Химический состав воды

Необходимо обеспечение требуемого для содержащихся в аквариуме рыб, беспозвоночных и растений химического состава воды. При этом вы должны учитывать все факторы, необходимые для поддержания в аквариуме здоровой среды.
Для того чтобы самым эффективным образом добиться такого результата, вам необходимо понимание основных характеристик воды — кислотности (pH), жесткости, солености и т. д. Почти всегда проверить их бывает довольно просто с помощью измерительных приборов или цветных индикаторов. Работа с ними несложна даже для неопытных аквариумистов.

Вода (Н2O)

«Чистая вода» — это вещество с хорошо известной всем формулой Н2O. Это значит, что ее молекула состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода Молекулы воды электрически нейтральны, т.е. не несут ни положительного, ни отрицательного заряда.
С точки зрения аквариумиста интересен тот факт, что молекулы воды способны распадаться на заряженные частицы — ионы. Положительно заряженные ионы называются катионами, отрицательно заряженные — анионами. Молекулы воды распадаются на положительно заряженные ионы водорода (Н+) и отрицательно заряженные гидроксильные группы (ОН). Это важно, поскольку эта диссоциация воды влияет на ее способность растворять присутствующие в аквариуме минеральные соединения и другие химические вещества. Высокое содержание растворенных в аквариумной воде минеральных веществ часто нежелательно и может быть опасным для здоровья рыб.

Водопроводная и дождевая вода

В водопроводной воде содержится очень много разнообразных веществ, в том числе кальций, магний, натрий и микроэлементы (медь, железо и др.). В ней также может быть довольно много дезинфицирующих добавок — хлора и хлорамина, а также фтористых соединений и веществ, уменьшающих ее жесткость.
Дождевая вода также содержит множество примесей — она растворяет химические вещества, стекая с крыш, проходя по трубам, смешиваясь с пылью. Часто на землю выпадают кислотные дожди — результат загрязнения водяных паров в атмосфере ядовитыми газами, выбрасываемыми промышленными предприятиями и автомобилями. Эти дожди могут растворять содержащиеся в почве соединения кальция, магния и калия. И это еще не все — в воду могут попадать такие токсичные металлы, как ртуть, алюминий, цинк и марганец, причем их количества иногда бывает достаточно, чтобы погубить рыбу в реках, озерах и водохранилищах.

Кислотность воды

Кислотность воды выражается водородным показателем (pH) и определяется содержанием в ней водородных ионов. Значение pH 7 соответствует нейтральной реакции воды, меньше 7 — кислой и выше 7 — щелочной. Кислоты увеличивают содержание в воде ионов водорода и, таким образом, повышают ее кислотность; щелочи уменьшают их содержание и увеличивают щелочность воды. Большинство видов рыб прекрасно живет при значениях pH от 6 до 7,5, но есть виды, которым требуется более кислая или более щелочная вода. Будьте внимательны при определении pH, учитывайте, что pH — это логарифмический показатель. Это значит, что снижение значения pH с 6 до 5 будет означать десятикратное увеличение концентрации водородных ионов, а это — очень существенное изменение химизма воды.
На уровень pH воды в аквариуме влияют общие условия и, в частности, содержание в ней углекислоты. Поэтому вы должны очень внимательно следить за состоянием воды — ведь даже небольшой сдвиг pH может оказаться опасным для обитателей аквариума. Это особенно относится к мягкой, кислой воде, где вообще концентрация водородных ионов выше, чем в жесткой воде. Резкое повышение или понижение pH (так называемые колебания pH) может привести к утрате рыбами способности регулировать содержание солей в организме. Следствием этого может быть тяжелый стресс, нарушение координации движений, а в крайнем случае и нарушение деятельности внутренних органов и гибель.
В густо засаженном аквариуме происходит активное поглощение растениями углекислого газа и нитратов, что приводит к постоянному понижению концентрации водородных ионов и, следовательно, к увеличению значения pH. Это будет происходить до тех пор, пока вы не предпримете меры для увеличения содержания в воде углекислого газа. В аквариумах со скудной растительностью отмечается тенденция к увеличению содержания потенциально опасных нитратов и снижению pH и щелочности.

Углекислый газ (СO2)

Углекислый газ — один из продуктов обмена большинства живых существ. Растения могут использовать его. В ходе называемого фотосинтезом процесса они поглощают углекислый газ и образуют необходимые для них органические соединения, выделяя жизненно важный для всего живого кислород.

Колебания уровня pH

Ночью, когда вы выключаете в аквариуме свет, фотосинтез прекращается, но растения продолжают дышать, выделяя углекислый газ и поглощая кислород.
Накопление в воде углекислоты приводит к росту концентрации водородных ионов и, следовательно, к увеличению кислотности воды и снижению значения pH. Днем же, когда аквариум освещается, возобновляется фотосинтез и происходят обратные изменения воды. Эти изменения известны под названием колебаний pH.
Снижение содержания углекислого газа в течение дня способствует процессу «биогенной декальцификации», при котором растения пытаются получать углекислоту непосредственно из карбоната кальция (минерального вещества, которым богата жесткая вода).
В итоге на листьях образуется слой извести, который со временем может погубить растение. Для борьбы с этим явлением используются фильтры с дождевальными установками.

Жесткость и щелочность воды

Жесткость воды определяется содержанием в ней растворенных минеральных веществ. Разные соединения обусловливают различные типы жесткости: карбонаты (СО32-), бикарбонаты (НСО3) и гидроксилы (ОН) определяют так называемую карбонатную жесткость (° КН, или «щелочность»), сульфаты (SO42-), хлориды (Сl) и нитраты (NO32-) — некарбонатную жесткость (° NKH). Общая жесткость воды (° GH) складывается из ее карбонатной и некарбонатной жесткости,
Подчеркнем, что в данном контексте термин «щелочность» выступает синонимом карбонатной жесткости и не относится к высоким значениям pH.
Из всех перечисленных минеральных веществ наибольшее значение имеют бикарбонаты. Благодаря своей способности связывать или высвобождать водородные ионы они помогают стабилизировать уровень pH аквариумной воды. Способность воды поддерживать постоянное значение pH называется ее буферной емкостью.

Временная и постоянная жесткость

Жесткость воды, определяемую карбонатами и бикарбонатами кальция и магния, называют еще временной: кипячение воды меняет растворимость этих веществ, и они выпадают в виде твердого осадка, вызывая, например, образование накипи на стенках чайника. Таким образом, при подготовке воды для заливки в аквариум временную жесткость можно легко устранить кипячением.
Кипячение, однако, не устраняет постоянную жесткость, обусловленную другими минеральными веществами (особенно сульфатом кальция). Для их удаления воду необходимо подвергнуть деионизации с помощью ионообменных или осмотических фильтров.

Уровни жесткости

Для простоты величину жесткости любого типа выражают в миллиграммах карбоната кальция (СаСO3) в 1 л воды. В Великобритании жесткость воды выражают в градусах Кларка (1° Кларка = 14,3 мг СаСО3 в 1 л), хотя чаще просто указывают содержание СаСO3 в мг/л воды. В США измерение ведут в градусах жесткости (1° жесткости = 1 мг СаСО3 в 1 л). В последнее время для описания жесткости и щелочности все чаще пользуются миллиэквивалентами (мэкв) (1 мэкв = 50 мг СаСО3 в 1 л воды). Немецкие градусы жесткости (° dH) определяются по содержанию в воде оксида кальция (а не карбоната кальция); в пересчете 1° dH = 17,9 мг СаСO3 в 1 л воды.
Уровень жесткости аквариумной воды принято описывать следующими характеристиками:
Очень мягкая — менее 10 мг CaCO3 в 1 л.
Мягкая — 10—100 мг СаСO3 в 1 л.
Жесткая — 100—200 мг СаСO3 в 1 л.
Очень жесткая — больше 200 мг СаСO3 в 1 л.
Некоторые виды рыб не переносят резких изменений pH, другие страдают в мягкой воде или в воде с низкой щелочностью. В такой непригодной для них воде у рыб могут развиваться поражения чешуи, появляться эрозии на плавниках, может замедляться рост и вообще они будут плохо себя чувствовать.

Микроэлементы

Микроэлементы — это минеральные вещества, содержащиеся в воде в чрезвычайно малых («следовых») количествах. Для аквариумистов особый интерес представляют те из них, которые необходимы для нормальной жизнедеятельности рыб и растений. К числу таких микроэлементов относятся кобальт, йод, железо, медь и селен. Обычно они содержатся в аквариумной воде; кроме того, их добавляют во многие искусственные корма.
Содержание в аквариумной воде микроэлементов можно определить только с помощью сложно устроенных приборов. Многие любители так никогда и не добавляют их в воду и на состояние рыб не жалуются. Однако если у вас в аквариуме мягкая, кислая вода, если вы пользуетесь деминерализованной водой или при ухудшении состояния рыб, может быть, стоит добавить микроэлементы.