Как понизить карбонатную жесткость воды в аквариуме

Содержание

Лучшая on-line библиотека для начинающих и профессионалов!

Жесткость воды

В пресной воде растворены ионы щелочноземельных металлов (кальция, магния, бария, бериллия и др.), общая сумма которых и дает общую жесткость воды.

Общая жесткость (dH) представляет собой сумму карбонатной (временной) и постоянной жесткостей.

Kарбонатная (временная) жесткость (КН) образуется солями, образующимися от соединения кальция или магния с углекислотой, а именно гидрокарбонатов кальция и магния. При кипячении воды гидрокарбонаты распадаются, образуя малорастворимые карбонаты, выпадающие в осадок, и жесткость воды уменьшается. Правда, если такую воды оставить долго стоять, то часть карбонатов вновь войдет в раствор (особенно в щелочной воде) и значение КН повысится.

В литературе, при описании гидрохимии водоема иногда можно столкнуться с таким парадоксальным фактом, что значение карбонатной жесткости превышает значение общей.

Дело в том, что при измерении общей жесткости учитываются только щелочноземельные ионы, а кроме карбонатов щелочноземельных элементов, существуют и такие карбонатные соединения, как, например, карбонат натрия или карбонат калия. И если они содержатся в воде в большом количестве и учитываются при измерении карбонатной жесткости, то она может быть выше общей.

Как смягчить воду в аквариуме?

Постоянная жесткость тоже связана с ионами щелочноземельных металлов. Ее обусловливают другие соединения, такие как сульфаты, хлориды, нитраты, силикаты и фосфаты, и ее значение в отличие от временной жесткости нельзя уменьшить, прокипятив воду.

Общую жесткость воды от 0 до 5° – называют очень мягкой, от 5 до 10° – мягкой, от 10 до 20° – средней жесткости, от 20 до 30° – жесткой и свыше 30° – очень жесткой.

Жесткость воды может изменяться под воздействием различных факторов (выделение рыбами или поглощение растениями CO2, изменение значения pH, растворение извести грунта и т.д.).

В заросшем растениями аквариуме, с небольшим количеством рыб и при сильном освещении жесткость может меняться в течение суток. Днем растения поглощают углекислый газ и чем сильнее освещение, тем интенсивнее идет этот процесс. В конце концов может наступить момент, когда углекислого газа будет недостаточно для удовлетворения потребности растений.

Тогда, такие растения как, например, элодея, начнут вырабатывать его из гидрокарбонатов. Пойдет реакция – Ca(HCO3)2 => CO2 + H2O + CaCO3 – и временная жесткость воды будет уменьшаться. Ночью же растения не поглощают углекислый газ, а как и рыбы выделяют его при дыхании. Процесс пойдет в обратном направлении и жесткость будет повышаться. Этот случай особенно опасен в аквариуме, в котором развились мельчайшие зеленые водоросли и вода «зазеленела».

В продаже имеются реактивы различных зарубежных фирм, позволяющие быстро определить общую и карбонатную жесткость воды (например, GH Na+H + Cl — . На первом этапе катион соли (в нашем случае натрия) связывается с ионообменной смолой, которая для этого высвобождает ион водорода. Он возвращается на место натрия и образует соляную кислоту. Реакцию проходящую во второй колонке, загруженной ионами гидроксила, можно представить следующей формулой: OH — +H + Cl — => Cl+H2O. Таким образом хлор связывается с ионной смолой и мы получаем молекулу воды.

Понижаем kH в аквариуме. Lowering kH in the aquarium.

Последовательно пропуская через катионит и анионит водопроводную воду мы получаем полностью обессоленную воду.

Многие фирмы предлагают ионообменные колонки, как, например, ионообменная колонка «Tap Water Purifier» фирмы Aquarium Pharmaceuticals.

Установку для химического обессоливания с помощью ионитов можно сделать самостоятельно. Она состоит из двух колонок (одна из них предназначена для катионита, другая – для анионита) высотой около 600 мм и объемом около 3 л. Это могут быть стеклянные цилиндры или склеенные из стекла или оргстекла прямоугольные параллелепипеды.

Стеклянный цилиндр закрывают с двух сторон резиновыми пробками с отверстием в центре, в которое вставлены трубки. Если же это параллелепипеды, то их закрывают крышками с вклеенным штуцером, на который одевают трубку. Kак пробки, так и крышки должны обеспечить герметичность соединения с колонками.

На дне каждого цилиндра должен быть фильтр, препятствующий утечке зерен смолы из колонки. И. Ванюшин так описывает свою конструкцию: «Сепараторы представляют собой сетчатые (перфорированные) пластины, повторяющие внутренние размеры колонок. Между сепараторами помещен фильтр, препятствующий утечке зерен смолы, но свободно пропускающий жидкость. Сепараторы и фильтры должны быть сделаны из химически стойких материалов. Я использую для этой цели аккумуляторную сепараторную сетку и синтетическое волокно».

Иониты разбухают в воде, и для того, чтобы они не разорвали цилиндры, их в отдельном сосуде заливают водой и отстаивают 10–12 ч.

Затем катионит засыпают в цилиндр, пропускают через него 5 % раствор соляной кислоты в дистиллированной воде из расчета 400 мл раствора на 100 г сухого катионита и промывают дистиллированной водой объемом в 2 раза большим, чем объем израсходованного раствора кислоты. В другой цилиндр засыпают анионит, через него пропускают 5 % раствор гидроксида натрия в дистиллированной воде из расчета 300 мл раствора на 100 г сухого анионита и промывают дистиллированной водой объемом в 3 раза большим, чем объем израсходованного раствора щелочи.

Теперь колонки соединяют трубками и пропускают через них водопроводную воду. Жесткость получаемой воды – 0,2–0,4°. Kогда жесткость начнет повышаться, необходимо провести регенерацию ионитов, для чего отключить цилиндры и обработать ионит в одном случае кислотой, в другом – щелочью, как указано выше. В нерабочем состоянии цилиндры должны быть залиты дистиллированной водой, иониты, же долгое время стоящие без применения, нуждаются в регенерации.

И. Ванюшин обращает большое внимание на отсутствие пузырьков воздуха в колонках. Он пишет: «Сначала в колонку опускают фильтр и сепараторы и заливают 1,5–2 стаканами воды, чтобы вода не вытекала из колонки, на нижнюю трубку плотно надевают резиновую трубку с зажимом. Затем размоченную в течение суток и хорошо промытую смолу перекладывают в колонку. При загрузке смолы надо по мере надобности добавлять воду, чтобы внутри массы не образовывались воздушные пузырьки, которые, изолируя часть смолы, исключают ее из работы.

Kолонку следует заполнять на 2/3–3/4 ее объема. Оставшееся пространство необходимо для свободного перемещения зерен смолы при изменении их объема и удалении газов.

После заполнения колонок на них устанавливают крышки, которые должны герметично закрыть колонку. Я использую для обеспечения герметичности пластилин.

Если при загрузке в массе смолы образовались воздушные пузыри, то до начала регенерации их надо устранить. Для этого выводную резиновую трубку погружают в литровую банку, наполовину заполненную водой и опускают ниже дна колонки.

После того как из трубки выйдет воздух, банку вместе с трубкой быстро поднимают выше уровня колонки так, чтобы вода из банки стала поступать обратно в колонку. Благодаря этому смола поднимается, пока позволяет внутренний свободный объем. Затем трубку пережимают.

В образовавшемся под смолой слое воды немедленно начинается «сортировка»: смола оседает на фильтре, а воздушные пузырьки устремляются вверх. Постепенно поднимаясь, слой воды как бы обрабатывает всю смолу. В случае заминки колонку можно немного встряхнуть. Если для полного удаления воздуха одного цикла окажется недостаточно, процесс надо повторить, слив из колонки лишнюю воду.

Эту же процедуру обязательно надо повторить перед промывкой после регенерации независимо от наличия в смоле пузырьков газов. Дело в том, что при зарядке смола заметно уменьшает свой объем, а при промывке снова разбухает, и если ее не разрыхлить описанным выше способом, может разорвать колонку. Подобное разрыхление с одновременным удалением выделившихся газов надлежит сделать и после длительного бездействия установки».

Kатасонов для приготовления мягкой воды предложил использовать устройство, предложенное Kротовым для получения «мягкой» и «живой» воды. Используемая им конструкция состоит из эмалированного бидона емкостью 3 л, в который помещен стакан высотой 185 мм и диаметром 65 мм, сшитый из плотного брезента капроновыми нитками, и двух электродов из нержавеющей стали размером 190х30 мм и толщиной 1,5–2 мм, получающих питание от сети переменного тока 220в через диодный мост. Такое устройство через 10 мин. работы позволяет получить 2,5 л воды жесткостью 0° и рН 4,2, которая имеет желтовато-лимонный цвет, кисловатый запах и находится в самом бидоне («мертвая» вода). Воду сливают в сосуд, дают остыть и затем подщелачивают питьевой содой до нужного значения рН, после чего отстаивают несколько дней, в течение которых вода просветлеет, а на дне скопится осадок желтовато-коричневого цвета.

8. Дождевая или снеговая вода

Применение дождевой или снеговой воды, которая имеет жесткость до 3°, можно рекомендовать лишь в районах, где атмосфера не загрязнена промышленными отходами. Во всяком случае ее нужно отстаивать несколько недель, а затем, взяв верхний слой, фильтровать через активированный уголь и несколько дней аэрировать, после чего, смешав в нужной пропорции с обычной водой для получения необходимой жесткости и рН, проверить пригодность воды на дешевых рыбах.

Способы повышения жесткости воды.

1. Kипячение воды

Воду кипятят, как описано выше, но используют нижний слой.

2. Смешивание с более жесткой водой

Расчет производят по формуле, приведенной выше.

3. Внесение химических реактивов

Внесение в воду 18,3 мл 10 %-ного раствора хлорида кальция или 19,7 мл 10 %-ного раствора сульфата магния повышает жесткость 100 л воды на 1°. Предпочтительно добавлять растворы в равном по действию количестве.

Источник: aquariumistika.ru

Важный критерий, требующий контроля: жесткость воды в аквариуме

Начинающие акваскейперы, заводя домашний водоем, продумывают многие нюансы: куда его поставить? Каких рыбок впустить? Какие насадить растения? Однако это не основные особенности ведения аквариумистики. В первую очередь нужно позаботиться о параметрах воды и понимать, что не всякая жидкость в аквариуме будет уместна.

В каждом доме вода может быть разная, чаще всего она отличается жесткостью, а это является одним их основных моментов в разведении домашних питомцев, влияющий на их здоровье, рост и комфорт.

Что это такое?

Жесткость воды – параметр, отображающий концентрацию солей, формирующихся благодаря щелочноземельным металлам. К ним относят магний, кальций, вспомогательные элементы.
Чем больше веществ концентрируется в воде, тем выше ее жесткость. Это не означает, что параметр должен быть полностью исключен.

Нужен качественный баланс веществ для поддержания нормальной жизнедеятельности растений, рыб.

Общая

Общая жесткость – все количество солей кальция и магния, присутствующих в воде. Она делится на следующие виды:

Карбонатная или временная.
Некарбонатная – постоянная.

Общий параметр отражает все количество элементов, которые формируют щелочную среду. Он постоянно меняется, так как микроэлементы осаждаются, рыбы и растительность выделяют продукты метаболизма.

Карбонатная

Карбонатная жесткость указывает на наличие анионов гидрокарбоната, бикарбоната. Кислотно-основное состояние сильно повышается.

Выделяют следующие особенности:

формирование осадочных частиц;
в процессе кипячения осадочные вещества формируются в большей степени, дополнительно выделяется газ;
ph меньше, чем у схожих показателей.

Некарбонатная

Некарбонатная жесткость не меняется под влиянием разных веществ и термической регуляции. Она появляется благодаря следующим свойствам:

Вещества поддерживают среду на оптимальном уровне. Оба вида жесткости взаимодействуют. Но последний параметр есть всегда, вне зависимости от условий.

Тесты для аквариумной жесткости

Важность кислорода и углекислого газа в аквариуме и изменение их количества.

Вода является хорошим растворителем для многих соединений, в том числе газов в воздухе: кислорода и углекислого газа.

1.1. Кислород O 2 и его значение

Содержание кислорода в воде зависит от многих факторов: от глубины резервуара, температуры воды, наличия растений и животных. Воды, которые находятся в движении, обычно лучше насыщены кислородом, чем стоящие. Зависимость температуры от степени оксигенации обратно пропорциональна — с повышением температуры насыщение воды кислородом уменьшается.

Вода в аквариуме насыщается кислородом прежде всего из воздуха. Если он остается неподвижным, только его верхние слои насыщаются кислородом. Дополнительным производителем кислорода являются здоровые растения, выращенные нами.

Получателями кислорода являются рыбы и другие аквариумные животные, микроорганизмы, живущие в воде (в основном в субстрате, в фильтре) и ночью (в темноте), а также в растениях. Отсюда необходимость дополнительного проветривания ночью (приведение воды в движение). В хорошо оксигенированном аквариуме происходит кислородное разложение органических загрязнителей и окисление органических соединений (белков, углеводов или жиров) до простых соединений, легко усваиваемых рыбой и растениями. Процессы анаэробного разложения (недостаток кислорода в аквариуме) приводят к образованию ядовитых веществ, вредных для обитателей аквариума (например, сероводород, органические кислоты, полициклические ароматические углеводороды), которые являются причиной, среди прочего, неприятный запах.

Чтобы увеличить количество кислорода в аквариуме, необходимо установить дополнительный фильтр или аэратор, заменить его на новый или ввести больше растений в аквариум.

1.2. Углекислый газ СО 2 и его значение

В течение дня углекислый газ выделяется рыбой и другими водными животными, возникает в процессах разложения органических соединений, а ночью также выделяется растениями. Избыток этого газа в воде способствует аквариум с небольшим количеством растений, недостаточной вентиляцией и чрезмерным удобрением субстрата.

Чрезмерное количество растений по отношению к рыбам в аквариуме также не рекомендуется — днем это приводит к дефициту углекислого газа и кислорода ночью. Это также является причиной биологической декальцинации воды (растения извлекают углекислый газ из бикарбонатов кальция и карбонатов кальция). Только аквариум поддерживает биологический баланс (количество рыб по отношению к растениям, оптимальная температура, pH, жесткость воды, количество света, систематическая очистка и замена воды, соответствующие фильтры и аэраторы, сыпучий субстрат) способен эффективно функционировать на благо нашей рыбы и растений. Следует также упомянуть, что избыток углекислого газа может вызвать снижение pH. Если мы преувеличиваем количество этого газа при подаче в аквариум (выше 50 мг / литр), тогда рН может упасть до уровня, при котором рыба может начать умирать. Я приведу здесь несколько примеров зависимости значения рН от количества диоксида углерода, растворенного в воде:

Карбонатная жесткость kH	Количество углекислого газа в воде
более 50 мг / литр	около 30 мг / литр	менее 15 мг / литр
2	рН 6,1	рН 6,4	рН 6,7
5	рН 6,4	рН 6,7	рН 7,1
10	рН 6,7	рН 7,1	рН 7,4
20	рН 6,9	рН 7,4	рН 7,7

Наиболее рекомендуемая доза углекислого газа составляет 20-30 мг / л, и ее необходимо поддерживать для обеспечения роста растений. Также важно, чтобы количество света находилось в пределах 0,5 Вт, чтобы растения могли использовать CO 2 в процессе фотосинтеза

Параметры, какая должна быть

Разные виды рыб выживают и размножаются в определенных условиях. Для одних оптимальна низкая жесткость, для других – средняя.

Но выделяют наиболее оптимальные параметры:

3-6 мг-экв/л карбонатной жесткости для недавно налитой воды.
до 15 мг-экв/л, когда вода стоит долго.

На жизнедеятельность внутренней среды аквариума негативно влияет чрезмерно пониженная или повышенная жесткость. Это критические параметры.

Вид критического параметра	Описание
Низкий	Происходит по причине недостатка или отсутствия кальция. Без него растительность существовать не может, так как прекращается ее рост. Поэтому минимальное значение составляет 4 мг-экв/л
Высокий	Приводит к выпадению осадка, постепенной гибели рыб. В такой среде затруднено дыхание, размножение, другие основные функции. Критичность появляется свыше 15 мг-экв/л

Оптимальными считаются мягкие или средние показатели. Они колеблются при изменении внешних и внутренних факторов. Поэтому периодически делают замер тест-системой.

Что влияет на норму?

Даже если водопроводная вода в определенной местности обладает чрезмерными карбонатными показателями, их можно урегулировать. Это важно для аквариумов, где разводят дорогостоящие виды рыб.

Как часто измерять?

Соотношение веществ меняется постепенно. Нужно долгое время, чтобы накопились или уменьшились соли.

Если человек пользуется индикаторными системами, замер проводят не чаще 1 раза в 1-2 месяца.

Если в аквариуме выращивают большое количество рыб, микроэлементный состав меняется быстрее. Приобретают качественные приборы, которые с большей точностью измеряют жесткость.

Ее определяют не реже 1 раза в месяц. Перед заменой сразу осуществляют проверку чистой воды.

Кипятим воду для повышения жесткости воды в аквариуме Натертое хозяйственное мыло для измерения жесткости воды

Регулировка жесткости

Набирая воду для аквариума из природных источников, нужно помнить, что в пресных водоёмах она может быть слишком мягкой, а колодезная или из минерального родника слишком жёсткая. Поэтому необходима подготовка воды для аквариума, которую несложно провести в домашних условиях.

Хозяйственное мыло

В мерном стакане разведите измельчённый грамм мыла 72% в небольшой дозе воды.
Долейте дистиллированную жидкость до уровня 7 см, каждый сантиметр равен 1° dH в 1 литре.
В банку объёмом в литр наберите 500 мл воды, которую исследуете, добавляйте разведённый в мерном стакане раствор, помешивая до образования устойчивой пены (она будет означать, что соли связаны).
Посмотрите, какое количество мыльного раствора пришлось потратить: каждый сантиметр равен 2° dH. Это значит, если затрачено 4 см мыльного раствора, жёсткость равна 8° dH.
Отсутствие пены означает, что значение превышает 12° dH.

В этом случае пробу нужно будет разбавить дистиллятом и провести опыт ещё раз, умножая результат на четыре.

Как повысить?

Чтобы повысить объем карбонатов, пользуются подручными материалами или готовыми химическими компонентами. Метод применяют, когда показатель достиг критического минимума.

Народные методы

Используют несколько простых способов, для которых не понадобится покупать дополнительные ингредиенты:

Постепенное разведение с более жесткой водой. Например, подойдет вода из-под крана, обладающая большим количеством солей.
Кипячение. Воду из-под крана наливают в емкость, доводят до кипения. Верхнюю часть выливают в раковину, оставшуюся снизу воду, понемногу добавляют в аквариум.
Использование декора. На дно аквариума кладут ракушки, замки, башни, грунт, обладающие большим количеством минеральных компонентов.
Пищевая сода. Разводят раствор из 0,5 ч. л. соды и 25 л воды. Если влить полный объем в аквариум, количество карбонатов увеличивается на 2 градуса.

Такие методы подойдут для домашнего использования. Если немного ошибиться в расчетах, обитатели аквариума не пострадают.

Увеличить химкомпонентами

Для людей, которые разводят в рыбу на продажу, важно поддержание оптимальных параметров воды. Применяют химические компоненты, покупаемые в специализированных магазинах:

Реагент	Ход реакции	Увеличение жесткости, градусы
Карбонат кальция	Смешивают 1 ч. л. порошка с 25 л воды	2
Хлористый кальций, 10%	Продается в виде раствора. Смешивают 1 мл хлористого кальция и 1 мл сульфата магния. Добавляют 1 л воды	4
Магнезия, 25%	1 мл реагента смешивают с 1 л воды	4

Пользователю нужно с точностью знать, насколько увеличить показатель, чтобы не привести к нарушению условий.

Жёсткость воды

Жёсткость бывает двух видов:

Карбонатная (временная);
Некарбонатная (постоянная).

Соотношение этих показателей называется общей жёсткостью (gH).

Карбонатная жёсткость воды – это уровень бикарбонатных и гидрокарбонатных анионов. При высоком уровне кислотности (в щелочной воде) эти элементы выпадают в осадок. Такой процесс можно наблюдать, если кипятить воду с высоким уровнем kH: на дне посуды образуется накипь из карбоната кальция. В аквариуме его уровень повышается при pH выше 8,3.

У аквариумных рыбок требования к жёсткости разнятся. Одним нужна мягкая вода, другим жизненно необходим высокий уровень gH:

0-8 – вода считается мягкой;
8-14 – средний показатель;
14-30 – высокий уровень.

В неподходящей воде рыбы погибают из-за слишком высокого или слишком низкого уровня кальция, магния.

Как определить жесткость воды:

Специальными тест-полосками;
При помощи капельных тестов;
С помощью дистиллированной воды и хозяйственного мыла 60% или 72%. Это целый химический опыт. 1 грамм мелко натёртого мыла растворяется в небольшом количестве тёплой дистиллированной воды. Мыльный раствор дополняют водой до уровня 6 см (для 60%-ого мыла) или 7 см (для 72%-ого). Затем в отдельной банке нужно смешать пол-литра воды из аквариума и мыльный раствор, вливая его понемногу, пока не появится белая пена. Оставшееся количество раствора в воде измеряют линейкой. Один сантиметр мыльного раствора равен 2 градусам жёсткости. Если в стакане было 7 см, а осталось 4, значит, жёсткость воды – 6 gH.

Как повысить жесткость воды

Как понизить жесткость воды

Добавить дистиллированной воды.
Прокипятить воду и добавить в аквариум верхние 23 остуженной кипячёной воды.
В больших аквариумах используются выносные фильтры с разными фильтрующими компонентами. Как смягчить воду в этом случае: добавить в фильтр торф, а затем – активированный уголь, который нейтрализует желтизну воды.
Понизить карбонатную жесткость воды сложнее, чем повысить. На дно можно положить корягу для постоянного смягчения.