ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ(микросименс)

ВОДА В АКВАРИУМЕ

Как Вы наверное знаете рыбы не летают и не ходят - они плавают. И естественно живут в воде. Какая же это вода - в которой живут рыбы? Какие у неё параметры и свойства? Какая собственно говоря должна быть вода в аквариуме для Ваших рыбок? Об этом и многом другом мы расскажем в этом разделе. Нам всем известно, что вода может быть разного качества и обладать разными свойствами. Ну конечно за исключением дистиллированной воды. В различных природных условиях свои параметры воды. Любой живой организм на протяжении всей своей жизни неразрывно связан с окружающей средой, что оказывает влияние не его внешний вид, строение тела, особенности поведения. Рыбы, являясь обитателями водной среды, испытывают на себе воздействие таких факторов, как температура, свет, концентрация кислорода и углекислого газа, осмотическое давление, кислотность, жёсткость и солевой состав воды. Ниже мы познакомимся со всеми вышеперечисленными параметрами подробнее. Сама вода является жизненным пространством аквариумных рыб и растений и в зависимости от своих свойств способствует развитию в них жизненных процессов или тормозит их. Она содержит различные вещества, придающие ей такие интересующие аквариумиста свойства, как цвет, прозрачность, запах, а также значения жёсткости DH и водородного показателя PH. Для аквариума пригодна чистая, прозрачная, содержащая все необходимые для жизни растений вещества водопроводная вода с DH=5-20 градусов, KH=2-15 градусов, PH=6,5-7,5. Каждому аквариумисту в первую очередь должна быть известна, по крайней мере, жёсткость воды в его домашнем водопроводе. А как узнать иначе, подходящую ли воду он наливает в аквариум для своих питомцев? Вообще-то говоря, можно позвонить на водопроводную станцию и получить общие сведения по этому вопросу. Но в настоящее время во всех специализированных магазинах имеются в продаже тесты, с помощью которых Вы можете без труда произвести замеры Вашей воды. Итак, начнём разбираться подробнее, какие параметры есть у воды. КИСЛОТНОСТЬ ВОДЫ(ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ) PH Любые типы воды мы различаем по содержанию кислот и оснований. Показатель PH и есть мера содержания кислоты или основания. Кислотность воды оказывает большое влияние на биохимические и биологические процессы и имеет важное значение для рыб. Ионы в воде являются носителями кислотных или щелочных свойств. Если щелочные и кислотные ионы содержатся в ней в равных количествах, то вода реагирует "нейтрально", как и происходит (или по крайней мере должно происходить) с дистиллированной водой. В любой воде содержится определённое количество молекул H2O, разделённых на H+ - катионы (положительно заряженные ионы водорода) и OH - анионы (отрицательно заряженные ионы гидроокисла). Общее содержание H+ и OH- ионов в литре воды имеет постоянный показатель: 10-14 моль/литр (моль - молекулярный вес в граммах), измеренный при 25 градусах С. Когда концентрации обоих ионов равны, содержание каждого из них составляет 10 -7 моль/литр. Итак, нейтральная вода обладает концентрацией водородных ионов 10 -7 граммов на литр, то есть в ней содержатся 0,0000001 г. Н-ионов и ровно столько же ОН-ионов. Сложно и не наглядно, не правда ли. Это число называют показателем PH (Pondus Hydrogenii). Именно для наглядности пишут полностью не его, а только логарифм водородного показателя без отрицательного знака, то есть просто "7". И соответственно водородный показатель нейтральной среды сокращённо обозначается как "PH 7". В кислой воде этот показатель ниже, чем 7; в щелочной выше, чем 7. В зависимости от кислотности вода классифицируется следующим образом: PH = 1-3 сильнокислая вода PH = 3-5 кислая вода PH = 5-6 слабокислая вода PH = 6-7 очень слабокислая вода PH = 7 нейтральная вода PH = 7-8 очень слабощелочная вода PH = 8-9 слабощелочная вода PH = 9-10 щелочная вода PH = 10-14 сильнощелочная вода   Большинство растений хорошо развивается в воде, чей показатель PН находится на нейтральной точке (7.0). При показателях ниже 5,0 и выше 8,5 они чаще всего перестают расти или даже погибают. Для сведения кислотность водопроводной воды, а также воды в проточных водоёмах приближается к PH=7. Следует также учесть, что диссоциация молекул воды, а вместе с ней и PH зависят от температуры. Этот факт часто упускается из виду даже опытными аквариумистами. Между тем, если измеренный при 18 градусах С PH=7, то такую воду нельзя считать нейтральной, так как нейтральной реакции при этой температуре соответствует другое значение PH. Водородный показатель имеет важное общебиологическое значение, в связи с чем в процессе эволюции у большинства живых организмов выработался ряд механизмов, обеспечивающих относительное постоянство этого показателя в клетке. Роль этого фактора определяется в первую очередь его влиянием на активность ферментов и состояние других белковых молекул. Кроме того, поскольку большинство реакций в клетках протекает в водной среде, избыток или недостаток ионов может существенно влиять на протекание также различных неферментативных реакций. Сказанное является основной причиной того, что большинство клеток, принадлежащих самым разным организмам, способно жить в узком диапазоне PH - от 6,0 до 8,0. Однако даже начинающие аквариумисты обычно знают, что многие рыбы вполне безболезненно переносят гораздо более значительные отклонения от нейтральной реакции воды. Объясняется это тем, что организм имеет целых ряд буферных систем, сглаживающих резкие колебания PH среды.. Буферными свойствами обладают не только жидкости организма. Значительную роль в обеспечении относительно стабильной кислотность пресных вод играет их карбонатная система. Углекислый газ не только растворяется в воде, но, вступив в реакцию с ней, образует слабую кислоту HCO3. Присутствие в воде солей усиливает её буферные свойства, в связи с чем одинаковое подкисление мягкой и жёсткой воды вызовет в первом случае значительно более заметный сдвиг PH. Ещё более сильными, чем у жёсткой воды, буферными свойствами, или, как говорят, ещё большей буферной ёмкостью, обладает морская вода. Активная реакция воды в значительной мере зависит от интенсивности фотосинтеза и заселённости водоёма растительными организмами. В процессах фотосинтеза, протекающих на свету, растения потребляют углекислый газ, что вызывает повышение PH. Ночью PH понижается, что связано не только с отсутствием фотосинтеза, но и с выделением CO3 при дыхании растений. Всё это приводит к весьма значительным колебаниям активной реакции среды в водоёме в течение суток. Особенно велики эти колебания в водоёме с большим содержанием растений. Чтобы снизить резкие колебания кислотности воды, рекомендуется постоянная аэрация воды воздухом. Об этом мы подробно расскажем в разделе: Аэрация и фильтрация. Практический совет: Чтобы понизить PH воды, т.е. сделать её более кислой, можно добавить в неё торф, взятый не возвышенностях. Можно также добавить отфильтрованный экстракт, полученный после кипячения торфа. Будьте внимательны, т.к. избыток торфа может оказаться вредным, поскольку в нём содержится много дубильных веществ. Щелочную воду можно тоже подкислить, добавив в неё бифосфат натрия. Практический совет: Чтобы повысить PH воды, т.е. сделать её более щелочной, можно добавить в неё обычной питьевой соды. Ну а чтобы подщелочить кислую воду, нужно добавить немного бикарбоната натрия или смешать кислую воду со щелочной водопроводной водой, т.е. разбавить. Последний способ наиболее приемлем и выгоден, потому что при добавлении свежей водопроводной воды в воду попадает множество природных гуминовых кислот и изменение PH происходит не так резко. Ещё стоит запомнить, что для содержания аквариумных рыб не годится сильнокислая, кислая, щелочная и сильнощелочная вода. Вода должна быть либо очень слабокислой, либо нейтральной, либо очень слабощелочной. Можно также воспользоваться фирменными препаратами для уменьшения PH - мы говорим именно об уменьшении т.к. этого добиться гораздо труднее, чем повысить PH. Так вот будьте внимательны при использовании PH down, т.к. последние часто изготавливаются на базе ортофосфорной кислоты. А как известно из практики эта кислота сохраняет PH на уровне около 6.5, естественно в зависимости от того, сколько Вы использовали кислоты. К огромному несчастью, да именно несчастью для всех аквариумистов, использование ортофосфорной кислоты имеет побочный эффект - подъем уровня фосфатов в аквариуме. А как мы знаем из практики фосфаты в воде стимулируют рост простейших водорослей. Ещё один способ уменьшения PH - это использование соляной кислоты. Точное количество кислоты, добавляемой в воду, будет всегда зависеть от буферной ёмкости воды. Попросту Вы добавляете кислоту до тех границ, когда будет исчерпан весь буфер воды. Как только Вы этого добьётесь то впоследствии уменьшать PH будет легко. Только помните, что вода с низкой PH имеет более меньшую буферную емкость, чем вода с повышенной PH. А о буфере воды Вы уже знаете, читали выше. Так что делайте выводы. Будьте внимательны с применением этого метода, тем более он связан с использованием кислоты - школьную химию наверное помните, с кислотами надо быть осторожными. Практический совет: Если Вы обнаружили, что PH воды в Вашем аквариуме резко изменился в одну или другую сторону, не в коем случае не добавляйте в воду сразу большое количество соды или торфа. Запомните: Резкое изменение кислотности воды может привести к гибели рыб. Всё необходимо делать постепенно. И ещё по этому же поводу. Чтобы избежать резкого изменения PH меняйте воду в аквариуме не большими порциями. Лучше понемногу и чаще, чем реже и сразу больше половины аквариума! Теперь перейдём к не менее важному параметру воды - её жёсткости.

ЖЁСТКОСТЬ ВОДЫ(DH)

Жёсткость воды - является одним из важнейших параметров пресной воды, от которого зависит возможность содержания и разведения в ней рыб и культивирования растений в аквариуме. Следует отметить, что её значения для аквариумных рыб и растений могут значительно отличаться от значений в природных водоёмах, потому что рыбы и растения обладают громадной приспосабливаемостью к условиям окружающей среды, особенно в процессе смены поколений. Любая пресная или солёная вода из естественных водоёмов содержит большее или меньшее количество ионов кальция. Это один из самых необходимых элементов: у водных ракообразных и моллюсков он обеспечивает твёрдость панциря или раковины, у рыб костной системы. Ионы кальция играют также важную роль в регуляции осмотического давления, о котором мы расскажем ниже, и многих других процессов в организме. Так, у некоторых рыб содержание Ca в крови зависит от степени зрелости половых желёз.
Согласно принятой у нас системе стандартизации, жёсткость выражают в ммоль-эквивалентах ионов кальция (Ca++) или магния (Mg++), содержащихся в 1 литре воды. 1 ммоль-экв. соответствует содержанию в воде 20,04 мг Ca++ или 12,16 мг Mg++.
В аквариумной практике жёсткость обозначают в градусах. Одному градусу жёсткости (русскому или немецкому) соответствует содержание 10 мг оксида кальция (CaO) или 7,19 мг окиси магния (MgO) в 1 литре воды и он равен 0,35663 ммоль-экв.
Жёсткость подразделяют на временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную). Карбонатная жёсткость обусловлена присутствием гидрокарбонатов кальция и магния. При кипячении гидрокарбонаты разрушаются, а ионы Ca2+ и Mg2+ выпадают в осадок в виде малорастворимых карбонатов. С течением времени часть выпавших в осадок карбонатов вновь растворяется, особенно в щелочной воде с показателем PH=8,3, что приводит к повышению временной жёсткости. Жёсткость, сохраняющаяся после кипячения воды, называется постоянной.
В основном все тесты для определения жёсткости воды сделаны для измерения жёсткости в градусах. Не будем и мы здесь расписывать в иных единицах измерения, запишем сразу в градусах.
Итак, в зависимости от жёсткости вода подразделяется:

В литературе по аквариумистике чаще всего при указании жёсткости используют "немецкие градусы жёсткости". Ниже приведена таблица перевода из немецких градусов в градусы других стран и наоборот.

Данные в ppm (раrts per million) при условии, масса 1 литра воды равна 1 кг.

Жёсткость природных вод может варьироваться в довольно широких пределах и в течение года непостоянна. Увеличивается жёсткость из-за испарения воды, уменьшается в сезон дождей, а также в период таяния снега и льда. Наибольшей жёсткостью отличаются воды морей и океанов, а также водоёмов с грунтом, состоящим из кальциевых пород. Наименее жёсткая вода содержится в водоёмах, которые питаются исключительно атмосферными осадками (при условии, если в их грунтах не содержится кальций), в водоёмах тундры и тайги, в лесных водоёмах и в реках, протекающих в местностях с торфяными грунтами.

Практический совет:

Обратите внимание не предыдущий абзац вверху - данный природный способ можно использовать и в аквариумном хозяйстве.
Чтобы содержать и разводить аквариумных рыб, нужно поддерживать определённую жёсткость воды. Если в качестве грунта использовать крупнозернистый песок и речную гальку, тогда вода аквариума будет иметь более или менее постоянную жёсткость. Надо запомнить и то, что в аквариумах, где содержатся рыбы и моллюски, жёсткость постепенно снижается, ведь кальций расходуется на построение моллюсками своих раковин, он усваивается растениями и рыбами.


Какие же имеются способы снижения жёсткости:

Практический совет:

1. Прежде всего в аквариум можно добавлять дистиллированную, дождевую или талую воду.
2. Можно использовать такие аквариумные растения, как элодея и роголистник.
3. С помощью вымораживания. Воду наливают в низкий таз и ставят на мороз или в морозильник. После того, как вода наполовину высоты сосуда замёрзнет, пробивают лёд, воду выливают, а лёд растапливают.
4. Путём смешивания с более мягкой водой. Это тоже ясно.
5. Путём кипячения воды. Воду кипятят в течении часа в эмалированной посуде. Затем охлаждают и сливают 2/3 верхнего слоя, у которого жёсткость будет снижена за счёт понижения временной жёсткости.


Несколько способов повышения жёсткости:

Практический совет:

1. Путём кипячения. Воду кипятят, как описано выше, но используют нижний слой.
2. Путём смешивания с более жёсткой водой.
3. Добавление небольших кусочков известняка, мела, мраморной крошки, ракушек, цветного стекла.
4. Путём добавления в воду хлорида магния и кальция, соды.
5. Добавление в аквариум раковин рапанов, коралловой крошки (необходимо длительно выварить)

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ(микросименс)

Отправляясь в путешествие по тропикам, каждый профессионал непременно берёт с собой электронный тестер для измерения электропроводности: на свете очень мало вод, чистых настолько, чтобы они не проводили электричество. Но в Южной Америке они встречаются всё-таки довольно часто! Чтобы вода проводила электричество, в ней должны содержаться ионы (электрически заряженные частицы). Электропроводность воды определяет также “осмотическое соотношение” (содержание электролита) в аквариумной воде. Осмотическое давление имеет решающее значение для биологических показателей нерестовой воды. В большинстве случаев размножение рыб удаётся лишь тогда, когда искусственные условия насколько возможно приближены к естественным. В тропиках, на родине аквариумных рыб, вода чаще всего очень мягкая и бедная минеральными солями. Как уже упоминалось выше о жёсткости воды, в бассейне Амазонки нередко встречаются столь экстремальные водные показатели, что только удивляешься, как рыбы вообще могут там существовать, - например, при показателе PН 4,5 - 4,9. Как известно, в этой воде живёт, в частности, красный неон (Рaracheirodon axelrodi) и вплоть до самых последних лет эту маленькую жемчужину аквариумистики никак не удавалось заставить размножаться в наших условиях, как и некоторые виды расборы из Юго-Восточной Азии. Достигнутые в недавнее время успехи в этой области связаны в первую очередь с научными выводами о взаимосвязи между электропроводностью аквариумной воды и осмотическим давлением. Электропроводность воды измеряется с помощью маленького карманного прибора: транзисторного тестера. Этот прибор стоит относительно недорого и даёт заинтересованному аквариумисту точные показания.

Электронные тестеры проводимости (в данном случае с цифровым индикатором) по размеру довольно малы, а потому удобны. Они разработаны специально для аквариумистов различными фирмами: Tunze, Dupla, Stein, Bischof и другими.

Определять электропроводность следует при 20° С. Если измерение надо провести на открытом воздухе, где нет возможности довести воду до этой температуры, то надо задать действительную температуру. Тогда результат окажется, к примеру, нS26. Температура воды оказывает решающее воздействие на результат. Идеальны для размножения рыб показатели от 25 до 140 нS. Но следует подчеркнуть еще раз, что дистиллированная вода хоть и может иметь 0° жёсткости, но почти никогда 0 нS электропроводимости. Практика показывает, что градусы проводимости дистиллированной воды всегда достаточно высоки. Если заселить рыб в резервуар, где вода имеет другие показатели, могут возникнуть проблемы. Поэтому при слишком резких изменениях проводности аквариумисты из предосторожности пересаживают производителей постепенно. Таким образом им можно помочь приспособиться к новым жизненным условиям. Сообразно своей природе, рыбы, происходящие из очень бедных минералами вод, для выведения молодняка нуждаются в такой же воде, даже если множество их поколений содержались в воде более жёсткой, а значит - богатой минералами. Причина этого - структура рыбьей яйцеклетки. Икринки, как и спермии, состоят из клеток, заключенных в очень тонкую оболочку, так называемую мембрану. Клетки содержат, в частности, воду, а в ней находятся минеральные вещества. Сама икринка тоже окружена водой, и в ней опять-таки растворены минеральные соли. Таким образом, здесь сталкиваются друг с другом два элемента, разделенные одной только упомянутой выше тоненькой мембраной и кажущиеся одинаковыми, но на самом деле зачастую не являющиеся таковыми.

Пример, который должен разъяснить действие осмоса на икру: пытаясь приспособиться к концентрации внутреннего и внешнего растворов, яйцо может вздуться или сжаться. И то, и другое разрушает способность к развитию, делает икринку непригодной для размножения.

Выше уже говорилось о том, что определение электропроводности и результат измерений зависят от температуры. Как только температура повышается хотя бы на 1° С, измеряемая величина тоже увеличивается приблизительно на 2 %. Чаще всего её пересчитывают по отношению к 20° С. Как это делается, вы можете понять из таблицы.

Теперь рассмотрим ещё один показатель воды: