Vandens kietumo paaiškinimas
Vandens kietumas yra gyvybiškai svarbus vandens kokybės parametras vandens augalų augimui. Daugelis mėgėjų tebėra sumišę dėl minkšto vandens ir kieto vandens, GH, KH, kietumo skalės ir jų poveikio pasodintoms talpykloms.
Kas daro vandenį „kietą“ ar „minkštą“?
Kietumas neturi ryšio su fizine tekstūra. Jis apibūdina ištirpusių mineralinių jonų kiekį vandenyje. Daug mineralinių medžiagų turintis vanduo yra „kietas“, o mažai ištirpusių mineralų turintis vanduo yra „minkštas“. Kietas vanduo sukelia daug buitinių problemų, tokių kaip kalkių nuosėdos verdant ir per didelis muilo suvartojimas skalbimo metu.
Cheminiu požiūriu kietumas apibrėžiamas pagal vandens gebėjimą nusodinti muilą. Muilą sudaro natrio arba kalio stearatas. Kai muilas susiduria su kalcio ir magnio jonais, susidaro netirpus kalcio stearatas ir magnio stearatas, o muilas praranda valomąją galią. Geležies, mangano ir vario jonai taip pat gali sukelti muilo nuosėdas.
Kietumo jonaiyra metalų katijonai, skatinantys muilo nusodinimą, pirmiausia kalcio, magnio, geležies, mangano ir vario. Natrio ir kalio jonai neskaičiuojami kaip kietumo jonai. Natūraliame vandentiekio vandenyje kalcis ir magnis sudaro daugiau nei 97 % viso kietumo jonų kiekio. Jų bendra koncentracija yra žinoma kaipBendras kietumas. Kalcio kietumas sudaro apie 85 %, o magnio – 15 %.
Kietas vanduo skirstomas į dvi kategorijas, atsižvelgiant į mineralų elgesį kaitinant:
Laikinas kietumas: Po kaitinimo mineralai nusėda. Jį sukelia bikarbonato druskos, tokios kaip kalcio bikarbonatas ir magnio bikarbonatas.
Nuolatinis kietumas: Kaitinant mineralai neatsiskirs nuo vandens. Jis susidaro iš sulfatų, chlorido ir nitratų junginių.
Minkšto ir kieto vandens klasifikacija negali būti vertinama vizualiai, todėl reikia atlikti cheminius vandens bandymus. Kietumas tarptautiniu mastu lyginamas su kalcio karbonatu (CaCO₃), matuojamas ppm. Vokietija dažniausiai naudojadH laipsnis (vokiškas kietumas), apskaičiuotas pagal kalcio oksido ekvivalentus.
GH prieš KH
‑ GH (bendras kietumas / bendras kietumas)matuoja visų su kietumu susijusių metalų katijonų: kalcio, magnio, geležies, mangano ir vario koncentraciją. -KH (karbonato kietumas / šarmingumas)matuoja bikarbonato jonų (HCO₃⁻), pagrindinio laikinojo kietumo komponento, koncentraciją.
Kietumo poveikis vandens augalams
GH
Kalcis ir magnis yra būtinos antrinės maistinės medžiagos vandens augalams. Geležis, manganas ir varis veikia kaip gyvybiškai svarbūs mikroelementai. Subalansuotos koncentracijos kietumas naudingas augalų mitybai.
Tačiau maistinių medžiagų antagonizmas atsiranda, kai mineralų santykis tampa nesubalansuotas. Kalcis neutralizuoja kalio pasisavinimą, sukurdamas šių dviejų elementų konkurenciją. Jei jų santykis neteisingas, augalai gali pasisavinti tik vieną maistinę medžiagą, o tai labai sulėtina augimą.
Vandens augalai negali išgyventi vandenyje su GH = 0 arba ypač kietame vandenyje. Rekomenduojamas GH diapazonas sodinamiems akvariumams yra5–8 laipsnių dH (minkštas vanduo) iki 9–12 laipsnių dH (vidutiniškai kietas vanduo).
KH
Pats karbonato kietumas tiesiogiai nemaitina vandens augalų, tačiau jis stipriai veikia pH stabilumą ir yra atsarginis neorganinės anglies šaltinis fotosintezei, kai CO₂ lygis yra nepakankamas.
Augalai gali augti vandenyje, kuriame yra KH = 0 (kad būtų išvengta pavojingų pH kritimų, reikalinga papildoma CO₂ injekcija) ir išgyventi esant virš 25 laipsnių KH (stebėti, kad pH nepadidėtų). Daugumai pasodintų rezervuarų4-10 laipsnių KHyra optimalus, išlaikant stabilų pH ir tiekiant tinkamas anglies atsargas.
Vandens kietumo klasifikavimo skalė (vokiečių laipsnis dH)
‑ Very‑soft water: 0‑4 °dH (0‑89 ppm CaCO₃) ‑ Soft water: 5‑8 °dH (90‑159 ppm CaCO₃) ‑ Moderately hard water: 9‑12 °dH (160‑229 ppm CaCO₃) ‑ Medium‑hard water: 13‑18 °dH (230‑339 ppm CaCO₃) ‑ Hard water: 19‑30 °dH (340‑534 ppm CaCO₃) ‑ Very‑hard water: Over 30 °dH (>535 ppm CaCO₃)
