Решение проблем кальция, щелочности и рН

Когда любая из возможных причин, а особенно часто один или все три эти параметра , выходят за их нормальную область значения, нашей задачей становиться зафиксировать дисбаланс и привести аквариум в состояние некоего равновесия. Если, например, сорт соли, который использовался при создании аквариума или при замене воды, не был сбалансирован относительно количества кальция или щелочности, в аквариуме незамедлительно начнутся проблемы

Создание аквариума с использованием стерильного арагонита или c карбонатно-кальциевым гравием или песком, также может несколько повлиять на щелочность. Кроме того, если чистый кальций и щелочные добавки используются для поддержания уровня кальция и щелочности, дисбаланс может возникнуть, если они добавляются в ненадлежащих количествах. Если такие добавки используются для корректировки проблем по этим двум параметрам, может быть достигнут эффект маятника. Например, если кальциевые добавки применяются для увеличения уровня кальция в воде, то при слишком большом количестве может упасть уровень щелочности и карбонатные соединения выпадут в осадок из-за избытка кальция.

Щелочные добавки, которые будут использоваться для повышения щелочности, могут выпасть в осадок из-за избытка кальция, если добавить сразу слишком много. Итак, было добавлено много кальция, это приводит к очень неустойчивой системе и разочарованию аквариумиста. Поэтому мы рекомендуем предварительно использовать дополнительные схемы балансировки для сохранения уровня кальция и щелочности в рифовых аквариумах. В заключение, в этой главе мы опишем, как надо действовать в каждом возможном случае дисбаланса.

Корректировка проблем рН
Перед тем, как обсуждать проблемы рН, мы должны напомнить аквариумистам, что очень важно проверить дважды, что уровень рН, который вы измеряете, действительно точен. Если вы используете тест-полоску, измеряете ли вы рН стандартного раствора, чтобы проверить точность вашего теста? Насколько свежие реагенты на вашей тест-полоске? Если вы делаете рН-пробы, калибруются ли они потом? Сравниваете ли вы потом значения рН-метра и тест-полоски? Как только вы будете уверены, что уровень рН, который вы видите, точен, и что кислотность не там, где должна быть, тогда и только тогда вы можете приступить к корректировке

Одна из самых распространенных жалоб, которую мы можем услышать относительно химии рифовых аквариумов, это невозможность поддержания высокого уровня рН. Вопрос, который нужно задать в этой ситуации, это: «Какой уровень рН достаточно велик?» большинство аквариумистов предполагают, что рН в аквариуме должен быть близким к натуральной морской воде постоянно (8,2-8,5). Хотя это действительно так, что темп кальцификации снижается, если уровень рН опускается ниже этого значения, кальцификация будет проходить в допустимых нормах при рН ниже 7,8 так долго, сколько значения кальция и щелочности будут поддерживаться на уровне, близком к естественному (кальций = 400-480 ppm, щелочность = 2,3-3,5 meg/L) (Holmes-Farley, 2002g). На самом деле, это нормально для рН на рифах – подниматься и опускаться в течение суток в результате фотосинтеза и дыхания. Особенно это касается изолированных лагун и бассейнов с приливами и отливами.

Низкий уровень рН
Если рН системы постоянно находится ниже уровня 7,8, тогда кальцификация начинает становиться ограниченной, даже если кальций и щелочность сохраняются на уровне выше нормального. Такой низкий уровень рН наиболее вероятен из-за избытка СО2 в воде. Две самые распространенные причины избытка СО2 – это избыток СО2 в воздухе вокруг аквариума или в агрессивном использовании кальциевого реактора или СО2-дозирующей системы.

В непроветриваемых помещениях, или в помещениях с плохим воздухообменом, СО2 выделяется засчет дыхания людей, домашних животных и в процессе горения газовых приборов, это может привести к повышению уровня СО2 вдвое по сравнению с воздухом снаружи (Holmes-Farley, 2002g). Решение состоит в том, чтобы или понизить уровень CO2 воздуха, поступающего в воду, или нейтрализовать (потреблять) CO2 при попадании в воду. Открывание дверей (когда возможно) или локальный скиммер и воздушная помпа, через трубки которых поступает воздух снаружи помещения, в некоторых случаях могут улучшить уровень рН. Дополнительные добавки, которые дают повышение рН воды очень эффективны, но должны использоваться ежедневно при борьбе с низким рН. Кальквассер и карбонат соды (стиральная сода) - две наиболее эффективные добавки, которые могут использоваться таким образом (Holmes-Farley, 2002g). Система, дозирующая гидроксид кальция (e.g. Nilsen reactor) должна быть соединена с рН-контроллером для дозирования кальквассера, когда рН упадет ниже определенного значения. Наконец, морские водоросли также можно использовать для потребления избытка СО2 и увеличения рН путем связи рН-контроллера с сигналом по фильтру. Когда рН упадет ниже определенного значения, будет включен сигнал по морским водорослям и СО2 будет потребляться через фотосинтез, рН поднимется. С другой стороны связываются такие питательные вещества, как аммоний, нитраты и фосфаты, что тоже полезно.

Методы, описанные выше, также могут использоваться при избытке СО2 из кальциевого реактора, но вначале нужно проверить правильную работу реактора. Нужно быть уверенным, что пропорция пузырьков такая, какой должна быть, и показатели кальция и щелочности в сточной воде тоже совпадают. Использование кальквассер-дозатора в сочетании с кальциевым реактором также помогает понизить аккумуляцию СО2.

В заключение, низкая щелочность может быть последствием низкого рН системы, или возникнуть, если размеры кальцификации превосходят добавление щелочи. Наиболее часто это встречается, когда методы, используемые для увеличения щелочности, не могут увеличить рН e.g. кальциевых реакторов или бикарбоната соды (Holmes-Farley, 2002g). Наилучшим образом это корректируется увеличением щелочных добавок. Щелочное истощение может быть вызвано кислотностью воды, если нитрификация проходит без процесса денитрификации.

Совет: Если щелочность находится вне принятых значений, НЕ добавляйте много буфера, пытаясь повысить низкий уровень рН. Это только усилит проблему увеличением щелочности и может стать причиной недостатка кальция.

График 5а демонстрирует зависимость между рН, щелочностью и концентрацией СО2 в воде. Синяя линия показывает, как изменяется щелочность с рН при нормальной концентрации СО2, то есть уровень СО2 в аквариуме находится в равновесии с атмосферным. В аквариумах, в которых используется кальциевый реактор, или в расположенных в комнате или в доме с уровнем СО2 выше нормального, рН будет опускаться, щелочность при этом может оставаться на прежнем уровне, как при нормальном содержании СО2 (красная линия). Также можно заметить, что устранение избытка СО2 из воды будет увеличивать рН, пока это поддерживает щелочность (зеленая линия).

Проблемы при высоком уровне рН
В аквариумах, в которых исползуется кальквассер, уровень рН иногда может подниматься выше значения 8,4. Подобным образом, аквариумы, в которых обильно распространены водоросли, имеют высокий уровень рН. В обоих случаях причина одна и та же, вывод о ней можно сделать исходя из графика 5а, это недостаток СО2. Добавление слишком большого количества кальквассера приводит к тому, что уровень СО2 снижается, т.к. переходит в карбонатную и бикарбонатную форму в гидроксид-ионах гидроксида СО2 потребляется в течение всего дня в процессе фотосинтеза. Методы корректировки любой ситуации одни и те же: необходимо добавить в воду СО2, любым способом увеличив газообмен с атмосферой (увеличение взбалтывания, перемешивания воды, протеиновые скиммеры, и т.д.) или через непосредственную подачу СО2 через рН-контроллер и СО2-регулятор. Другой метод увеличения СО2 – это добавление органической кислоты, такой как уксусная, которая разлагается с выделением
СО2, если ее добавить непосредственно в аквариум или, перед использованием, в кальквассер (Holmes-Farley, 2002g).

Корректировка проблем, связанных с кальцием и щелочностью. Перед тем, как исправлять проблемы кальция и щелочности, вы должны быть уверены, что действительно имеете проблему. На самом деле, существует тенденция среди любителей-аквариумистов выставлять повышенные показатели уровней кальция и щелочности чтобы получить высокий показатель рН. К сожалению, это невозможно по нескольким причинам, наиболее убедительная из которых – если уровень рН повышается, растворимость карбоната кальция падает. Это значит, что если увеличивается рН, шансы кальция и щелочности перейти в нерастворимую форму карбоната кальция растут, и если рН растет слишком быстро или становится слишком высоким, значения кальция и щелочности уменьшаются по мере формирования карбоната кальция и выпадают из раствора. Кроме того, чтобы поддерживать необходимый баланс между кальцием и щелочностью, для уровня кальция 480 mg/L может потребоваться dKH равный 16! Следовательно, если ваши значения кальция и щелочности не находятся вне рекомендуемых границ (кальций = 380-480 mg/L, щелочность = 2,3-4,0 mg/L), на самом деле никакой проблемы нет (Holmes-Farley, 2002е). Конечно, единственный способ узнать, каковы ваши уровни, это использовать тестовые наборы. Вы должны быть уверены, что ваши тесты содержат реагенты с неистекшим сроком годности, если у вас возникли сомнения относительно результатов, попробуйте тест другой марки, чтобы было можно сравнить результаты. Так как тесты не являются точными на 100%, вы должны понимать, что лучше поддерживать значения кальция и щелочности на среднем уровне в рекомендуемой области, поскольку, на самом деле они могут быть немного выше или ниже, чем вы измеряете (Holmes-Farley, 2002е).

Графики 5b, c и d, приведенные здесь, взяты из книги Randy Holmes-Farley, 2002е, статьи Advanced Aquarist Online, посвященной решению проблем кальция и щелочности (Holmes-Farley, 2002е). В этой диаграмме красный квадрат представляет заданную область, как для кальция, так и для щелочности, синяя точка показывает значение природной морской воды. Каждая пронумерованная зона вне заданной области имеет специфический набор направлений для возвращения к цели.

Если уровни кальция и щелочности в аквариуме оба выше нормального значения и находятся в пределах зоны 1, самым простым решением будет ничего не делать. Со временем кальцификация пропорционально снизит оба уровня и окажется в районе красного квадрата, в это время вы сможете продолжить добавление кальция и щелочности при более низком показателе. Если ваши значения находятся в пределах зоны 2, тогда сбалансированные кальциевые добавки не согласуются с нормой кальцификации в вашем аквариуме. В этом случае вам нужно увеличить количество добавок. Вы также можете использовать отдельно кальций и добавление щелочности, но для этого потребуется добавлять их в надлежащих пропорциях и часто измерять кальций и щелочность, чтобы быть уверенным, что вы все делаете верно. Если вам не удается легко поднять уровни, вы можете проверить магниевый уровень. Его значение должно быть около 1300 ррm. Магний замедляет абиотическое осаждение карбоната кальция, и, если он на низком уровне, вы можете потерять значительное количество кальция и щелочности, которое вы добавляете таким способом (Holmes-Farley, 2002е).

Совет: при корректировке дисбаланса кальция и щелочности вы можете внести больше добавок, чем это рекомендовано производителем. Обязательно проверьте максимальную дневную норму на упаковке.

Когда значения кальция и щелочности находятся в пределах зоны 3 (график 5с), обычно это результат передозировки щелочности относительно кальция (Holmes-Farley, 2002е). В этом случае правильный курс действий – сначала увеличить только уровень кальция, чтобы вернуться в соответствующий для него диапазон. Если вы используете сбалансированные добавки как кальквассер или кальциевый реактор, вы только продвинетесь в зоне 3, так как будут добавлены как кальций, так и щелочность. Следовательно, самый простой способ – использовать добавки хлорида кальция или другие добавки, содержащие только кальций. Как только вы переместитесь в пределы параллельных линий, вы можете снова начать использовать сбалансированные добавки для того, чтобы попасть в пределы заданной зоны цели (график 5с).

Значения, которые находятся в пределах зоны 4 (график 5d), являются результатом чрезмерной дозы кальция по отношению к щелочности. В этом случае нужно внести щелочные добавки, чтобы снова поднять щелочность до желаемого уровня. Если щелочность ниже 4,0 meg/L, просто внесите достаточное количество добавки, чтобы поднять уровень до красной зоны. Если щелочность выше 4,0 meg/L, вы можете ничего не делать и ждать, когда она снизится, тогда вы можете предпринять те же меры, которые мы только что описали.

ГрафиГрафик 5b. Возможные значения кальция и щелочности в морском аквариуме. Синяя точка обозначает натуральную морскую воду. Источник: Holmes-Farley (2002e).

ГрафиГрафик 5с. Для корректировки высокого уровня кальция в зоне 3 внесите кальциевые добавки, например хлорид кальция, который поможет вернуть уровень в нужную зону (синяя стрелка). Источник: Holmes-Farley (2002е).

График 5d. Корректировка дисбаланса в зоне 4 внесением щелочных добавок, таких, как питьевая сода приводит к увеличению щелочности (синяя стрелка). Источник: Holmes-Farley (2002е).

График 5е. корректирующие действия при дисбалансе кальция и щелочности. После Bingman, 1997f. На графике сверху вниз: добавить буфер для истощения кальция, заданная область, общая щелочность.

Если значения находятся над верхней 20% линией допустимости, добавление буфера (бикарбоната соды) приведет к истощению кальция и вернет значения в пределы диапазона. Если значения находятся под нижней 20% линией допустимости, добавление хлорида кальция уменьшит щелочность и вернет значения в пределы диапазона. Когда значения находятся в пределах 20% допустимого диапазона, добавление большего или меньшего количества сбалансированных добавок кальция и щелочности приведет к увеличению или снижению, как демонстрирует уклон на графике.

Кальций, щелочность и рН критические компоненты химического состава воды рифовых аквариумов. Для понимания их взаимодействия и как поддержать нужный баланс, или скорректировать дисбаланс по трем показателям, нужно пройти долгий путь, который принесет вам успех в содержании кальцифицирующих организмов