SKŁAD CHEMICZNY WODY

SKŁAD CHEMICZNY WODY

Wszystkie środowiska wodne naturalne i sztucznie utworzone przez człowieka charakteryzują pewne właściwości chemiczne wpływające na produktywność tych zbiorników. Dla akwarystów czynniki chemiczne wody wpływają bezpośrednio na jej jakość w akwarium. Woda jest naturalnym środowiskiem życia ryb i innych organizmów żywych np. raków, krewetek, ślimaków oraz roślin. Dlatego od jej jakości zależy nie tylko to, czy ryby będą zdrowe, ale czy będą w stanie żyć w takim środowisku. Nie tylko czystość i przejrzystość wody jest ważna, ale również ważny jest jej skład chemiczny.

Naturalne środowiska są bardzo różnorodne.

Na świecie są różne gleby i skały, które mają różny skład chemiczny. W jeziorach, strumieniach, rzekach, bajorach, rowach i mokradłach przenika mnóstwo różnorodnych substancji, które znajdują się w podłożu i w powietrzu lub w wyniku w naturalnych procesów czyli gnicie - rozkład materii organicznej. Ryby i rośliny wydzielają również w procesach przemiany materii związki chemiczne, które rozpuszczają się w wodzie. Skład chemiczny wody zmienia się zależnie od pory roku. Ale sezonowe zmiany składu chemicznego wody nie są jednakowe na całym świecie, jedne organizmy są bardziej tolerancyjne a nie mniej. Dlatego zakładając akwarium przed wprowadzeniem ryb i roślin trzeba wziąć pod uwagę ich wymagania odnośnie składu chemicznego wody środowiska w którym żyją w naturze.

Wszystkie procesy chemiczne zachodzące stale w naturalnych zbiornikach oraz w akwariach mają duże znaczenie dla biologii ryb. Ważne są przemiany związków wapnia, obojętnego i kwaśnego węglanu wapnia.Ważną rolę odgrywa też rozpuszczona w wodzie krzemionka, która potrzebna jest organiz­mom żywym do rozwoju, do budowy nowych komórek. Znacznie mniejsze znaczenie mają związki innych pierwiastków: siarki, magnezu, fosforu i azotu. Te pierwiastki są niezbedne do przebiegających procesów życiowych, szczególnie rozmna­żanie i wzrost, był prawidłowy. Szkodliwa jest obecność w wodzie chloru oraz związków cynku i ołowiu, będących często groźnymi truciznami.

Twardość (Tw) – to stężenie soli wapnia, magnezu i innych metali, które są zdolne do tworzenia soli na wyższym niż pierwszy stopniu utlenienia. Twardość wody podaje się w stopniach twardości wody (tzw. stopniach niemieckich) lub w miliwalach (mVal) jonów wapnia i magnezu na 1dm3 wody.

Twardość węglanowa (KH) - jest wywoływana przez wodorowęglany  wapniowy i  magnezowy

Taki typ twardości wody można łatwo usunąć przez zagotowanie wody, ponieważ pod wpływem ogrzewania wody wodorowęglany rozkładają się do nierozpuszczalnych węglanów. 

►Twardość węglanowa ma szczególne znaczenie dla akwarystów, ponieważ decyduje o pH i zawartości dwutlenku węgla (CO2) w wodzie. 

►Twardość węglanową możemy obniżyć - filtrując wodę przez torf jednocześnie podnosząc lekko zakwaszenie wody; stosując wymieniacz kationów; dolewając wodę destylowaną.

►Twardość węglanową możemy  podnieść - filtrując wodę przez warstwę żwiru koralowego; umieszczając w akwarium skały wapienne, dolomity, marmury, muszle lub dodając do wody wodorowęglanu sodu podając roztwór soli morskiej.

Twardość niewęglanowa  - jest wywoływana głównie przez sole wapnia i magnezu, najczęściej są to siarczany dające trudny do usunięcia kamień gipsowy, azotany oraz chlorki. Sole te mogą być naturalnie obecne w wodzie jak i powstawać wtórnie, np. w trakcie jej gotowania.

Twardość ogólna (GH) – to suma twardości węglanowej i niewęglanowej wody. Twardość ogólna jest większa od twardości węglanowej. Jednak w przypadku testów wykorzystywanych w akwarystyce, często bywa odwrotnie. Jest to spowodowane tym, iż odczynniki te nie mierzą jedynie twardości węglanowej ale stężenie wszystkich węglanów i wodorowęglanów, łącznie z sodowymi i potasowymi. Stąd też pojawia się wynik pozornie wyższej wartości Tww nad Two.

Twardość wody ma bardzo silny wpływ na jej napięcie powierzchniowe. Czym większe napięcie powierzchniowe wody, tym trudniej zwilża ona wszelkie powierzchnie, na skutek czego trudno jest przy jej pomocy np. prać. Dodatek detergentów (związków powierzchniowo czynnych) powoduje zmniejszenie twardości wody.

Woda poniżej 5 °n woda bardzo miękka

Woda od 5 do10 °n miękka

Woda od 10 do15 °n  średnia twardość

Woda od 15 do 20 °n  znaczna twardość

Woda od 20 do 30 °n  twarda

Woda powyżej 30 °n  bardzo twarda

Odczyn (pH) – pH jest miarą kwasowości wody w zbiorniku, czyli pH to stosunek stężenia jonów wodorowych (H+) i wodorotlenowych (OH¯) Stężenie jonów wodorowych i jonów wodorotlenowych w chemicznie czystej wodzie jest jednakowe. Pochodzą one głównie z rozpuszczonych w niej kwasów i zasad. Jeśli w wodzie znajduje się więcej jonów H+ niż OH¯ wówczas określmy ją jako kwaśną. Jeśli przeważają w niej jony OH¯ – jako zasadową. W przypadku równowagi tych jonów, woda ma odczyn obojętny.

Wartość pH 7 to odczyn wody jest obojętny 

Wartość pH poniżej 6 jest wodą silnie kwaśną

Wartość pH 6 do 6,9 lekko kwaśną

Wartość pH 7,1 do 8 lekko zasadową

Wartość pH 8,1-9 silnie zasadową

►Pomiar pH możemy wykonać za pomocą metody kolorymetrycznej – polegającej na porównaniu danego roztworu, do którego został dodany odpowiedni wskaźnik, ze skalą wzorców o znanym pH lub metody elektrometrycznej - polegającej na pomiarze siły elektromotorycznej zestawionego ogniwa, które składa się z elektrody roboczej (pomiarowej, wskaźnikowej) zanurzonej do badanego roztworu i elektrody pomocniczej (porównawczej). pH-metr pozwala na w pełni automatyczny odczyt wartości pH badanego roztworu.

►Mierząc pH, mierzymy wyłącznie stężenie jonów wodorowych. W wodzie o odczynie obojętnym wynosi ono 0,0000001g na 1 dm3, czyli 10 do potęgi -7. Mówimy wówczas, że woda ma pH równe 7. W wodzie kwaśnej stężenie jonów wodorowych będzie większe, a w wodzie zasadowej mniejsze. W praktyce wystarczy wiedzieć, że gdy pH jest również 7 to woda jest obojętna, gdy mniejsze od 7 – woda jest kwaśna, a gdy większe – zasadowa.

►Dla akwarystów odczyn pH to ważny parametr wody. Im mniejsza twardość węglanowa tym łatwiej obniżyć pH. Gdy chcemy obniżyć wartość pH dodajemy związki humusowe, filtrujemy wodę przez torf; można dodać dwutlenku węgla (CO2). Gdy chcemy podnieść wartość pH - filtrujemy wodę przez warstwę żwiru koralowego; umieszczając w akwarium skały wapienne, dolomity, marmury, muszle; dodając do wody wodorowęglanu sodu, podając roztwór soli morskiej.

►Odczyn pH wód naturalnych waha się w zakresie pH od 3 do 10 i zależy od wielu czynników np. zawartości węglanów, wodorowęglanów i dwutlenku węgla, od podłoża, intensywności procesów biologicznych, które w niej zachodzą,  Wody węglanowe są zasadowe, wody ubogie w węglany są kwaśne, od podłoża glebowego, które może zawierać związki kwaśne lub zasadowe iod zanieczyszczeń. Znaczny wpływ na odczyn wody mają również rozpuszczone w niej inne niż kwasy i zasady związki chemiczne, przede wszystkim węglany i wodorowęglany wapnia.

►W naturze pH nie jest stałe i zmienia się w ciągu doby i roku. Im większe są naturalne dobowe i roczne wahania pH, tym większy zakres tolerancji pod tym względem mają organizmy żywe. Zmiany odczynu nie mogą być gwałtowne, zwłaszcza w dużym zakresie.

Kwasowość wody – to zdolność wody do zobojętniania dodawanych do niej mocnych zasad. Może być wywołana obecnością rozpuszczonego dwutlenku węgla, słabych kwasów organicznych np. kwasów humusowych, soli, które ulegają w wodzie hydrolizie (np. soli żelaza lub glinu), substancji dodawanych w procesie uzdatniania wody, a także zanieczyszczeń.

kwasowość mineralna - jest to wskaźnik zawartości mocnych kwasów, oznaczany przez miareczkowanie próbki mocną zasadą do pH = 4,5 wobec oranżu metylowego lub potencjometrycznie

kwasowość ogólna - jest wskaźnikiem zawartości mocnych kwasów i soli mocnych kwasów i słabych zasad, oznaczanym przez miareczkowanie próbki mocną zasadą do pH = 8,3 wobec fenoloftaleiny lub potencjometrycznie.

Zasadowość wody – to zdolność wody do zobojętniania dodawanych do niej mocnych kwasów. Właściwość tę nadają wodzie obecne w niej węglany, wodorowęglany i wodorotlenki oraz występujące w mniejszych stężeniach krzemiany, fosforany, amoniak, zasadowe związki organiczne, sole hydrolizujące z odczynem zasadowym. Różnica pomiędzy zasadowością a twardością ogólną nazywa się zasadowością alkaliczną i spowodowana jest przez kwaśne węglany lub węglany potasowe i sodowe. 

zasadowość mineralna - jest to wskaźnik zawartości jonów wodorotlenowych i węglanowych, oznaczanym przez miareczkowanie próbki mocnym kwasem do pH = 8,3 wobec fenoloftaleiny lub potencjometrycznie

zasadowość ogólna - jest to wskaźnik zawartości jonów węglanowych, wodorowęglanowych, wodorotlenowych i innych anionów pochodzących z dysocjacji soli słabych kwasów i mocnych zasad, oznaczanym przez miareczkowanie próbki mocnym kwasem do pH = 4,5 wobec oranżu metylowego lub potencjometrycznie.

Utlenialność wody  - to wielkość wyrażająca ilość tlenu (w mgO2/l) pobranego z utleniacza (nadmanganianu potasu - KMnO4) w celu utlenienia substancji organicznych i nieorganicznych zawartych w wodzie. Utlenialność wód wynosi od 4 mg tlenu/dm3 dla wód czystych, do kilkuset dla wód zanieczyszczonych.

Również ważnymi parametrami wody jest zawartość związków azotu (amoniaku, azotynów, azotanów), fosforu, żelaza, manganu, chlorków, siarczanów, fluorków, oraz rozpuszczonych gazów (CO2, O2, siarkowodoru).

© Lady BonaFide

Wykorzystywanie i publikowanie w części lub całości tekstów, zdjęć i rysunków bez zgody autora jest zabronione i podlega ochronie prawa autorskiego