Буферность. Жесткость воды.
В связи с кислотами и основаниями часто возникает понятие буферного действия. Буферизация наблюдается, к примеру, тогда, когда в растворе слабой кислоты одновременно находится соль этой кислоты. Следствие этого – возникновение равновесия, которое уменьшает действие кислоты.
По сравнению с небуферной системой, которая содержит ту же кислоту, она не отличается высокими значениями pH. Нечто подобное, только наоборот, существует для оснований. Самый важный буфер в аквариуме образуют соли угольной кислоты, В главе о круговороте углерода об этом будет рассказано подробнее.
Общая жесткость (GH). Жесткость воды возникает из-за растворенных ионов щелочноземельных металлов, которыми называются элементы второй главной группы периодической системы. К ним принадлежат бериллий, магний, кальций, стронций и барий. В пределах этой группы в основном кальций (Ca) и магний (Mg) создают жесткость воды. Итоговая сумма всех растворенных ионов щелочноземельных ионов образует общую жесткость. Кальций для большей части животных – очень важный элемент. Дополнительные сведения о роли кальция и магния вы найдете в главе о биологических основах.
Карбонатная жесткость (KH). Карбонатная жесткость обусловлена солями кальция или магния с угольной кислотой, растворенными в воде. Эти, вызывающие жесткость соединения, образуются, если вода, насыщенная H2CO3, протекает через известняк. По этой причине водоемы, которые питаются преимущественно поверхностными водами, как правило, отличаются относительно мягкой водой, в то время как водоемы, которые питаются из глубоких источников, отличаются скорее жесткой водой. Как часть общей жесткости, карбонатная жесткость, как правило, меньше общей жесткости. Наряду с карбонатами щелочноземельных металлов имеются, конечно, другие карбонатные соединения, например, с натрием, такие, как гидрокарбонат натрия (NaHCO3), карбонат натрия (Na2CO3) или также карбонат калия (К2СО3) и другие. Эти соли регистрируются при измерении карбонатной жесткости, но не входят в общую жесткость, которая рассматривает только ионы щелочноземельных металлов. Если подобные соединения находятся в воде в значительном количестве, это может служить причиной парадоксального случая – карбонатная жесткость больше, чем общая жесткость, Избыточная часть жесткости называется в этом случае мнимой жесткостью. Если это произойдет, GH образуется суммой KH и NKH (некарбонатная жесткость). Типичный представитель такого случая жесткости – воды озера Танганьика. Карбонатная жесткость устраняется кипячением воды, поэтому ее называют также временной жесткостью. Карбонатная жесткость влияет на значение pH. Жесткость воды измеряется в разных странах различными единицами. Следующая таблица дает обзор таких единиц измерения и поможет нам в пересчете. Например, 1 °d (немецкий стандарт жесткости), соответствует 1,78 °f (французский стандарт жесткости).
Некарбонатная жесткость (NKH). Некарбонатная жесткость обусловлена также ионами щелочноземельных металлов, Они связываются не только с карбонатами, но и с другими анионами: сульфатами, хлоридами, нитратами, силикатами, фосфатами. Типичный представитель – сульфат кальция. NKH не удаляется кипячением и поэтому называется остаточной или постоянной жесткостью. Из вышеизложенного следует, что определение жесткости воды выбрано не очень удачно. Оно точно не отражает состав воды, хотя и относится чаще всего к измеряемым ее параметрам. Это приводит также и к тому, что в различных странах имеются различные шкалы оценки жесткости воды. В Германии существует следующее определение общей жесткости:
1 градус «немецкой жесткости» = 1 °d = I °dH = 10 мг CaO/л; относительно содержания кальция
1 °d = 7,15 мг Са2+/л = 0,18 ммоль/литр
Жесткость часто используется для классификации качества вод. Жесткость воды от 3 – 7 dGH (pH 6 – 6,5) может рассматриваться как хорошая для большей части пресноводных рыб. Из этого имеется, естественно, ряд исключений, например: рыба дискус нуждается в очень мягкой воде 1 – 3 °dGH (pH 6 – 6,5), тогда как танганьикский клоун предпочитает жесткость воды примерно 15 – 20 °dGH (pH около 9!). Итак, мы видим, что природа посредством селекции устанавливает живым существам различные значения pH. Однако в этом нуждаются многие животные. Задачей аквариумной техники является создавать оптимальное качество воды для рыб и поддерживать его по возможности постоянно
|
|
|
|
