Частина 1 Молекули, температура, солоність і осмос
У цій серії статей я постараюся розповісти вам про багато хімічних основ акваріумістики. Ми вивчатимемо такі аспекти, як азотний цикл, розчинений кисень і рН. Чим краще ми розбиратимемося в хімічному складі води, тим більші успіхи робитимемо, займаючись акваріумістикою. Почнемо із самого початку: вода, вода – це основний елемент, без якого акваріумістика не може існувати. Скажімо більше – вода дала життя всьому живому землі. Вода складається не тільки з молекул Кисню і Гідрогену, в ній знаходяться багато хімічних елементів, що так чи інакше впливають на всі живі організми.
Вода: Молекули.Молекули води не схожі ні на які інші. Одна молекула води складається з молекули кисню та двох молекул водню. Кожна молекула водню формує тісний взаємозв'язок із молекулою кисню, створюючи V-подібну форму. Якщо ви подивитеся на молекулу зверху-вниз, ви побачите, що два атоми водню (які мають позитивний заряд) розташовуються навскіс від атома кисню (заряд якого негативний). У той самий час кожна сторона притягує себе молекули чи іони з протилежним зарядом. У хімії це називають двополюсною природою води. А зараз згадайте, як на перших уроках хімії ви говорили:"Навіщо мені вчити те, що в житті мені не знадобиться?"
Температура.Здатність води розчиняти в собі елементи так само залежить від її температури. Акваріумісти зацікавлені в тому, щоб у воді розчинялися речовини, незалежно від їх форми, чи то рідким, чи твердим тілом. Чим вище піднімається температура води, тим вище зростає її здатність. З іншого боку, коли температура води стає нижчою, газоподібні речовини розчиняються в ній активніше. У будь-якому акваріумному середовищі рідини, гази або тверді речовини можуть бути основою підтримки балансу в акваріумі та здоров'я риб. Тепер ви зможете зрозуміти, чому, наприклад, вміст дискусів у теплій воді так важливо робити регулярні заміни води та чистити дно від слідів життєдіяльності риб, адже таким чином у воді не залишається простору для розчинення кисню. Його рівень стає дуже низьким і це згубно впливає на рибу, у такій воді дискуси приречені на загибель.
Солена вода.Ті кому довелося утримуватиморські акваріумиможуть більшою мірою спостерігати біполярні якості води. Найчастіше питання, яке я чую в зоомагазинах: «Чи справді солона вода така жорстка, як кажуть?». Зараз у статті я можу детально все розповісти, але а) клієнт був надто квапливим; б) і відповісти «так» було найшвидше. Насправді жорсткість солоної води також відноситься до її біполярності. Насамперед у такій воді розчинена велика кількість солей, перш ніж у ній зможуть розчинятися інші молекули та іони. Коли люди розпитували мене про запуск та обслуговування морського акваріума, один досвідчений акваріуміст ділився досвідом про те, як йому вдається зберігати акваріум чистим від надмірного забруднення. Поглиначі протеїну, культивація мікро-водоростей –це лише пара з кількох способів, якими користуються акваріумісти для очищення морських акваріумів.
Особисто у мене встановлений маленький рифовий акваріум ємністю 130л. У солоній воді здатність розчинення молекул значно нижча, ніж у прісній. У світильнику для нього встановлені 65Вт лампа та 20Вт звичайна лампа. Така кількість світла піднімає температуру води вдень, коли корали починають страждати від недостатньо високого рівня кисню у воді. Щоб вода не нагрівалася, я використовую вентилятор, але випарів все одно не вдається уникнути.
Осмос.Всі іони та молекули, які розчиняються у воді, не просто «сидять там». Вони перебувають у постійному русі, в такий спосіб, що поширюються у всій масі води однаково. Уявіть акваріум на 40 л. Наповнений дистильованою водою, розділеною на два відсіки шматком сталі. Якщо в одному відсіку солоність підняти до 33 так швидко, як ви приберете перегородку, іони солі швидко поширяться по всій товщі води і в результаті солоність в акваріумі стане 16,5 (приблизно половина від 33). Цей феномен називають дифузією.
Всі іони солі, які були у відсіку із солоною водою, створювали певний тиск на перегородку, який зазвичай називають осмотичним тиском. Чим вищою стає концентрація солі, тим вище піднімається цей тиск. Сталь – матеріал дуже міцний, але луска риб – ні. Щоб не піддаватися такому тиску, крізь луску риб можуть проникати маленькі іони солі. Тобто, якщо вода навколо риб містить більше розчинених іонів солі, ніж вода, що міститься в рибах (тобто осмотичний тиск високий), луска риби може пропускати через себе іони солі, щоб зменшити такий тиск. У такий спосіб мають майже всі створення, для яких рідним будинком євода.