрации в больших масштабах, которые будут находиться в диапазоне погрешности 0,1-1,0%, что намного лучше, чем все, что может быть достигнуто, просто используя линии в резервуарах или процедуры, в которых используются расходомеры, но игнорируется фактическое количество добавляемой воды, необходимое для достижения желаемой концентрации (многие люди добиваются того, чтобы соли не занимали объема, что является ошибкой). Низкие ошибки в концентрированных растворах означают, что в конечном составе питательного раствора будет меньше вариабельности и, следовательно, будет больше воспроизводимости в культурах.