Объяснение жесткости воды
Жесткость воды является жизненно важным параметром качества воды для роста водных растений. Многие любители по-прежнему не понимают, что такое мягкая и жесткая вода, GH, KH, шкалы жесткости и их влияние на аквариумы с растениями.
Что делает воду «жесткой» или «мягкой»?
Твердость не имеет никакой связи с физической текстурой. Он описывает количество растворенных минеральных ионов в воде. Вода с высоким содержанием минералов является «жесткой», а вода с низким содержанием растворенных минералов — «мягкой». Жесткая вода создает множество бытовых проблем, например, образование накипи при кипячении и чрезмерный расход мыла при стирке.
С химической точки зрения жесткость определяется способностью воды осаждать мыло. Мыло состоит из стеарата натрия или калия. Когда мыло сталкивается с ионами кальция и магния, образуются нерастворимые стеарат кальция и стеарат магния, и мыло теряет свою очищающую способность. Ионы железа, марганца и меди также могут вызывать осаждение мыла.
Ионы жесткостипредставляют собой катионы металлов, вызывающие осаждение мыла, в первую очередь кальция, магния, железа, марганца и меди. Ионы натрия и калия не считаются ионами жесткости. В природной водопроводной воде кальций и магний составляют более 97% общего содержания ионов жесткости. Их совокупная концентрация известна какОбщая твердость. Кальциевая жесткость составляет около 85 %, магниевая – 15 %.
Жесткая вода делится на две категории в зависимости от минерального поведения при нагревании:
Временная твердость: Минералы выпадают в осадок после нагревания. Его вызывают бикарбонатные соли, такие как бикарбонат кальция и бикарбонат магния.
Постоянная твердость: Минералы не отделяются от воды при нагревании. Он образуется из сульфатных, хлоридных и нитратных соединений.
Классификация мягкой и жесткой воды не может быть определена визуально и требует химического анализа воды. На международном уровне жесткость измеряется по карбонату кальция (CaCO₃), измеряемому в частях на миллион. Германия обычно используетстепень dH (немецкая твердость), рассчитанный на основе эквивалентов оксида кальция.
GH против KH
‑ GH (общая жесткость/общая жесткость)измеряет концентрацию всех катионов металлов, связанных с жесткостью: кальция, магния, железа, марганца и меди. ‑KH (карбонатная жесткость/щелочность)измеряет концентрацию ионов бикарбоната (HCO₃⁻), основного компонента временной жесткости.
Влияние жесткости на водные растения
ГХ
Кальций и магний являются важными вторичными питательными веществами для водных растений. Железо, марганец и медь действуют как жизненно важные микроэлементы. В сбалансированных концентрациях жесткость полезна для питания растений.
Однако антагонизм питательных веществ возникает, когда соотношение минералов становится несбалансированным. Кальций противодействует поглощению калия, создавая конкуренцию между этими двумя элементами. Если их соотношение неправильное, растения могут поглощать только одно питательное вещество, что серьезно замедляет рост.
Водные растения не могут выжить ни в воде с GH = 0, ни в чрезвычайно жесткой воде. Рекомендуемый диапазон GH для аквариумов с растениями составляетОт 5–8 градусов dH (мягкая вода) до 9–12 градусов dH (умеренно жесткая вода).
КХ
Карбонатная жесткость сама по себе не питает напрямую водные растения, однако она сильно влияет на стабильность pH и служит резервным источником неорганического углерода для фотосинтеза, когда уровень CO₂ недостаточен.
Растения могут расти в воде с KH = 0 (во избежание опасных перепадов pH требуется дополнительная инъекция CO₂), а также выживать при температуре KH выше 25 градусов (следить за предотвращением чрезмерного повышения pH). Для большинства посаженных танков4‑10 градусов КХявляется оптимальным, поддерживая стабильный уровень pH и обеспечивая достаточные запасы углерода.
Классификационная шкала жесткости воды (немецкая степень 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 частей на миллион CaCO₃)
