«Розбавив водою — і можна змішувати все підряд». Але деякі пари іонів утворюють нерозчинні сполуки незалежно від ступеня розбавлення — добуток розчинності не залежить від того наскільки ти «обережно» змішував. Ca²⁺ і SO₄²⁻, Ca²⁺ і PO₄³⁻, Mg²⁺ і PO₄³⁻, Ca²⁺ і силікат — ці пари осідають завжди при перевищенні добутку розчинності, навіть якщо осад невидимий зразу. Невидимий осад — не відсутній осад. Частина живлення вже заблокована до того як розчин потрапив до кореня.
Короткий словник: Хімічна сумісність — здатність двох або більше речовин залишатись у розчині без осадження при змішуванні; визначається добутком розчинності їх іонів. Осад (преципітат) — нерозчинна тверда фаза що утворюється при перевищенні добутку розчинності іонів у розчині; може бути видимим (каламуть, пластівці) або мікроскопічним і непомітним візуально. Добуток розчинності (Ksp) — константа що характеризує максимальну концентрацію іонів у рівновазі з осадом; при перевищенні — осад неминучий незалежно від способу змішування.
Основні несумісні пари в гідропонних добривах
Знання цих пар — фундамент правильного складання концентратів і порядку внесення:
Ca²⁺ + SO₄²⁻ → CaSO₄ (гіпс) Розчинність 2.4 г/л. У концентраті × 100–200 — неминучий осад. У робочому розчині — залежить від концентрації Ca і SO₄. При Ca > 200 мг/л і SO₄ > 300 мг/л у робочому розчині — ризик мікроосадження при тривалому стоянні.
Ca²⁺ + PO₄³⁻ → Ca₃(PO₄)₂ Ksp надзвичайно малий — 10⁻³² моль⁵/л⁵. Ці іони несумісні практично при будь-якій концентрації вище мікромолярної. Ca і P — завжди в різних концентратах без виключень.
Mg²⁺ + PO₄³⁻ → Mg₃(PO₄)₂ Менш критично ніж Ca+P але при концентрованих розчинах з’являється осад. Mg і P — також в різних танках.
Ca²⁺ + силікат (SiO₃²⁻) → CaSiO₃ Силікат кальцію — нерозчинний. Рідина для силікату (зазвичай калій силікат K₂SiO₃) ніколи не змішується з кальцієвою селітрою. Силікат — окремий концентрат або додається в кінці при дуже розбавленому розчині після Ca.
Fe³⁺ + PO₄³⁻ → FePO₄ Залізо і фосфор утворюють малорозчинні сполуки. Fe-хелат стійкіший ніж Fe²⁺/³⁺ але при концентрованих розчинах і тривалому зберіганні часткове осадження можливе. Мікроелементи — в танку A, фосфор — в танку B.
Ca²⁺ + CO₃²⁻/HCO₃⁻ → CaCO₃ При підвищенні pH вище 7.5–8.0 бікарбонати переходять у карбонати і Ca осідає. При лужній воді без попередньої нейтралізації — перший цикл може давати CaCO₃ наліт у системі.
Пари що сумісні всупереч очікуванню
Деякі комбінації виглядають «підозріло» але реально сумісні:
K⁺ і PO₄³⁻ — калій і фосфор. K₃PO₄ і KH₂PO₄ — розчинні. Це основа для того що KH₂PO₄ знаходиться в танку B разом з K₂SO₄ без проблем.
NH₄⁺ і NO₃⁻ — амонійна і нітратна форми не реагують між собою в розчині при нейтральному pH. NH₄NO₃ — стандартне добриво.
MgSO₄ і KNO₃ — сумісні при будь-якій концентрації. Тому основа танку B.
Ca(NO₃)₂ і KNO₃ — сумісні але при приготуванні концентрату разом потенційно підвищують осмотичне навантаження і зменшують стабільність при низькій температурі. Зберігати окремо якщо концентрат > 30% від маси.
Силікат: чому окремий танк або окремий порядок внесення
Силікат (K₂SiO₃) в гідропоніці застосовується для зміцнення клітинних стінок і часткового захисту від патогенів. Але K₂SiO₃ має pH 11–12 у концентрованому вигляді і несумісний з Ca, Mg і мікроелементами при спільному зберіганні.
Два безпечних варіанти:
- Окремий танк C для силікату — розбавляється і вноситься після A і B в дуже розбавленій воді.
- Силікат вносити в резервуар першим, потім долити воду до розбавлення (EC силікату < 0.3), і тільки після цього додавати A і B.
Правило: силікат і Ca — ніколи в одному потоці до розбавлення.
Три помилки, які коштують найдорожче
Змішувати Ca(NO₃)₂ і K₂SiO₃ в концентрованому вигляді або в малому об’ємі. CaSiO₃ осідає миттєво — видимий гелеподібний осад у каністрі або трубопроводі. Засмічення форсунок, капельниць і помп гарантоване. Силікат — завжди окремо від Ca до повного розбавлення.
Вважати що «мікроосад не рахується». Мікрокристали CaSO₄ або Ca₃(PO₄)₂ невидимі в прозорому розчині — але осідають на поверхнях труб, форсунок і зворотних клапанів. За кілька тижнів — наліт що знижує прохідність і є живильним середовищем для біоплівок. Правильний порядок концентратів і розведення усуває це системно.
Готувати концентрат A при надто низькій температурі приміщення. Ca(NO₃)₂ має знижену розчинність при < 10°C — концентрований розчин може давати кристалізацію при зберіганні взимку в неопалюваному приміщенні. Зберігати концентрати при температурі вище 15°C або знизити концентрацію танку A.
Як зрозуміти що сумісність дотримана
Обидва концентрати прозорі. Трубки, форсунки і помпи без білого або сірого нальоту після тижня роботи. Робочий розчин прозорий відразу після змішування і через 24–48 годин стояння без видимої каламуті або осаду. EC відповідає розрахунковому — якщо реальний EC нижче розрахункового при тих самих об’ємах концентратів, частина добрив осіла і не перейшла у розчин.
Якщо хочеш розібратись глибше: Маточні розчини A і B: навіщо два концентрати і чому їх не можна змішувати — чому розділення на два танки є прямим наслідком несумісності Ca з SO₄ і P, і як це реалізується на практиці.