Tärkeät parametrit ja niiden hallinta

Versio 26. elokuuta 2011 kello 22.47

Tärkeimmät merivesiakvaarion parametrit

Lämpötila

Suolapitoisuus, eli saliniteetti

Saliniteetista puhuttaessa tarkoitetaan yleensä suolapitoisuutta ja tämä on perusteltua siksi, että meriveteen liuenneista suoloista natriumkloridin osuus on suurin. Tarkasteltaessa asiaa tarkemmin, kaikki akvaarioharrastajien käyttämät suolapitoisuuden mittaukseen tarkoitetut laitteet mittaavat veteen liuenneiden epäorgaanisten ioneiden määrää. Tätä seikkaa ei kuitenkaan merivesiharrastajan tarvitse ottaa huomioon mitatessaan altaansa veden suolapitoisuutta, koska näiden ionien suhteen tulisi olla aina suurinpiirtein sama.

Kun veteen liukenee jotain, se muuttaa veden kykyä taittaa valoa, veden ominaispainoa sekä veden sähkönjohtavuuskykyä. Mittaamalla yhtä tai useampaa näistä ominaisuuksista, voidaan määrittää meriveden suolapitoisuus melko tarkasti.

Valtamerten eliöstö on tottunut aikojen saatossa elämään vedessä jonka suolapitoisuus painoprosentteina ilmoitettuna on noin 30-35. Riutta-akvaarioiden veden suolapitoisuuden tulisi olla noin 33-36 ppt tai ominaispainon noin 1,025-1,027.

pH

Veden pH - arvosta puhuttaessa tarkoitetaan veden happamuutta tai emäksisyyttä logaritmisella asteikolla. Kun mennään asteikolla pykälä alaspäin, veden happamuus kymmenenkertaistuu, kahdella pykälällä satakertaistuu jne...

Veden happamuudesta puhuttaessa tarkoitetaan ilmiötä jossa vesi itsessään ionisoituu kahdeksi erilliseksi ioniksi. Tällöin tavallisesta H₂O - molekyylistä tulee kaksi ionia: H⁺ ja OH^-. Ilmiö on vedessä melko harvinainen ja puhtaassa, neutraalissa vedessä ionisoituu vain noin yksi vesimolekyyli jokaista 10 miljoonaa vesimolekyyliä kohden. Tieteellisin termein kirjoitettuna tämä on 0,0000001 tai 1 x 10^-7 ionisoitunutta vesimolekyyliä yhtä tavallista kohden. Pilkkua siis siirretään vasemmalle seitsemän kertaa ja saadaan näin tieteellinen esitystapa pitkälle riville nollia. Logaritmisen pH - asteikon arvo saadaan suoraan edellämainitun kirjoitustavan eksponentista, eli edellisen esimerkin veden pH - arvo on 7. Nimi pH tulee sanoista per Hydrion, missä Hydrion tarkoittaa vety-ionia.

Merivesiakvaariossa pH:n tulisi pysyä välillä 7,8 - 8,5, mutta useimmiten tämä on helpommin sanottu kuin tehty. Veden pH arvoon akvaariossa vaikuttavat nostattavasti ja laskevasti lukuisat tekijät. Laskevista tekijöistä tärkein akvaarioharrastajan kannalta on huoneilman hiilidioksidi. Kun hiilidioksidia (CO₂) liukenee veteen huoneilmasta tai eliöstön hengityksen seurauksena, se muodostaa bikarbonaattia (H₂CO₃) joka veteen liuetessaan hajoaa vetyioniksi (H⁺) ja bikarbonaatti-ioniksi (HCO₃^-). Tämä taas jälleen hajoaa toiseksi vetyioniksi (H⁺) ja karbonaatti-ioniksi (CO₃^-2). Huomionarvoista tässä tapahtumassa on se, että molemmilla hajoamiskerroilla irtautuu yksi vetyioni, jolloin vedessä olevien vapaiden vetyionien määrä kasvaa sitä mukaa kun veteen liukenee hiilidioksidia. Edellä jo opimme, että mitä enemmän vapaita vetyioneita vedessä on, sitä alemmaksi veden pH laskee.

Tämä voi olla ongelma, etenkin huoneissa joiden ilmanvaihto ei ole riittävän tehokas pitääkseen huoneilman hiilidioksidipitoisuuden sopivan alhaisena. Käytännössä huoneilman hiilidioksidipitoisuus on aina ulkoilman pitoisuuksia suurempi ja tämä aiheuttaa pH:n alenemista. Ilmiö voi laskea veden pH:n jopa haitallisen alas, varsinkin öisin jolloin pääaltaassa ei tapahdu hiilidioksidia vedestä poistavaa levien fotosynteesiä. Normaalia onkin että pH on akvaariossa aamuisin alimmillaan ja iltaisin korkeimmillaan. pH:n vaihtelu muutamalla asteikon kymmenyksellä päivän aikana ei ole haitaksi eliöstölle. Merivesiakvaristin onneksi on myös keinoja nostaa pH:ta kätevästi, mikäli se ei pysy normaalisti riittävän korkealla. Eräs kätevimmistä keinoista pH:n nostoon on käyttää saturoitunutta kalsiumhydroksidiliuosta (kalkkivettä) korvausvetenä tai osana sitä.

Alkaliniteetti

Alkaliniteetti kuvaa veden kykyä puskuroida pH:n vaihteluita. Toisin sanoen, korkea alkaliniteetti pitää pH:n tasaisena, mikä auttaa harrastajaa pH:n hallinnassa. Käytännössä alkaliniteetti tarkoittaa monien puskuroivien ionien määrää merivedessä, mutta meriveden tapauksessa näistä tärkein on karbonaatti-ioni (HCO₃^-). Alkaliniteetin yksikkö on milliekvivalenttia/litra, lyhyesti kirjoitettuna meq/L.

Alkaliniteetistä käytetään akvaarioharrastajien keskuudessa myös termiä karbonaattikovuus, mikä on hieman harhaanjohtava käsite, sillä alkaliniteetillä ei ole mitään tekemistä kovuuden kanssa. Termistä käytetään lyhenettä KH (Karbonat Haerte). Tätä termiä käytetään kuitenkin laajalti ja se on myös useimpien vesitestien tapa ilmoittaa testitulos.

Kaksi edellistä yksikköä ovat myös muunnettavissa toisiksiin:

• 1 meq/L = 2,8 dKH
• 1 dKH = 0,36 meq/L

Meriveden alkaliniteetti maailman merissä on välillä 2,25 - 2,5 meq/L, eli noin 6,3 - 7 dKH. Akvaario-olosuhteissa luonnon merivettä korkeampi alkaliniteetti on eduksi pH:n puskuroinnissa, sillä huoneilman hiilidioksidipitoisuudet pyrkivät tuomaan pH:ta alaspäin. Akvaarioissa suositellaankin pitämään alkaliniteettia välillä 7-11 dKH, tai 2,5 - 4 meq/L.

Merivesiakvaarion mitattavista arvoista alkaliniteetti on eliöstön kannalta yksi tärkeimmistä ja se tulisikin mitata akvaariosta säännöllisesti.

Kalsium

Korallit ja useat muut selkärangattomat rakentavat kalsiumkarbonaattirankansa (CaCo₃ meriveteen liuenneista kalsium- ja karbonaatti-ioneista. Eliöstölle on siis tarjottava riittävän korkea kalsiumpitoisuus kalsifikaation toiminnan turvaamiseksi.

Eläimet eivät pysty suoraan aistimaan kalsiumin puutetta vedessä, joten kala-akvaarioissa kalsiumin lisäykselle ei ole samanlaista tarvetta kuin koralliriutta-akvaarioissa. Luonnon merivedessä kalsiumia on noin 412 mg/l ja suositeltu kalsiumin määrä koralliriutta-akvaarioissa on noin 410 - 450 mg/l.

Magnesium

Kalsiumkarbonaattirankaa rakentavat eläimet tarvitsevat kuorensa rakentamiseen vapaita kalsium- ja karbonaatti-ioneja. Magnesium - ioneiden Mg²⁺ rooli merivedessä on estää näitä erillisiä ioneita tekemästä sidoksia, jolloin vapaiden kalsium- ja karbonaatti-ioneiden määrä pysyy koholla. Karbonaatti - ionien määrän ylläpitäminen taas auttaa pitämään veden puskurointikykyä yllä, mikä taas auttaa pH:n pitämisessä tasaisena. Myös monet eläimet ja kalkkilevät käyttävät magnesiumia kalsiumkarbonaattikuorensa rakennusaineena.

Luonnon merivedessä magnesiumin määrä on noin 1285 mg/l, mutta riutta-akvaaroissa suositellaan magnesium - arvojen pitämistä välillä 1250 - 1500 mg/l. Tason ei tarvitse olla asteikon yläpäässä, mutta yleisesti suositellaan hieman luonnon merivettä korkeampien arvojen ylläpitämistä kalsiumin ja alkaliniteetin hallitsemisen helpottamiseksi ja eliöstön rakennusaineiksi.

Erilaisia hallintakeinoja

Korallit ja monet muut selkärangattomat käyttävät vedestä kalsiumia, karbonaatti-ioneita, sekä muita yhdisteitä ja alkuaineita kasvuunsa. Tämän vuoksi näitä arvoja voi joutua ylläpitämään lisäämällä edellämainittuja rakenneosia veteen, jotta arvot pysyvät suositeltujen rajojen sisällä.

Kalkkiveden käyttö

Kalkkivesi on edullinen ja yleishyödyllinen tapa ylläpitää osittain tai kokonaan akvaarion kalsiumia ja alkaliniteettia. Kalkkivettä valmistetaan liuottamalla kalsiumhydroksidia makeaan veteen. Huoneenlämpöiseen (20 celsiusastetta), puhdistettuun veteen liukenee 1,73 g/l kalsiumhydroksidia.

Saturoitunutta kalkkivettä voidaan helposti valmistaa heittämällä korvausvesiastian pohjalle noin teelusikallinen puhdasta kalsiumhydroksidia jokaista kahta korvausvesilitraa kohden. Käytännössä kalkkia ei voi heittää korvausveden sekaan liikaa, sillä runsaalla kalsiumhydroksidilla liuos pysyy jatkuvasti kylläisenä ja liukenematon kalkki laskeutuu astian pohjalle. Tämän kalkkijauheen päälle voidaan sitten kaataa tai pumpata makeaa vettä jolloin kalsiumhydroksidi sekoittuu veteen. Tuloksena on maitomaista nestettä jonka tulee antaa laskeutua ennen kuin sitä voi lisätä akvaarioon. Akvaarioon ei koskaan saa kaataa liuottamatonta kalsiumhydroksidia, sillä eliöstöön osuessaan liukenematon kalsiumhydroksidi voi aiheuttaa näille kudosvaurioita! Saturoituneen kalkkiveden käyttö korvausvetenä edellyttää akvaariossa olevan tarpeeksi eliöstöä, joka käyttää kasvuunsa lisääntyneet kalsium- ja karbonaatti-ionit.

Kalkkivettä voi annostella myös tiputtamalla sitä tasaisesti, esimerkiksi tippapussilla. Tällöin korvausvetenä voidaan käyttää puhdasta makeaa vettä ja säätää kalkkiveden syöttö sopivaksi tarkkailemalla pH:ta, sekä kalsiumarvoja ja alkaliniteettia. Käytettäessä kalkkivettä akvaarion pH:ta tuleekin tarkkailla säännöllisesti, etenkin lisäyksen aloittamisen yhteydessä. Liiallinen määrä kalkkivettä liian lyhyen ajan sisään voi aiheuttaa voimakasta pH:n nousua.

Edellä mainittujen ominaisuuksien lisäksi kalsiumhydroksidilla on myös "puhdistavia" ominaisuuksia ja näistä tärkein merivesiharrastajan kannalta lienee kalkkiveden kyky saostaa epäorgaanisia fosfaatteja. Tämä on seurausta siitä, että kalkkiveden annostelukohdassa on annosteluhetkellä paikallisesti hyvin korkea kalsiumpitoisuus ja korkea pH. Nämä hetkelliset arvojen nousut aiheuttavat kalsiumin ja fosfaatin saostumisen kiinteäksi kalsiumfosfaatiksi, joka ei liukene normaalissa meriveden pH:ssa takaisin kalsium- ja fosfaatti - ioneiksi.

Balling - menetelmä

Kaksikomponenttiannostelu

Kalsiumreaktorit

Lähteet

• The Coral Reef Aquarium, Ron Shimek, Ph.D
• Marine Chemistry, CR Brightwell
• [http://www.advancedaquarist.com/2003/10/chemistry Advanced Aquarist: Aquarium Chemistry: Magnesium In Reef Aquaria, Randy Holmes-Farley, Ph.D
• Aponogeton 05/2006: Balling - menetelmä, Tatu Vaajalahti