نکات سودمند در مورد علم شیمی آب

1.چه نکاتی را در مورد علم شیمی آب لازم است بدانید و چرا؟

آب در طبیعت بطور فوق العاده ای پاک و مقطر سازی میشود ، این آب شامل نمک حل شده ، بافر ها ، نیترات ها و ... به میزان دقیق بسته به شرایط محیطی آب است.

ماهی ها و گیاهان آبی ملیون ها سال در محیط بومی سکونت خود ، رشد و نمو کرده اند و شاید نتوانند در محیط دیگری قادر به زندگی باشند.

افراد مبتدی و مخصوصا افراد تنبل باید ماهی هایی رو انتخاب کنند که با آب معمولی محیطی این افراد سازگار باشند ، متناوبا افراد پیشرفته و پرتکاپو expert میتوانند خصوصیات شیمی آب را تغییر دهند تا با محیطی که ماهی برای نمو لازم دارد مطابقت کند.با این وجود اعمال این تغییرات از چیزی که به نظر میاد بسیار دشوار تر خواهد بود.

حال شما مبتدی هستید یا پیشرفته ، در هر دوحال لازم است نکاتی را در مورد علم شیمی آب بدانید تا بتوانید محیط مخزن خود را با ماهی هایی که پرورش میدهید مطابقت دهید .

آب معمولا چهار خواص قابل اندازه گیری برای مشخص کردن مواد شیمیایی محلول در آب دارد.

PH (غلظت یون هیدروژن برحسب گرم اتم درهر لیتر)

Buffering Capacity (ظرفیت گنجایش )

General Hrdness ( سختی کلی آب)

Salinity (میزان نمک محلول در آب یا شوری)

بعلاوه نیترات و عناصر کمیاب...

PH

PH اشاره به این موضوع داره که آب اسیدی است یا قلیایی و یا هیچیک یعنی خنثی .

PH هفت را خنثی ، پایین تر از هفت را اسیدی و بالاتر از هفت را قلیایی ، آلکالین یا باز نام گذاری کرده اند.این مقیاس( مانند مقیاس ریشتر که برای اندازه گیری میزان زمین لرزه استفاده میشود) یک مقیاس لگاریتمی است.

آبی با PH پنج و نیم ، 10 برابر اسیدی تر از آبی با PH شش و نیم است ، بدینگونه تغییر PH آب به میزان بسیار کم و ناچیز(به طور ناگهانی ) چیزی بیشتر از یک تغییر شیمیایی است که ممکنه در آغاز در ماهی به نظر برسه و بیشتر از اون باعث استرس و پریشانی فراوانی در ماهی ها خواهد شد.

برای پرورش دهنده ماهی دو جنبه از PH آب دارای اهمیت است.

اول اینکه تغییر PH به طور مداوم برای ماهی بسیار استرس آور است و باید از این کار دوری کرد.تغییر PH آب به میزان 3 واحد در هر روز برای ماهی ها استرس زا شناخته شده است و به طور قطع باعث تنش جسمی و روانی در ماهی ها خواهد شد.از این قرار شما می خواهید محیطی ایجاد کنید که در مدت طولانی PH ثابت و همیشگی باقی بماند.

دوم اینکه بعضی ماهی ها با محیط خاصی غیر از محیط بومی خود از نظر PH تطبیق داده شده اند و پرورش یافته اند.شما باید مطمئن شوید که PH تانک شما با PH تطبطق شده حتما یکی باشد.

بعضی ماهی ها میتوانند خودشان را تا حدی با PH پایین تر یا بالاتر از حد مطلوب وفق دهند.اگر PH طبیعی آب شما بین محدوده 6.5 -7.5 است شما میتوانید انواع مختلف ماهی ها را بدون مشکل نگه داری کنید.اگر PH آب شما بین این محدوده است شما نیازی به بالا یا پایین بردن PH نخواهید داشت.

Buffering Capacity (ظرفیت گنجایش بافر)

(KH, Alkalinity)

این مبحث اشاره به قابلیت آب در نگهداری PH به طور ثابت در برابر اسید ها یا باز هایی است که به آب اضافه میشود. PH و ظرفیت گنجایش مانند دو رشته به هم تابیده با یکدیگر هستند.

هر چند یک نفر میتونه فکر کنه که افزودن هم اندازه یک اسید و آب مقطر (منظور آب با PH خنثی)باید این نتیجه رو بدهد که PH بدست آمده مابین PH اسید و آب مقطر است اما تجربه ثابت کرده است که این موضوع بندرت اتفاق خواهد افتاد.اگر آب به میزان کافی ظرفیت گنجایش داشته باشد ، این ظرفیت میتواند اسید اضافه شده را به راحتی بمکد و آن را خنثی کند بدون این که PH آب به میزان قابل توجه تغییر کند.برای درک بهتر ظرفیت گنجایش مانند یک اسفنج بزرگ عمل میکند ، هر چه ما اسید بیشتری اضافه کنیم این اسفنج اسید را مکیده و خنثی میکند و PH آب تغییری نخواهد کرد. در هر حال اسفنج هم یک ظرفیت مشخصی دارد وقتی این ظرفیت پر شد و گنجایش اسفنج به اتمام رسید با اضافه کردن اسید PH آب به سرعت تغییر خواهد کرد.

ظرفیت گنجایش میتواند هم نتیجه مثبت داشته باشد و هم منفی .

از جنبه مثبت قضیه ، چرخه نیتروژن در آکواریوم باعث تولید اسید نیتریک (نیترات) میشود.بدون وجود ظرفیت گنجایش PH آب شما در زمان کوتاهی افت خواهد کرد و این بسیار موضوع بدی است ، حال اگر آب دارای میزان کافی ظرفیت گنجایش باشد PH آب در حد ثابت باقی خواهد ماند.

از جنبه منفی قضیه ، آب شیر آب (آب آشامیدنی) خیلی از اوقات و به جرائت میتوان گفت همیشه ظرفیت گنجایش بسیار بالایی دارد.اگر PH این آب برای ماهی ها خیلی زیاد است ، ظرفیت گنجایش کار را برای پایین آوردن PH به میزان مناسب بسیار دشوار خواهد کرد. مبادرت به کم کردن PH بدون دقت و اطلاعات معمولا منجر به شکست میشود چون تاثیرظرفیت گنجایش آب نادیده گرفته میشود.

در آکواریوم های آب شیرین بیشتر ظرفیت های گنجایش آب به خاطر کربنات ها و بیکربنات ها از بین رفته است .بنابراین شرایط ، سختی کربن (carbonate hardness,KH) و خصلت قلیایی (alkalinity) و ظرفیت گنجایش (buffering capacity) با هم تبادل پذیرند ، اگر چه به طور تکنیکی با همدیگر شباهتی ندارند ولی در زمینه پرورش ماهی با هم مشابه هستند.

سوال: آب آکواریوم شما به چه میزان ظریت گنجایش نیاز دارد؟

بسیاری از کیت های تست گنجایش بافر آکواریوم در واقع سختی کربن یا همان KH آب را اندازه گیری میکنند.هر چه میزان سختی بیشتر باشد ،آب مقاومت بیشتری برای عوض شدن PH نشان میدهد و تغییر PH آب سخت تر خواهد بود.سختی کربن آب آکواریوم شما باید به اندازه کافی بالا باشد تا از نوسان شدید PH در طول زمان جلوگیری شود.اگر سختی کربن آب آکواریوم شما کمتر از 4.5(d.h) است ، شما باید توجه ویژه ای به PH آب آکواریوم خود داشته باشید و به طور هفتگی حتما PH را اندازه گیری کنید تا موقعی که بفهمید PH ثابت آب چه مقدار است.این موضوع شدیدا مهم است اگر شما در تعویض مکرر مقداری از آب آکواریوم خود غفلت میکنید.مهم است بدانید چرخه نیتروژن زمینه را برای کاهش PH آب آکواریوم در طول زمان فراهم میکند.میزان دقیق تغییر PH درست مانند سختی کربن KH به مقدار و نسبت نیترات تولید شده در آب بستگی دارد.اگر PH آب شما به میزان دو دهم در طول یک ماه کاهش پیدا کند ، شما باید به فکر بالا بردن سختی کربن KH آب باشید و یا دفعات تعویض مقداری از آب آکواریوم را افزایش دهید.سختی کربن آب مستقیما ماهی ها را تحت تاثیر قرار نمیدهد بنابراین نیازی به انتخاب ماهی های خاص برای تطبیق با KH آب موجود نیست.

نکته: استفاده از آب مقطر برای آکواریوم ایده خوبی نیست .به این خاطر که آب مقطر در واقع KH ندارد و میزان سختی کربن صفر است.این بدان معنی است که اضافه کردن مقدار بسیار کمی اسید به آب به میزان قابل توجه ای PH را تغییر میدهد و باعث استرس شدید در ماهی ها خواهد شد.به خاطر این ناپایداری ، آب مقطر و اصولا هر گونه آب پالایش شده و تصفیه شده هیچ گاه مستقیما در آکواریوم استفاده نمی شود.آب آشامیدنی و همچنین نمک باید در این آبها افزوده شود تا میزان سختی کربن یعنی KH و همچنین سختی کلی آب یعنی GH افزایش یابد.

General Hardness (GH)

سختی کلی آب یا همان GH در واقع اشاره به غلظت منیزیوم و یونهای کلسیوم حل شده در آب دارد.وقتی که میگویند فلان ماهی متعلق با آب سبک SOFT و یا سنگین HARD است در واقع به همین GH آب اشاره دارند.شما نباید GH را با KH اشتباه بگیرید.منظور از KH سختی کربن و منظور از GH سختی کلی آب است که در بالا اشاره شد.

نکته: GH , KH , PH برگرفته از مثلث برمودا علم شیمی آبی هستند ، هرچند هر 3 خواص مجزایی دارند ولی به طرق مختلف بر روی همدیگر تاثیر میگذارند و این موضوع کار را برای تغییر یکی از آنها بدون تاثیر گذاشتن روی دیگری سخت میکند.این یکی از دلایلی است که به افراد مبتدی توصیه میشود که در این پارامتر ها مداخله نکند تا هنگامی که واقعا نیاز به تغییر باشد.برای مثال آب سخت از آب های زیرزمینی دارای بستر سنگ آهک تولید میشود ، سنگ آهک محتوی کلسیوم کربنات است که وقتی در آب حل میشوند میزان هر دو پارامتر GH (به خاطر کلسیوم) و KH ( به خاطر کربنات) را افزایش میدهد.بالا رفتن میزان KH معمولا به راحتی میزان PH آب را نیز افزایش میدهد.برای درک بهتر KH مانند اسفنجی عمل میکند که اسید موجود در آب را جذب کرده و PH آب را بالا میبرد.

.سختی آب از جدول زیر پیروی میکند.واحد d.h یعنی "درجه سختی" (degree hardness ) در حالی که ppm یعنی قسمتی از ملیون (parts per million) که این

هم به طور کلی معمولا مساوی میشود با میلی گرم در لیترآب (mg\L) .

یک واحد d.h برابر است با 17.8ppm CaCO3

بیشتر کیت های تست موجود در بازار سختی را با واحد CoCO3 نشان میدهند.این بدان معنی است که سختی آب برابر است با آن اندازه از CoCO3 در آب ولی بدان معنی نیست که سختی که سختی از CoCO3 می آید .منظور فقط مقدار است.

.................................................. ..................................

General Hardness 0 - 4 dH, 0 - 70 ppm : very soft4 - 8 dH, 70 - 140 ppm : soft8 - 12 dH, 140 - 210 ppm : medium hard12 - 18 dH, 210 - 320 ppm : fairly hard18 - 30 dH, 320 - 530 ppm : hardhigher : liquid rock (Lake Malawi and Los Angeles, CA).................................................. .....Salinityمیزان شوریمیزان شوری اشاره به میزان کل مواد محلول در آب دارد.این پارامتر میزان مواد هر دوی KH و GH را درست مانند دیگر مواد مثل سدیم اندازه گیری میکند.شناخت میزان شوری آب در آکواریوم های آب شور حائظ اهمیت است . در آب شیرین دانستن PH/KH/GH کفایت میکند.یکی از مواد که در این مبحث در مورد آن بحث میشود KH و GH این ماده را ندارند ، سدیم است.بعضی از ماهی های آب شیرین مقدار کمی نمک را تحمل میکنند (وشاید ترجیح میدهند). این مقدار نمک باعث تحریک کردن لایه خارجی بدن ماهی برای رشد بهتر و همچین شبیه سازی ماده لزج بدن ماهی میشود ، علاوه بر این انگل آیک یا سفیدک به هیچ وجه تحمل نمک را ندارد بنابراین اضافه کردن یک قاشق سوپخوری به 5 گالن آب آکواریوم میتواند به جلوگیری و درمان سفیدک و دیگر بیماری های انگلی کمک کند.بعضی ماهی ها نیز به هیچ عنوان تحمل نمک را ندارند ، از جمله این ماهی ها میتوان به کوریدوراس کت فیش اشاره کرد که نسبت به ماهی های دیگر آب شیرین بسیار به نمک حساس اند و نمک را تحمل نخواهند کرد. Nutrients and Trace Elements

نیترات و عناصر کمیاب غیر از GH.KH.PH و شوری آب ، عناصر دیگری نیز هستند که شما باید در مورد آنها بدانید.بیشتر آب های آشامیدنی دارای میزان بسیار کمی نیترات و عناصر کمیاب دیگر هستند.بودن یا نبودن این عناصر در موقعیت های مختلف مهم است عناصر مهمی مانند :1. نیترات ، که در مورد آن در مقاله چرخه نیتروژن صحبت خواهیم کرد.2. فسفات ،دومین ماده مغذی با ارزش غذایی.فسفات باعث رویش جلبک ها یشود.اگر شما مشکل رشد بیرویه خزه و جلبک دارید ، مقدار زیاد فسفات یکی از علل آن به شمار می آید.در یک تانک پرورش گیاه میزان مناسب فسفات 2Mg\L و یا کمتر است .برای کنترل خزه و جلبک عوض کردن روزانه مقداری از آب آکواریوم برای کم کردن میزان فسفات بسیار مفید است اما اگر آب آشامیدنی هم حاوی مقادیر زیادی فسفات است این کار بر مشکل شما می افزاید.شرکت آب منطقه ای شما میتواند به شما بگوید که چه مقدار فسفات در آب موجود است.3. آهن و منگنز و دیگر عناصر کمیاب .گیاهان آبزی نیاز زیادی به آهن برای رشد دارند .آب آشامیدنی بسیاری از مناطق حاوی صفر درصد آهن است و کلا آهن ندارد.برای تامین آهن باید از کودها و روش های دیگر استفاده کرد که در بخش موجود است. Altering Your Water's Chemistry

تغییر دادن مواد شیمی آب .................................................. .................................................. ............. Hardening Your Water (Raising GH and/or KH)

سخت تر کردن آب شما (بالا بردن میزان سختی کلی و سختی کربن)

اندازه های مواد نام برده شده تقریبی هستند پس از کیت های تست برای رسیدن به میزان مورد نیاز استفاده کنید.این نکته را بیاد داشته باشید که اگر آب منطقه شما خیلی سبک است (1 درجه KH و یا کمتر)شما ممکنه شاهد یک تغییر PH بسیار شدید باشید درست مثل اینکه به آب بافر اضافه کرده اید.برای بالا بردن GH و KH در یک زمان و باهم ، به آب به ازای هر 100 لیتر یک قاشق چایخوری کلسیم کربنات (CaCO3) اضافه کنید.با این کار هردوی GH و KH به میزان 1 تا 2 درجه d.h افزایش پیدا میکنند.چاره دیگر متناوبا این است که مقداری از پوست صدف دریایی ، مرجان ، سنگ آهک و سنگ مرمر ریز شده به فیلتر خود اضافه کنید.برای بالا بردن KH بدون بالا بردن میزان GH ، به آب به ازای هر 100 لیتر یک و نیم قاشق چایخوری سودیوم بیکربنات (NaHCO3)که معمولا با نام جوش شیرین شناخته میشود اضافه کنید.این کار KH را بدون دستکاری میزان GH به مقدار یکdh افزایش میدهد.جوش شیرین میزان PH آب را به وضع ثابت و پایدار 8.2 میرساند.Rising Or Lowering PHبالا یا پایین بردن میزان PHیکی از راه های این کار افزودن مواد شیمیایی به آب است.در هر حال به علت وجود ظرفیت گنجایش (buffering capacity) در آب انجام این پروسه مشکل است. برای بالا یا پایین بردن PH به مقدار معین (و نگه داشتن آن در وضعیت ثابت و فیکس) در واقع باید میزان KH آب را نیز تغییر داد.روش معمول برای این کار اضافه کردن بافر به آب است که نتیجه آن PH صابت و مطلوب است.جوهر نمک یا همان موریاتیک اسید یا هیدروکلریک میتواند برای کاهش PH استفاده شود.توجه داشته باشید که میزان مصرف به میزان ظرفیت گنجایش بافر آب بستگی دارد.برای عملی کردن شما آنقدر اسید به آب اضافه میکنید که ظرفیت گنجایش بکلی پر شود.وقتی این کار انجام شود ، کم کردن PH کاری آسان خواهد بود.این نکته را به خاطر بسپرید که آبی که در نتیجه بدست آورده اید دارای KH بسیار کمی است که این KH کم باعث بوجود آمدن زمینه برای بالا رفتن میزان نیترات و به موازات آن نوسان PH میشود.به یاد داشته باشید که اسید بسیار خطرناک است و حتی آب فراوری شده شما هم قبل از انتقال به آکواریوم باید حتما تست و آزمایش شود.محصولاتی مانند PH DOWN و PH UP که در مغازه ها موجود اند بر پایه بافر اسید فسفریک هستند.اسید فسفریک PH رو بطور کلی روی 6.5 نگاه میدارد البته به میزان مصرف شما هم بستگی دارد.متاسفانه استفاده از اسید فسفریک عوارض بسیار بدی دارد و میزان فسفات آب رو شدیدا افزایش میده و به موازات آن خزه و جلبک ها رشد میکنند.کنترل رشد جلبک در آکواریوم با میزان فسفات بالای آب بسیار سخت است .یکی از راه های امن برای پایین آوردن PH بدون دستکاری میزان KH استفاده از حباب های دی اکسید کربن است .(CO2)CO2 در آب حل میشود و مقداری از این ماده حل شده به صورت اسید کربنیک است.اسید کربنیک به صورت طبیعی میزان PH آب را کاهش میدهد.البته اگر این روش بخواهد مورد استفاده قرار بگیرد باید یک منبع CO2 به صورت دائم گاز را به صورت حباب داخل آب حل کند تا PH به حالت ثابت بافی بماند.به محض اینکه گاز CO2 در آب از بین برود و قطع شود PH به میزان قبلی خود به سرعت برمیگردد.وجود CO2 در آب همچنین باعث رشد بسیار بهتر گیاهان و همچنین بالا رفتن میزان اکسیژن محلول در آب برای تنفس بهتر ماهی ها میشود.کپسول های تولید گاز CO2 در مغازه های فروش تجهیزات آکواریوم یافت میشود.Softening your water (Loweing GH)سبک کردن آب یا پایین آوردن میزان GHبعضی ماهی ها مانند دیسکس و تترا کاردینال نیاز به آب سبک دارند اما در آب سخت هم میتوانند زندگی کنند ولی سختی آب مانع تنفس آنها میشود و ماهی ها خیلی زود با کوچکترین بیماری از بین خواهند رفت.بنابراین ممکن است شما به فکر سبک کردن آب خود بیافتید.بسیاری از دستگاه های آب سبک کن خانگی با استفاده از تکنولوژی تبادل یون کار میکنند.یعنی آنها یون کلسیوم و منیزیوم را حذف کرده و یون سدیوم را جایگزین میکنند.به طور تکنیکی آب سبکتر شده است، ولی ماهی ماهی هایی که آب سبک را دوست دارند همچنین از سدیم متنفرند و برای آنها این آب سبک هیچ کمکی نمیشود بنابراین دستگاه های آب سبک کن خانگی برای آکواریوم غیر قابل استفاده هستند.ذغال سنگ نارس با خزه پوشیده شده یا گود گیاهی با خزه پوشیده شده هم آب را سبک میکند و هم GH را پایین می آورد.بهترین راه برای سبک کردن آب ، هوادهی و اسپری کردن آب برای یک یا 2 هفته در سطلی حاوی ذغالسنگ نارس است.برای مثال یک سطل بزرگ پلاستیکی تهیه کنید.مقدار زیادی ذغال سنگ درجه 1 جمع آوری کنید.سپس ذغال سنگ ها را بجوشانید.سپس ذغال را داخل یک متکای نازک (پارچه) بریزید و سپس آن را داخل سطل آب بگذارید.یک سنگ هوا برای اکسیژن دهی قرار دهید .بعد از 1 یا 2 هفته از این آب کهنه که سبک و اسیدی شده است برای هر دوره تعویض مقطعی مقداری از آب آکواریوم استفاده کنید.
برگرفته از سایت راز بقا