Гидропоника своими руками: как сделать рН метр

Основные инструменты тестирования pH почвы

Теперь, когда мы изучили почву и выяснили, насколько важен её рН, поговорим о том, какие инструменты вы можете использовать для измерения рН почвы. Мы сузили их до четырех основных групп: тест-полоски, наборы химических тестов, цифровые карманные тестеры и портативные счётчики.

Тест-полоски pH

Тест-полоски pH (лакмусовая бумага) – это бумажные полоски, насыщенные pH-чувствительными красителями. При воздействии вещества полоски меняют цвет относительно pH этого вещества. Изменение цвета соответствует таблице цветов, поставляемой с тест-полосками. Это быстрый, простой и недорогой метод тестирования, но у него есть некоторые недостатки. Например, «грязный» цвет почвы может испачкать тест-полоски и затруднить их чтение. Кроме того, цветовосприятие является субъективным, что приводит к противоречиям. Также тест-полоски обладают разрешением только 0.5 единиц pH, что означает получение лишь приблизительных результатов.

Наборы химических тестов

Химические тест-наборы похожи на тест-полоски своей простотой и дешевизной, однако также имеют ряд недостатков. Поскольку метод основан на цветовом восприятии, то показания также могут быть субъективными. Разрешение тест-наборов составляет диапазон между 1 и 0.5 pH, и это означает, что вам нужно купить множество наборов для тестирования различных типов почвы, или при первичном тестировании нового участка. Кроме того, количество проводимых тестов ограничено составом реагентов. Как правило, одного набора хватает на 1-10 измерений. И, наконец, утилизация многих химикатов может создать проблему, так как не все они могут быть вылиты в обычную канализацию.

Цифровые карманные тестеры

Карманные тестеры pH почвы – это цифровые портативные измерительные приборы, в которых для измерений используется pH-электрод, интегрированный в прочный корпус тестера и обеспечивающий гораздо большую точность, чем тест-наборы или полоски. Результаты измерений отображаются на ЖК-экране. Для дополнительной уверенности в стабилизации значений выбирайте тестеры с индикатором стабильности. С карманным тестером вам больше не нужно беспокоиться о субъективности тестов. Многие из них также имеют гораздо более высокое разрешение и точность: как правило, между 0.1 и 0.01 единиц рН. Они управляются одной-двумя кнопками и легко применяются в полевых условиях. Некоторые тестеры водонепроницаемы или имеют прочные корпуса, что позволяет проводить испытания во влажной среде. Некоторые тестеры почвы также имеют автоматическую температурную компенсацию, функцию, которая позволяет устройству исправлять ошибку влияния температуры на показания.

Удобные карманные инструменты требуют немного больше опыта в работе и должного уходе. Вам понадобятся специальные растворы для калибровки, увлажнения и очистки электрода.

Портативные измерители pH почвы

Портативные тестеры – это следующее «поколение» измерителей рН почвы, удобный способ получить лабораторную точность при полевых испытаниях. Портативные pH метры немного больше карманных, но зато предлагают множество функций, от многопараметрического тестирования до регистрации данных.

Все портативные pH метры имеют АТС и обладают разрешением до 0.001 единиц рН. Это повышает точность показаний. Также некоторые из этих измерителей способны предоставлять возможности для подробного анализа и включают дату, время, результаты калибровки и т. д., что придаёт показаниям системность. Некоторые обладают также встроенной функцией диагностики электродов, а чтобы не заблудиться в изобилии функций, можно воспользоваться кнопкой HELP. На рынке также существуют отдельные электроды, которые напрямую без корпуса подключаются к смартфону или планшету без проводов. Это обеспечит точность портативных измерителей, и при этом меньшие габариты. Для ухода, хранения и калибровки вам также понадобятся специальные решения.

Факторы, влияющие на рН почвы

Наиболее распространенными факторами влияния на рН почву являются климат и погода, другие растения в этой местности, pH воды, используемой для полива, тип почвы, вид используемых вами удобрений и наличие питательных веществ.

Диапазоны pH почвы, наиболее подходящие для некоторых растений

В более кислом грунте, как правило, хорошо произрастают яблони (pH 5-6.5), картофель (4.5-6) и орхидеи (pH 4.5-5.5). Растения, предпочитающие щелочь – это акация и ореховые деревья (рН 6-8). Чтобы определить наилучший pH для ваших нужд, проведите небольшое исследование типа растений, которые вы хотите вырастить. Естественная почва обычно имеет pH от 4 до 8. Если pH вашей почвы не соответствует оптимальному диапазону растений, вам нужно обработать почву. Популярными вариантами лечения излишней кислотности являются известь, карбонат кальция и измельченная яичная скорлупа. Если почва слишком щелочная, то можно добавить гипс, сульфат железа, серную кислоту или хлорид кальция.

Снизить уровень pH может помочь частое орошение почвы. Однако будьте осторожны, чтобы не поливать растения чрезмерно, если обработка почвы происходит на засаженной территории. Это может привести к возникновению заболеваний, а питательные вещества могут быть разбавлены или смыты.

Как определить кислотность почвы самостоятельно с помощью лакмусовой бумаги

Самый простой и быстрый способ проверить уровень pH почвы — использовать универсальную лакмусовую бумагу. Лакмусовую бумагу можно купить в аптеке или магазине химии. Чтобы выполнить измерение, образец почвы, взятый на участке, помещают в чистый стеклянный сосуд, затем его заливают дистиллированной водой и перемешивают.

Благодаря этому решению измеритель кислотности почвы Biopon является единственным надежным прибором для измерения pH почвы на основе лакмусовой бумаги, доступный по низкой цене.

После этого лакмусовая бумага помещается в сосуд и приклеивается к его стенке. Примерно через 30 секунд бумага должна сменить цвет. Сравнивая цвет бумаги со шкалой, включенной в набор, мы можем определить, какой является pH почвы на нашем участке: кислотной, щелочной или нейтральной.

Однако в случае измерений с лакмусовой бумагой существует высокий риск того, что полученный на бумаге цвет будет плохо виден. Эта проблема была решена с помощью набора для измерения pH почвы BIOPON, который недавно стал доступен в садовых магазинах.

В комплект входят до 4 индикаторных полей разных цветов. После теста набор из 4 показателей сравнивается со сравнительной шкалой. В результате, риск путаницы практически исключается (измерение достоверно, когда все 4 цвета на индикаторной бумаге совпадают и в сравнительной шкале). Измерение проводится с точностью до целой единицы pH.

Измерение pH грунта с помощью кислотомера с жидкостью Hellig

Способы определения кислотности почвы бывают самые разнообразные. Например, более точный метод измерения pH почвы — это кислотный измеритель почвы. Простой измеритель кислотности почвы, предназначенный для самостоятельных измерений pH в домашних условиях, можно купить в большинстве садовых магазинов. Это многоразовый и очень простой в использовании прибор.

В комплект входит жидкость Hellig. Измерение pH почвы с помощью кислотного измерителя производится путем помещения небольшого количества почвы в желоб, который залит жидкостью Hellig. Через несколько минут жидкость меняет цвет, а затем ее необходимо сравнить с цветовой шкалой, чтобы определить рН субстрата.

Этот метод позволяет оценить уровень pH почвы с точностью примерно до 0,5 единиц pH. Однако иногда у вас могут возникнуть проблемы с точной настройкой цвета по сравнительной шкале. По этой причине описанный выше кислотный измеритель Biopon с 4-цветными индикаторными полосками, который также значительно дешевле, кажется более надежным.

Анализ кислотности при помощи прибора

Точные измерения кислотности почвы производят с помощью высокочувствительных приборов (pH-метров) в агрохимических лабораториях.

Замечено, что почвы от среднекислых до слабокислых предпочитают рододендроны, от среднекислых до близко к нейтральным — картофель, тыква, подсолнечник, пастернак, щавель, дыня, кукуруза, земляника, крыжовник, вишня, слива, яблоня, субтропические плодовые культуры, гортензия метельчатая; от слабокислых до нейтральных — большинство сортов роз; от слабокислых до нейтральных — лилии; от близко к нейтральным до нейтральных — томаты, огурцы, редис, кабачки, капусты — брюссельская и листовая, чеснок, лук-порей, лук-шалот, шнитт-лук, свекла, мускатная дыня, фасоль, репа, баклажаны, цикорий, арония, абрикос, виноград, черная смородина, сирень, хризантема; нейтральные — крокусы; от близко к нейтральным до слабощелочных — свекла кормовая, морковь, репчатый лук, кочанная и цветная капуста, салат, петрушка, спаржа, сельдерей, артишок, тюльпан.

Гибридные конденсаторы унаследовали от полимерных конденсаторов такие достоинства как устойчивость к импульсам тока, повышенную надежность и низкое собственное сопротивление, а также высокую емкость и низкий ток утечки, как у алюминиевых электролитов. Благодаря этому гибридные конденсаторы могут с успехом заменить традиционные алюминиевые конденсаторы.

Как изготовить рН-метр для гидропоники своими руками

Изготовить индикатор очень просто. Нарезанную капусту отваривают в воде, а затем тщательно процеживают через несколько слоев марли. Процеживать отвар нужно несколько раз, после каждого процеживания марлю необходимо хорошо прополаскивать в чистой проточной воде. Когда в отваре не останется никаких частичек, и он будет чистым, можно считать процеживание оконченным.

Теперь нужно взять бумагу и нарезать на полоски. Размер полосок может быть самым разным, главное, чтобы ими было удобно пользоваться. Теперь эти полоски нужно поместить в остуженный и процеженный капустный отвар, в котором они должны находиться около 4-5 часов, чтобы полностью пропитаться. По окончании этой процедуры полоски извлекают и просушивают. Все, самодельный индикатор рН для гидропоники своими руками готов к использованию, можно тестировать питательный раствор.

С помощью пипетки каплю раствора помещают на полоску индикатора и следят за изменением цвета полоски-теста. Оптимальный вариант — светло-лиловый цвет полоски (см. рисунок). Если она окрасилась в такой цвет, то волноваться не о чем — рН раствора находится в пределах 5,5-6.

Тест рН метра для гидропоники своими руками

Чтобы убедиться, что наш индикатор работает правильно, можно измерить рН разных жидкостей, которые есть на каждой кухне. Например, рН уксуса —2,0; апельсинового сока — 3,0; томатного сока — 4,0; обычной воды из-под крана — 7,0.

Разумеется, такой рН-метр не покажет кислотность питательного раствора абсолютно точно, но все же с точностью до 0,5 измерения сделать можно, а для многих культур такие измерения можно считать удовлетворительными.

Если же требуются более точные показатели, то придется разориться на приборы контроля.

Простой самодельный pH-метр

Для механизации определения степени закисленности почвы участка несложно изготовить простейший pH-индикатор. Он состоит из медной трубки длиной 60-80 см и прибора от бытового магнитофона, показывающего уровень записи (например, индикатор М 4762). Ток отключения у него 230-280 микроампер. Подойдут и другие приборы с близкими параметрами. На конце медной трубки вырезают два треугольных сегмента. Образовавшиеся два треугольных «зуба» соединяют свободными концами. Получается заостренный щуп, который будет легко входить в землю. Места соединения «зубьев» можно паять. Возле заостренного конца трубки вдоль нее наклеивается полоска изолирующего материала, а на нее — цинковая пластинка размером 60 x 8 мм (рис. 1).

Цинк с медью составляют вместе гальвано-электрический элемент. Химическое воздействие кислой или щелочной почвы будет индуцировать в нем ток, который отклонит стрелку прибора в ту или иную сторону. Медную трубку и цинковую пластинку соединяют проводами с выводами (цинк — минус, медь — плюс). Распилив медную трубку и отогнув образовавшиеся пластины в виде полочки, приклеивают (или привинчивают) к ним прибор.

Опускают щуп прибора в питьевую воду. Если стрелка отклонится в ту или иную сторону, методом подбора дополнительного сопротивления возвращают ее в централь-нос положение, условно считая, что вода нейтральна.

Воткнув прибор в почву в том месте, где растет мокрица, отмечают отклонение прибора в «кислую» сторону. По степени отклонения стрелки в ту или иную сторону со временем можно научиться более или менее точно «ставить диагноз» слабо- и сильнокислым, щелочным и нейтральным почвам.

Пример для Espruino

Схема устройства

Подключите датчик кислотности жидкости к аналоговому пину A0 платформы Iskra JS. Для коммуникации понадобятся соединительные провода «мама-папа».

Для быстрой сборки и отладки устройства возьмите плату расширения Troyka Shield, которая одевается сверху на Iskra JS методом бутерброда. Для коммуникации используйте трёхпроводной шлейф «мама-мама», который идёт в комплекте с датчиком.

С Troyka Slot Shield провода не понадобятся вовсе.