foorum.akvarist.ee

CO2 akvaariumis

CO2 lisamisel taimedega varustatud akvaariumisse oleks üsnagi mõistlik teada, kui palju süsihappegaasi vees tegelikult lahustub. Õnneks on võimalik CO2 taset akvaariumivees üsna lihtsalt mõõta - seda tehakse pH ja kH näitude kaudu.
pH, KH ja CO2 vahel valitseb kindel proportsionaalne suhe. Kui suurendada vees lahustunud CO2 hulka, siis pH langeb ning kontsentratsiooni langetades pH tõuseb.


Pisut teaduslikke tagamaid

pH on vesinikioonide - [H+] - kontsentratsioon lahuses.
pH on tegelikult miinuslogaritm sellest kontsentratsionist ( - log [H+] ).

Valemil on kaks tähendust:
1) kui vesinikioonide kontsentratsioon suureneb, siis muutub lahus happelisemaks ning seega pH tase alaneb;
2) kui pH'd vähendatakse ühe ühiku võrra, suureneb vesinikioonide kontsentratsioon 10 korda;

Lihtsustatud kokkuvõttena võib öelda, et pH on ühik, millega mõõdetakse lahuse happelisust või aluselisust. Laias laastus loetakse pH väärtusega 0-7 happeliseks ning väärtusega 7-14 aluseliseks (leeliseliseks). PH 7 on neutraalne.

Kui lisada vette CO2 'te, siis osa sellest lahustub vees, moodustades keemilise reaktsioonina süsihappe: CO2 + H2O = H2CO3.
Nimetatud hape alandabki pH taset.

Vee pH 'd tõstab karbonaatne karedus ehk KH. Tänu KH 'le omab vesi nn. puhverdamisvõimet.
Eeldusel, et CO2 tase on konstantne, siis mida kõrgem on KH, seda kõrgem on ka pH.


Müüt: madalam KH põhjustab CO2 lisamisel suurema pH kõikumise

Paljud akvaristid arvavad ekslikult, et madalam KH põhjustab CO2 lisamisel suurema pH kõikumise ning kõrgem KH tase väiksema pH kõikumise. Tegelikkuses jääb pH kõikumine antud CO2 tasemel samaks.

Selgitada võib seda järgneva kalkulatsiooniga:

Oletades, et KH on 15 dH (Deutsche Härte - saksa karedus, mõõdetakse kraadides) ning CO2 algne tase on 4.5 ppm (parts per million - osakesi miljoni kohta ehk siis 10 astmes -6 = 0.000001). Resultaadiks on pH 8.0. Kui lisada CO2 'te, suurendades selle taset 28 ppm'ini, toimub pH langus 7.2'ni - muutus 0.8 ühikut.

Oletades, et KH on kõigest 1.5 kraadi ning CO2 algne tase 4.5 ppm. Selliste parameetrite juures on pH 7.0. Suurendades CO2 taset jällegi 28 ppm'ini, langeb pH 6.2 ni. Jällegi on muutus 0.8 ühikut.

Suur pH kõikumine võib toimuda ainult väga väikeste KH väärtuste korral (KH alla 1 kraadi). Põhjuseks on ebapiisav karbonaatsus hapete puhverdamiseks.
KH väärtuse korral üle 1 kraadi sõltub pH kõikumine vaid CO2 tasemest vees.


pH-KH-CO2 vahelised seosed

pH, KH ja CO2 suhe püsib kindlana ainult seni, kuni ainus puhver on karbonaat.
On piirkondi, kus vees on suur fosfaadisisaldus. Sellisel juhul on raske kindlalt määrata CO2 taset vees, kuna fosfaat muudab nimetatud suhte ebatäpseks.

Märkus: kui vette ei lisata täiendavat CO2 'te ning pH ja KH põhjal leitud CO2 tase ületab väärtuse 5 ppm, siis on üsna tõenäoline, et vees esineb mõni teine puhver.
Akvaariumis omab kalade poolt toodetud süsihappegaas vee üldisele CO2 sisaldusele üsna marginaalset mõju, jäädes enamasti tasemele 3-4 ppm.

Mõnel juhul sisaldab kraanivesi torustikus oleva suure rõhu tõttu väga palju lahustunud CO2 'te, mis omakorda põhjustab kõrge KH ning madala pH.
Sellised näidud pole aga püsivad, kuna mõne tunni jooksul väljub liigne CO2 veest, jättes tasemeks 3-4 ppm.
Mõningatel juhtudel võib olukord olla vastupidine: vähene CO2 sisaldus ning sellest tingitud madal KH ning kõrge pH. Sarnaselt eelmisele juhule stabiliseerub CO2 tase mõne tunni jooksul 3-4 ppm juures.

Tõlkis: Hertsog