Аквариумисту следует понимать взаимосвязь между жесткостью воды, водородным показателем и углекислым газом.
Углекислый газ — это кислотное вещество, которое всегда присутствует в воздухе и вырабатывается в любом биотопе рыбами, бактериями и др. Данное вещество воздействует на рН и понижает ее уровень, если оно не употреблено и не удалено.
Как правило, в пресноводных аквариумах испытывается недостаток СО2, так как животные гидробионты производят его в недостаточных для роста растений количествах, что приводит к увеличению показателя рН.
В случае недостатка СО2 в воде растения ведут себя по-разному. Некоторые из них прекращают свой рост, другие же начинают поглощать из воды гидрокарбонаты кальция (что видно по пятнам на них — это выпадает карбонат кальция), в результате чего уровень рН снова возрастает.
Как известно, большинство тропических растений живут в нейтральной или слегка кислой воде. Те же из них, которые приспособились к жизни в щелочной воде, могут выделять СО2 из гидрокарбонатов кальция.
С другой стороны, чем выше в аквариуме карбоновая жесткость, тем больше необходимо СО2 для поддержания гидрокарбонатов кальция в растворенном состоянии, то есть для предохранения от выпадения осадка.
Карбоновая жесткость характеризует способность воды противостоять изменениям рН при внесении в воду щелочных или кислотных растворов. Так вот, при значениях карбоновой жесткости ниже 2, вода обладает очень низкой стабильностью к колебаниям рН, и ежесуточные колебания рН в ней могут быть очень высоки, что крайне негативно сказывается на гидробионтах.
В свою очередь вода с карбоновой жесткостью выше 15 также представляет собой крайне негативную среду для гидробионтов, т.к. показатели рН в ней абсолютно стабильны и не поддаются регулированию.
Показатель рН зависит от содержания в воде ионов Н+ и ОН-, вместе с тем кН, характеризующий буферность воды, зависит от содержания в воде карбонов кальция и магния. При увеличении тем или иным способом кислотности/щелочности воды, соли будут вступать в химическую реакцию с Н+ или ОН-. В зависимости от того увеличилась ли кислотная составляющая, либо щелочная, в реакции будут участвовать либо Н+, либо ОН-. В свою очередь, в зависимости от количества растворенных солей (показателя кН) будет зависеть то, насколько изменится рН.
Поэтому показатель кН и показывает, насколько вода готова к изменению своего водородного показателя.
Следующая таблица демонстрирует оптимальные сочетания рН и кН:
Карб. жестк. KH |
0,5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6-7 |
8-9 |
10-11 |
12-15 |
мг/экв |
0,18 |
0,36 |
0,71 |
1,07 |
1,43 |
1,78 |
2,14-2,5 |
2,85-3,21 |
3,57-3,92 |
4,28-5,35 |
min pH для рыб |
5,8 |
6,1 |
6,3 |
6,5 |
6,7 |
6,8 |
6,8-6,9 |
7,0 |
7,1 |
7,1-7,2 |
max pH для растений |
6,4 |
6,7 |
7 |
7,1 |
7,3 |
7,4 |
7,4-7,5 |
7,6 |
7,6-7,7 |
7,7-7,8 |
Если карбоновая жесткость в биотопе очень высокая, а именно в этом случае возможны прыжки рН за опасные пределы 7.8 — 8.0, держите наготове средство по снижению рН или кислоту.
Рассмотрим все это еще на одном примере.
Вы залили в устоявшийся биотоп новую мягкую воду, с гораздо более низким значением карбоновой жесткости, но гораздо более щелочную, с более высоким значением рН (либо по каким-нибудь другим причинам вода стала мягкой и щелочной). Что при этом произойдет?
Высокое значение рН означает преобладание в воде ионов ОН- над ионам Н+. Мягкость воды означает ее неспособность «защищаться» изменениям рН. То есть ОН- будет вступать в активную реакцию с растворенными в воде карбонами, с выпадением щелочей в осадок.
При том, что вода у Вас очень мягкая (то есть в ней недостаток солей кальция и магния), анионы ОН- быстро вступят в реакцию с растворенными солями, и ситуация нормализуется, рН пойдет вниз. Но этот скачок pH может быть очень чувствительным для гидробионтов.
Если же Вы добавите жесткую и щелочную воду (такая вода преобладает в водопроводной системе России), то все может быть более плачевно. Высокая карбоновая жесткость воды говорит о наличие в ней большого количества карбонов, готовых вступать в реакцию с ионами ОН- , также обильно занесенными Вами с новой водой, очень долго. И как следствие, это приведет к тому, что Ваша вода будет долго оставаться щелочной и жесткой.
Строгая взаимосвязь между карбоновой жесткостью, рН и углекислым газом является комплексом химических процессов. Уменьшая тем или иным способом в сложившемся сбалансированном биотопе содержание СО2, можно вызвать рост рН, который может быть весьма долгим и необратимым при высоких значениях карбоновой жесткости. При низких значениях он будет резким и ощутимым для гидробионтов.