Вода аквариума и ее свойства

Вода - удивительное явление природы, ее необычные свойства до сих пор изучают физики, химики, гляциологи, представители других направлений науки. Но вода интересна только сама по себе, но и как среда обитания: в гидросфере нашей планеты (морских, пресных, подземных водах) жизнь представлена очень широко.

Вода - хороший растворитель. В частности, она содержит большое количество газов. В аквариуме обогащение воды газами происходит через поверхность в результате деятельности гидробионтов и с помощью специальных технических приспособлений (аэраторов, фильтров). Переход газов через поверхность происходит за счет молекулярной диффузии; при прохождении пузырьков воздуха через фильтр и распылитель аэратора действует та же молекулярная диффузия. Вода насыщается кислородом благодаря фотосинтетической деятельности растений.

Вода может находиться в трех агрегатных состояниях: твердом (лед), жидком и газообразном (водяной пар). Вода замерзает, превращаясь в лед, при температуре 0°С. При температуре 100°С и нормальном давлении (1 атм.) вода кипит и переходит в пар и с этими крайними пределами состояния воды аквариумисты не встречаются. Обычно температура воды в домашнем водоеме + 20° ... + 28°С . При содержании холодноводных рыб температуру можно опускать до + 8°...+ 16°С, а при разведении иди лечении рыб - поднимать до + 30°...+ 35°С.

Химическое строение воды достаточно простое: молекула состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, ее химическую формулу обычно записывают так: Н ₂ О. Однако, вода имеет целый ряд особенностей, аномалий физических свойств, которые делают это простое вещество очень сложным,

Специфические качества воды как среды обитания обусловливают формировании у водных организмов (гидробионтов) приспособительных способностей, которые дают им возможность жить и в природных водоемах, и в их модели – домашнем аквариуме.

Для правильного руководства жизнью в аквариуме любителю природы необходимо знать как особенности водной среды обитания, так и адаптивные приспособления гидробионтов, в этой среде сформировавшихся и обитающих. Уметь определять и регулировать некоторые из них, потому что от температуры, активной реакции, жесткости, солености воды, концентрации растворенных в ней газов и отходов жизнедеятельности гидробионтов зависят здоровье и жизнь обитателей аквариума

Свойства воды характеризуются множеством показателей, из которых в аквариумной практике имеют наиболее важными характеристиками воды являются: ее температура (Т°С); содержание кислорода (О ₂ ), сероводорода (H ₂ S); углекислого газа (СO₂); водородный показатель (рН); общая жесткость (dH); временная, или переменная, или карбонатная жесткость (dKH); содержание соединений азота и др.

Физические свойства воды

К ним относятся: запах, прозрачность, цвет температура.

Запах. Запах воды в естественных водоемах может быть различным, в благополучном аквариуме запах должен быть свежим и отдавать ароматом свежескошенной травы. Изменение запаха говорит о нарушении биологического равновесия.

Прозрачность . Прозрачность может быть различной, проверить воду, на прозрачность в аквариуме можно, заглянув в него сверху. Если вода достаточно прозрачна, Вы без труда сможете различить мельчайшие камушки гравия, на дне. Помутнение воды может вызываться различными факторами - появлением большого количества микроскопических бактерий, животных, растений или содержанием взвешенных частиц органического и неорганического происхождения. Если помутнение вызвано появлением микроорганизмов, оно может привести к кислородному голоданию, так как даже очень маленькие бактерии употребляют кислород. Мутная вода пропускает меньше света - это тоже плохо для растений. В общем, помутнение воды не допустимо, так как является отрицательным показателем, ухудшающим условия дыхания рыб.

Цвет воды. Цвет воды в природе зависит от взаимодействия падающего света с содержащимися в ней примесями, а также от содержащихся в воде микроводорослей и микроорганизмов. Черно-бурый цвет воды обусловлен большим количеством танина (или других дубильных веществ), зеленоватую окраску вода приобретает при увеличении температуры и освещения, вода с низким показателем биологической продуктивности - голубая, синяя и очень прозрачная.

В природе цвет воды устанавливается сам и является нормальным для того или иного водоема. Для аквариума же нужно брать чистую, прозрачную воду, без цвета и запаха. Для того, чтобы установить, насколько она бесцветна, возьмите ведро на 15 литров, желательно покрытое белой или бледно-голубой эмалью, наберите доверху водой и проследите, как изменится цвет эмали на дне ведра. Чем меньше цвет дна ведра с водой отличается от кромки, тем бесцветнее вода и в ней меньше “мути”.

Температура воды. Температура воды - величина независимая, одинаково влияет, на протекание физиологических процессов и физико-химических реакций. При повышении температуры на 10°С в 2 - 3 раза ускоряется обмен веществ в живом организме, уменьшается растворимость газов, многократно возрастает активный перенос элементов и их взаимодействие.

Газовая характеристика воды

Газовая характеристика воды - это способность воды растворять газообразные и твердые вещества. В воде заключены различные газы, рассмотрим 5 таких газов.

Есть вещества, которые могут растворяться в воде практически неограниченно, образуя смеси любого состава (например, этиловый спирт, серная кислота). Другие вещества, встречающиеся в аквариумной практике, обладают ограниченной растворимостью в воде. Растворимость количественно выражают через максимальную массу вещества (или объем газа), которая может содержаться в 100 г воды при данной температуре. Например, при 20°С в 100 г воды может раствориться 35,9 г хлорида натрия NaCl.

Растворимость твердых веществ, как правило, увеличивается с ростом температуры. Так, при 80°С в 100 г воды можно растворить уже 38,3 г хлорида натрия. Для некоторых веществ возрастание растворимости при увеличении температуры воды еще более резкое. При приготовлении растворов твердых веществ часто используют это явление: воду нагревают, растворение происходит быстрее.

Важную роль в гидрохимических процессам аквариума играют растворенные газы. В табл. 1 показана растворимость некоторых распространенных газов в воде. В отличие от твердых веществ, растворимость газов падает при увеличении температуры. В табл. 2 показано, например, как зависит растворимость кислорода, в воде от температурных условий.

Аквариумисты часто сталкиваются с таким явлением: при увеличении температуры воды рыбам становится труднее дышать, они поднимаются к поверхности, и заглатывают воздух. Это как раз и связано с уменьшением растворимости кислорода.

Таблица 1

Растворимость газов в 100 г воды при нормальном атмосферном давлении и температуре 20°С

Таблица 2

Растворимость кислорода в 100 г воды при нормальном атмосферном давлении и различных температурах

Кислород. Его недостаток или избыток в воде может погубить все живое в аквариуме. Благоприятно на жизнь в аквариуме, он влияет при концентрации свыше 5 мг/л. Измерения проводят электронным оксиметром. Основным источником кислорода в аквариуме являются водоросли и аэрация, но помните, что водоросли выделяют кислород лишь при освещении, а ночью они его активно поглощают, выделяя углекислый газ.

Углерод. Содержание углерода в воде колеблется от 1 до 2 мг/л. При высокой его концентрации происходит гибель рыб. При повышении температуры воды его концентрация снижается (как и остальных газов вообще).

Азот очень важен при осуществлении дыхания рыб, их роста и осуществления фотосинтеза растениями. С увеличением температуры воды концентрация азота уменьшится, а при повышении плотности воды возрастет.

Кислород в 28 раз менее растворим в воде, чем углекислый газ, хотя вдвое превосходит по этому показателю азот.

Хлор - очень токсичный газ, им насыщена водопроводная вода, и от него нужно избавиться путем активной аэрации или с помощью активированного угля.

Метан тоже вреден для жизни аквариума, его выводят “кубышки”. Его отсутствию способствует активная аэрация - следите, чтобы в аквариуме не было бескислородных зон. Особенно часто бескислородные зоны образуются в больших прямоугольных аквариумах с аэрацией в одном месте. Чтобы этого избежать, поместите в аквариум два подключенных распылителя в разных углах.