Який ph у людини. Очисник Іонізатор води AKVALIFE. Виведення значення pH

PH сечі показує стан фізичних властивостей рідини, що виділяється під час роботи нирок. За допомогою цього показника визначають іони водню, що містяться в урин. Баланс лугу та кислоти дозволяє скласти картину стану здоров'я. Лужна чи кисла реакція сечі допомагає у постановці діагнозу.

Властивості сечі

За допомогою урин виділяються продукти метаболізму. Її утворення здійснюється у нефронах у момент фільтрації плазми та крові. Сеча включає 97 % води, що залишилися 3% - це солі і азотисті речовини.

Необхідний показник pH рідин організму підтримується нирками за рахунок виведення непотрібних речовин та затримки елементів, що беруть участь у важливих обмінних процесах.

Виводяться речовини мають кислотно-лужні характеристики. Коли міститься багато кислотних частинок, утворюється кисла сеча (рівень pH опускається нижче 5). Норма pH урини – слабокисла реакція (5-7). У разі переважання лужних властивостей формується лужна сеча (pH близько 8). Якщо показник дорівнює 7 – це баланс в уріні лужних та кислих речовин (нейтральне середовище).

Що означає кислий чи лужний баланс? Він свідчить про рівень ефективності процесу переробки мінералів, відповідальних рівень кислотності. У ситуації з перевищенням показника сечі pH відбувається нейтралізація кислоти за рахунок мінералів, що знаходяться в кістках та органах. Це означає, що в раціоні переважають м'ясні продукти та бракує овочів.

Кислотність pH в нормі

Кислотність сечі залежить від багатьох факторів. Великий вміст у їжі білків тваринного походження викликає переповненість урини кислотою. Якщо ж людина віддає перевагу рослинній їжі, молочним продуктам, визначається лужне середовище.

У нормі реакція сечі необов'язково має бути нейтральна, вона визначається межах від 5 до 7.Показники кислотності можуть мати невеликі відхилення, наприклад pH 4,5-8 вважається нормальним явищем за умови, що воно короткочасне.

Норма вночі становить трохи більше 5,2 одиниць. Рано-вранці натщесерце присутні низькі показники pH (максимум до 6,4), увечері – 6,4-7, що вважається звичайним явищем.

Нормальні показники pH у чоловіків, жінок та дітей мають незначні відмінності. Через частого вживання чоловіками білкової їжі підвищується рівень кислотності урини. У сечі за вагітності нормою вважають кислотність 5–8.

Нормальна кислотність в дітей віком залежить від віку. Реакція сечі у новонародженої дитини нейтральна через вживання грудного молока. У недоношених дітей відзначається незначне закислення сечі. У дитини на штучному вигодовуванні низький рівень кислотності. Діти, в меню яких вже введено прикорм, кислотність сечі в середньому 5–6 одиниць.

Аналіз сечі

Поставити діагноз набагато простіше із лабораторним аналізом сечі. Його повторне проведенняпризначають при перенесеній інфекційній хворобі. У разі проблем з ендокринною системою нирками аналіз pH сечі виявляється незамінним. При сечокам'яній недузі pH в аналізі сечі може розповісти про каміння. Наприклад, сечокисле каміння утворюється при pH урини нижче 5,5. У той же час формування оксалатного каміння відбувається при PH 5,5-6,0, фосфатних - при лужній реакції сечі (вище 7 одиниць).

Для визначення pH проводиться лабораторне дослідження сечі (ОАМ), яке дозволяє охарактеризувати не тільки урину, але і провести мікроскопічне вивчення осаду.

Точніше уявлення про роботу нирок дає титраційна (титрована) кислотність сечі. Титрування – один із лабораторних методів дослідження урини.

Щоб аналіз сечі показав максимально точний результат, необхідно дотримуватись деяких правил перед його проведенням. Для визначення pH у сечі за кілька днів до збирання матеріалу варто відмовитися від прийому деяких медпрепаратів, трав'яних настоїв та відварів, алкоголю та інших продуктів, що впливають на склад урини.

За 1 день до збору сечі виключити з меню яскраві овочі та фрукти. Під час місячних у жінок змінюється склад сечі – лікарі не рекомендують у цей період робити аналіз.

Перед збиранням урини ретельно вимиваються статеві органи. Найточніші результати будуть отримані лише при дослідженні матеріалу, зібраного вранці.

Як визначити pH у домашніх умовах?

Виміряти стан кислотно-лужного балансу сьогодні можна навіть самостійно вдома. Для визначення pH сечової рідини можна використовувати:

• лакмусовий папір;
• метод Магаршака;
• бромтимоловий синій індикатор;
• індикатор тест смужки.

З'ясувати рівень pH першим методом можна просто помістивши у досліджувану рідину лакмусовий папір. Конкретне значення кислотності цей метод не дає змоги визначити.

Спосіб Магаршака для визначення кислотності сечі – це використання спеціально приготовленого індикатора на основі двох об'ємів розчину нейтрального спирту червоного з концентрацією 0,1% і одного об'єму спиртового розчину синього метиленового з такою ж концентрацією. Потім 2 мл сечі змішують із 1 краплею отриманого індикатора. За кольором суміші, що утворилася, визначають приблизний вміст PH.

Бромтимоловий синій індикатор для вимірювання кислотності готується шляхом змішування 0,1 г індикатора розтертого з 20 мл підігрітого етилового спирту. Отриману суміш охолоджують, розводять водою до 100 мл. Потім 3 мл сечі з'єднують з краплею індикатора і оцінюють результат отриманого кольору.

Наведені вище індикатори вимагають деяких витрат часу. У порівнянні з ними більш простим та доступним методом вимірювання pH вважаються індикаторні смужки. Цей спосіб використовується як удома, так і в багатьох лікувально-профілактичних центрах. Смужки визначення pH допомагають з'ясувати реакцію сечі не більше від 5 до 9 одиниць.

Однак індикаторні тест-смужки не такі точні, як спеціальний прилад – іономір.

Причини закислення сечі

Підвищена кислотність сечі (ацидурія) починається від 5 pH і нижче. Кисле середовище вважається придатним для розвитку патогенних мікроорганізмів. Причини бувають такими:

• особливості раціону (м'ясні продукти підвищують кислотність);
• подагра, лейкози, сечокислий діатез та інші патології, що спричиняють ацидоз;
• активна фізична діяльність, проживання у спекотній місцевості, робота у гарячому цеху тощо.
• тривале голодування, нестача вуглеводів;
• алкоголізм;
• медпрепарати, що підвищують кислотність;
• стадія декомпенсації під час цукрового діабету;
• ниркова недостатність, яка має сильно виражений больовий синдром;
• алергічні прояви в дітей віком.

Причини зниження кислотності

Чому може відбуватися лужна реакція сечі? Зменшити кислотність (стан під назвою алкалурія, коли спостерігається високий pH) можуть різні фактори. Наприклад, таке відбувається при різкій зміні меню. Також це може свідчити про збій роботи ниркового механізму регуляції кислотності через тубулярний ацидоз. Підтвердити це можливо, досліджуючи сечу протягом кількох днів.

Інші причини, через які може спостерігатися залужування сечі:

• переважання в меню рослинної їжі, вживання лужної мінеральної води та інших продуктів, які можуть зменшити кислотність;
• інфекції системи сечовиведення;
• сильне блювання;
• хвороби шлунка;
• захворювання щитовидної залози, надниркових залоз тощо;
• рахіт;
• післяопераційний період (значення лужного балансу може значно підвищуватися);
• виділення фенобарбіталу через нирки.

Олужнення сечі супроводжується слабкістю, головними болями, нудотою і т.д. Якщо не вдається нормалізувати кислотно-лужний баланс, виключивши з раціону продукти, що знижують кислотність, варто звернутися по допомогу до лікаря. Слабокисле середовище, що значно перевищує норму, підходить для розвитку патогенних мікроорганізмів.

Як нормалізувати кислотно-лужний баланс?

У здорової людини кислотно-лужний баланс тримається в межах 6 – 7. Якщо з якоїсь причини цей баланс зрушився, варто звернутися за допомогою до лікаря. Річ у тім, що pH впливає активність бактерій – кислотність може як знижувати, і підвищувати патогенність мікроорганізмів. У зв'язку з цим у медикаментів спостерігається різний рівень ефективності.

Лікар допоможе з'ясувати, що спровокувало неприємні симптоми, виявить вогнище виникнення хвороби та призначить відповідне лікування, а також підкаже, як знизити або підвищити рН. З Вчасна діагностика дозволить зробити терапію максимально ефективною.

На тлі боротьби з недугою, що призвела до зміщення балансу кислоти та лугу в організмі, необхідно припинити надходження шкідливих речовин. З раціону виключається жирне м'ясо, ковбаси, консерви, цукор, манна крупа. Хороший обмін речовин можливий при вступі до організму достатньої кількості кислот та лугів.

Кислотосодержащими продуктами є нежирне м'ясо, риба, сир. Постачання лугів в організм відбувається за рахунок овочів, зелені, фруктів, ягід, що знижують кислотність. Тому нормалізація КЩБ можлива, якщо правильно поєднувати види продуктів та їх кількість. Згідно з золотим правилом дієта у людей з проблемними показниками кислотності урини повинна на 80% складатися з лугоутворюючих продуктів і на 20% - з кислотоутворюючих.

Водневий показник - рН - це міра активності (у разі розбавлених розчинів відображає концентрацію) іонів водню в розчині, що кількісно виражає його кислотність, обчислюється як негативний (взятий зі зворотним знаком) десятковий логарифм активності водневих іонів, вираженої в молях на літр.

pН = - lg

Це поняття було запроваджено 1909 року датським хіміком Серенсеном. Показник називається pH, за першими буквами латинських слів potentia hydrogeni – сила водню, або pondus hydrogenii – вага водню.

Дещо менше поширення набула зворотна pH величина – показник основності розчину, pOH, що дорівнює негативному десятковому логарифму концентрації в розчині іонів OH:

рОН = - lg

У чистій воді при 25°C концентрації іонів водню () і гідроксид-іонів () однакові і становлять 10 -7 моль/л, це безпосередньо випливає з константи автопротолізу води К w , яку називають іонним добутком води:

К w = · =10 -14 [моль 2 / л 2] (при 25 ° C)

рН + рОН = 14

Коли концентрації обох видів іонів у розчині однакові, то кажуть, що розчин має нейтральну реакцію. При додаванні до води кислоти концентрація іонів водню збільшується, а концентрація гідроксид-іонів відповідно зменшується, при додаванні основи навпаки підвищується вміст гідроксид-іонів, а концентрація іонів водню падає. Коли кажуть, що розчин є кислим, а при лужним.

Визначення рН

Для визначення значення рН розчинів широко використовують кілька способів.

1) Водневий показник можна приблизно оцінювати за допомогою індикаторів, точно вимірювати pH-метром або визначати аналітично шляхом проведенням кислотно-основного титрування.

Для грубої оцінки концентрації водневих іонів широко використовують кислотно-основні індикатори – органічні речовини-барвники, колір яких залежить від pH середовища. До найбільш відомих індикаторів належать лакмус, фенолфталеїн, метиловий помаранчевий (метилоранж) та інші. Індикатори здатні існувати у двох по-різному забарвлених формах – або кислотної, або основний. Зміна кольору кожного індикатора відбувається у своєму інтервалі кислотності, який зазвичай становить 1-2 одиниці (див. Таблиця 1, заняття 2).

Для розширення робочого інтервалу вимірювання pH використовують так званий універсальний індикатор, що є сумішшю з декількох індикаторів. Універсальний індикатор послідовно змінює колір із червоного через жовтий, зелений, синій до фіолетового при переході з кислої області в лужну. Визначення pH індикаторним методом утруднено для каламутних або забарвлених розчинів.

2) Аналітичний об'ємний метод – кислотно-основне титрування – також дає точні результати визначення загальної кислотності розчинів. Розчин відомої концентрації (титрант) краплями додається до досліджуваного розчину. При їх змішуванні протікає хімічна реакція. Точка еквівалентності – момент, коли титранта точно вистачає, щоб повністю завершити реакцію – фіксується за допомогою індикатора. Далі, знаючи концентрацію та обсяг доданого розчину титранту, обчислюється загальна кислотність розчину.

Кислотність середовища має важливе значення для безлічі хімічних процесів, і можливість перебігу або результату тієї чи іншої реакції часто залежить від pH середовища. Для підтримки певного значення pH в реакційній системі при проведенні лабораторних досліджень або на виробництві застосовують буферні розчини, які дозволяють зберігати практично постійне значення pH при розведенні або додаванні в розчин невеликих кількостей кислоти або луги.

Водневий показник pH широко використовується для характеристики кислотно-основних властивостей різних біологічних середовищ (табл. 2).

Кислотність реакційного середовища особливе значення має біохімічних реакцій, які у живих системах. Концентрація в розчині іонів водню часто впливає на фізико-хімічні властивості та біологічну активність білків та нуклеїнових кислот, тому для нормального функціонування організму підтримання кислотно-основного гомеостазу є завданням надзвичайної важливості. Динамічне підтримання оптимального pH біологічних рідин досягається завдяки дії буферних систем.

3) Використання спеціального приладу – pH-метра – дозволяє вимірювати pH у ширшому діапазоні та точніше (до 0,01 одиниці pH), ніж за допомогою індикаторів, відрізняється зручністю та високою точністю, дозволяє вимірювати pH непрозорих та кольорових розчинів і тому широко використовується.

За допомогою рН-метра вимірюють концентрацію іонів водню (pH) у розчинах, питній воді, харчовій продукції та сировині, об'єктах. довкіллята виробничих систем безперервного контролю технологічних процесів, у т. ч. в агресивних середовищах.

рН-метр незамінний для апаратного моніторингу pH розчинів поділу урану та плутонію, коли вимоги до коректності показань апаратури без її калібрування надзвичайно високі.

Прилад може використовуватися в лабораторіях стаціонарних та пересувних, у тому числі польових, а також клініко-діагностичних, судово-медичних, науково-дослідних, виробничих, у тому числі м'ясо-молочної та хлібопекарської промисловості.

Останнім часом pH-метри також широко використовуються в акваріумних господарствах, контролю якості води побутових умовах, землеробства (особливо у гідропоніці), а також – для контролю діагностики стану здоров'я

Таблиця 2. Значення рН для деяких біологічних систем та інших розчинів

Водневий показник, pH(Лат. pondus Hydrogenii- «Вага водню», вимовляється «Пе аш») - міра активності (у сильно розведених розчинах еквівалентна концентрації) іонів водню в розчині, яка кількісно виражає його кислотність. Рівний за модулем і протилежний за знаком десяткового логарифму активності водневих іонів, яка виражена в молях на один літр:

Історія водневого показника pH.

Концепція водневого показникавведено датським хіміком Серенсеном 1909 року. Показник називається pH (за першими буквами латинських слів potentia hydrogeni- сила водню, або pondus hydrogeni- Вага водню). У хімії поєднанням pXзазвичай позначають величину, яка дорівнює lg X, а буквою Hу цьому випадку позначають концентрацію іонів водню ( H+), або, вірніше, термодинамічної активності гідроксоній-іонів.

Рівняння, що зв'язують pH та pOH.

Виведення значення pH.

У чистій воді при 25 °C концентрації іонів водню ([ H+]) та гідроксид-іонів ([ OH− ]) виявляються однаковими і дорівнюють 10 −7 моль/л, це чітко випливає з визначення іонного добутку води, що дорівнює [ H+] · [ OH− ] і дорівнює 10 −14 моль²/л² (при 25 °C).

Якщо концентрації двох видів іонів у розчині виявляться однаковими, у такому разі говориться, що розчин нейтральна реакція. При додаванні кислоти до води концентрація іонів водню зростає, а концентрація гідроксид-іонів знижується, при додаванні основи - навпаки, збільшується вміст гідроксид-іонів, а концентрація іонів водню зменшується. Коли [ H+] > [OH− ] говориться, що розчин виявляється кислим, а при [ OH − ] > [H+] - лужним.

Щоб було зручніше уявляти, для позбавлення від негативного показника ступеня замість концентрацій іонів водню використовують їх десятковий логарифм, який береться з протилежним знаком, що є водневим показником. pH.

Показник основності розчину pOH.

Трохи меншу популяризацію має зворотна pHвеличина - показник основності розчину, pOH, яка дорівнює десятковому логарифму (негативному) концентрації в розчині іонів OH − :

як у будь-якому водному розчині при 25 °C, отже, при цій температурі:

Значення рН у розчинах різної кислотності.

• Врозріз із поширеною думкою, pHможе змінюватися крім інтервалу 0 - 14, також може виходити за ці межі. Наприклад, при концентрації іонів водню [ H+] = 10 −15 моль/л, pH= 15, при концентрації іонів гідроксиду 10 моль/л pOH = −1 .

Т.к. при 25 °C (стандартних умовах) [ H+] [OH − ] = 10 −14 , то ясно, що за такої температури pH + pOH = 14.

Т.к. в кислих розчинах [ H+] > 10 −7 , отже, у кислих розчинів pH < 7, соответственно, у щелочных растворов pH > 7 , pHнейтральних розчинів дорівнює 7. При більш високих температурах константа електролітичної дисоціації води збільшується, отже, збільшується іонний добуток води, тоді буде нейтральною pH= 7 (що відповідає одночасно збільшеним концентраціям як H+, так і OH−); зі зниженням температури, навпаки, нейтральна pHзбільшується.

Методи визначення значення pH.

Існує кілька методів визначення значення pHрозчинів. Водневий показник приблизно оцінюють за допомогою індикаторів, точно вимірювати за допомогою pH-метра чи визначати аналітичним шляхом, проводячи кислотно-основне титрування.

1. Для грубої оцінки концентрації водневих іонів часто використовують кислотно-основні індикатори- Органічні речовини-барвники, колір яких залежить від pHсередовища. Найпопулярніші індикатори: лакмус, фенолфталеїн, метиловий помаранчевий (метилоранж) та ін. Індикатори можуть бути в 2х по-різному забарвлених формах - або кислотної, або в основний. Зміна кольору всіх індикаторів відбувається у своєму інтервалі кислотності, що часто становить 1-2 одиниці.
2. Для збільшення робочого інтервалу виміру pHзастосовують універсальний індикаторякий є сумішшю з декількох індикаторів. Універсальний індикатор послідовно змінює колір із червоного через жовтий, зелений, синій до фіолетового при переході з кислої області в лужну. Визначення pHіндикаторним методом утруднено для каламутних чи пофарбованих розчинів.
3. Застосування спеціального приладу pH-метра - дає можливість вимірювати pHу ширшому діапазоні і точніше (до 0,01 одиниці pH), ніж з допомогою індикаторів. Іонометричний метод визначення pH ґрунтується на вимірюванні мілівольтметром-іонометром ЕРС гальванічного ланцюга, що включає скляний електрод, потенціал якого залежить від концентрації іонів H+в навколишньому розчині. Спосіб має високу точність і зручність, особливо після калібрування індикаторного електрода в обраному діапазоні рН, що дає вимірювати pHнепрозорих та кольорових розчинів і тому часто застосовується.
4. Аналітичний об'ємний метод — кислотно-основне титрування- Також дає точні результати визначення кислотності розчинів. Розчин відомої концентрації (титрант) краплями додають до досліджуваного розчину. При їхньому змішуванні відбувається хімічна реакція. Точка еквівалентності - момент, коли титранта точно вистачає для повного завершення реакції - фіксується за допомогою індикатора. Після цього, якщо відома концентрація та обсяг доданого розчину титранту, визначається кислотність розчину.
5. pH:

0,001 моль/Л HClпри 20 °C має pH=3, при 30 °C pH=3,

0,001 моль/Л NaOHпри 20 °C має pH=11,73, при 30 °C pH=10,83,

Вплив температури на значення pHпояснюють різною дисоціацією іонів водню (H+) і не є помилкою експерименту. Температурний ефект не можна компенсувати за рахунок електроніки pH-метра.

Роль pH в хімії та біології.

Кислотність середовища має важливе значення для більшості хімічних процесів, і можливість протікання або результат тієї чи іншої реакції часто залежить від pHсередовища. Для підтримки певного значення pHу реакційній системі під час проведення лабораторних досліджень чи виробництві застосовують буферні розчини, дозволяють зберігати майже постійне значення pHпри розведенні або при додаванні в розчин невеликих кількостей кислоти або луги.

Водневий показник pHчасто застосовують для характеристики кислотно-основних властивостей біологічних середовищ.

Для біохімічних реакцій сильне значення має кислотність реакційного середовища, які у живих системах. Концентрація в розчині іонів водню найчастіше впливає на фізико-хімічні властивості та біологічну активність білків та нуклеїнових кислот, тому для нормального функціонування організму підтримання кислотно-основного гомеостазу є завданням надзвичайної важливості. Динамічне підтримання оптимального pHбіологічних рідин досягається під впливом буферних систем організму.

У людському організмі у різних органах водневий показник виявляється різним.

Деякі значення pH.
Речовина
Електроліт у свинцевих акумуляторах
Шлунковий сік
Лимонний сік (5% р-р лимоннийкислоти)
Харчовий оцет
Кока Кола
Яблучний сік
Шкіра здорової людини
Кислотний дощ
Питна вода
Чиста вода при 25 °C
Морська вода
Мило (жирове) для рук
Нашатирний спирт
Відбілювач (хлорне вапно)
Концентровані розчини лугів

З книги: Randy Holmes-Farley: Рифова алхімія

Величина pH у рифовому акваріумі серйозно впливає на життєздатність і стан організмів, які вважають цей акваріум своїм будинком. На жаль, є багато факторів, які виводять pH за межі діапазону, оптимального для багатьох організмів, що спільно містяться в морських акваріумах. Наприклад, дуже низьке значення pH ускладнює формування скелета з карбонату кальцію у кальцинованих організмів. При досить низькому pH ці скелети фактично починають розчинятися. З цієї причини акваріумісти повинні стежити за цим параметром. Подібне спостереження дуже часто є першим кроком на шляху до вирішення різних питань, пов'язаних з рН. Багато рифових акваріумістів відносять низьке значення pH до найприкріших проблем, пов'язаних з підтриманням відповідних умов в акваріумі. У цій статті будуть детально розглянуті причини, які можуть призвести до низьких значень pH у багатьох акваріумах, та описані найкращі способийого підвищення. Проблеми, пов'язані з високим значенням pH, були коротко розглянуті в моїй попередній статті.

Що таке рН?

Цей розділ повинен допомогти акваріумістам зрозуміти, що означає термін “pH”. Ті, хто хоче лише вирішити проблему низького pH, можуть відразу перейти до виділеного жирним шрифтом тексту в кінці цього розділу.

Є безліч різних визначень поняття pH стосовно морської води. У системі, яка використовується більшістю акваріумістів (система Національного Бюро Стандартів - NBS) pH визначається відповідно до рівняння 1:

1. pH = -log a H

де a Hце «активність» іонів водню (H+, також званих протонами) у розчині. Активність - це спосіб, яким хіміки вимірюють "вільні" концентрації, і pH є мірою числа іонів водню в розчині. Іони водню в морській воді частиною знаходиться у вільному стані (насправді вони не вільні, а приєднуються до молекул води, утворюючи комплекси - наприклад, H 3 O + ), а частиною складають комплекси з іншими іонами (тому хіміки використовують термін активність замість концентрації). Зокрема, іони H+ у звичайній морській воді присутні у вигляді вільних іонів H+ (близько 73% від загальної кількості), у вигляді пар іонів H + /SO4 - (близько 25% від загального вмісту H + ), і вигляді пар іонів H + / F - (невелика частка від загальної кількості H +). Питання активності також впливають на калібрувальні буферні розчини, і це одна з причин, з якої до морської води застосовують різні шкали вимірювання pH і буферні калібрувальні розчини. Нас, акваріумістів, проте, всі ці інші стандарти мало стосуються: серед акваріумістики прийнято мати справу виключно зі стандартною системою NBS (Національного Бюро Стандартів США).

Для розуміння основних проблем, пов'язаних зі значенням pH в морських акваріумах, можна припустити, що значення pH безпосередньо пов'язане з концентрацією H + :

2. pH = - gH log

де gH- Константа (коефіцієнт активності), яку, в більшості випадків, можна ігнорувати ( gH= 1 у чистій прісній воді та ~0.72 у морській воді). По суті, акваріумістам достатньо розуміти, що pH є мірою числа іонів водню в розчині і що шкала pH логарифмічна. Це означає, що при pH 6 є в 10 разів більше іонів H+, ніж при pH 7, і що при pH 6 є в 100 разів більше іонів H+, ніж при pH 8. Отже, невелика зміна величини pH може бути пов'язана з істотною зміною концентраціїіонів H+у воді.

Навіщо контролювати pH?

Є кілька причин, з яких акваріумісти хотіли б контролювати pH у морських акваріумах. Одна з них у тому, що водні організми активно ростуть лише у певному діапазоні pH. Звичайно, цей діапазон різний для різних організмів, і поняття «оптимального» діапазону може бути не зовсім коректним для акваріума, в якому міститься багато різних видів. Навіть натуральна морська вода (pH = 8.0-8.3) не буде оптимальною для всіх істот, що живуть у ній. Тим не менш, понад вісімдесят років тому було встановлено, що сильне розходження pH від показника, властивого натуральній морській воді (наприклад, нижче значення pH 7.3), є джерелом стресу для риб 1 . Тепер ми маємо додаткову інформацію про оптимальні діапазони величини pH для багатьох організмів, але, на жаль, ці дані недостатні для того, щоб акваріумісти могли знайти оптимальне значення pH для більшості організмів, які їх цікавлять. 2-6 Крім того, вплив pH може бути непрямим. Наприклад, відомо, що токсичність міді та нікелю для деяких організмів, присутніх у наших акваріумах (таких як мізиди та різноногі ракоподібні) залежить від величини pH 7 . Як наслідок, діапазони pH, які будуть прийнятними для одного акваріума, можуть відрізнятися від величин, прийнятних для іншого, навіть якщо в цих акваріумах житимуть одіакові організми.

Проте, є фундаментальні процеси, які у багатьох морських організмах, куди серйозно впливають зміни pH. Одним із них є кальцифікація (затвердіння). Відомо, що кальцифікація в коралах залежить від значення pH і вона падає в міру падіння pH. 8-9 Використовуючи такі фактори разом із досвідом, накопиченим численними любителями, ми можемо розробити деякі основні положення щодо прийнятного діапазону та гранично допустимих значень pH для рифових акваріумів.

Яким є прийнятний діапазон значень pH для рифового акваріума?

Прийнятний діапазон значень pH для рифових акваріумів - це швидше думка, а не конкретно певний факт, і, природно, він змінюватиметься залежно від того, хто висловлює цю думку. І цей діапазон може дуже відрізнятися від «оптимального» діапазону. При цьому порівняно з прийнятним діапазоном набагато важче обґрунтувати, що ж є «оптимальним діапазоном». Я пропоную рахувати відповідним значення pH натуральної морської води дорівнює приблизно 8.2, але рифовий акваріум може жити в більш широкому діапазоні значень pH. Я вважаю, що діапазон значень pH від 7.8 до 8.5 є прийнятним для рифових акваріумів, з деякими припущеннями, а саме:

• Буферність (KH) повинна становити як мінімум 2.5 мекв/л, і переважно вище, особливо ближче до нижньої межі діапазону pH. Дане положення частково ґрунтується на тому факті, що багато рифових акваріумів досить ефективно містяться в діапазоні pH 7.8-8.0. При цьому більшість кращих з цих акваріумів містить кальцієвий реактор, який, хоча і має тенденцію до зниження pH, при цьому підтримує досить високий рівень KH (3 мекв/л і вище). У цьому випадку будь-які проблеми, пов'язані з кальцинуванням при низьких значеннях pH можуть бути компенсовані підвищенням лужності. Низьке значення pH в першу чергу вражає організми, що кальцифікуються, ускладнюючи отримання достатньої кількості карбонату для утворення скелетів. Збільшення буферності згладжує цю скруту з причин, які будуть докладно розглянуті далі у цій статті.
• Рівень кальцію повинен становити щонайменше 400 ppm. При зниженні pH кальцифікація стає скрутною; вона також стає скрутною, оскільки знижується рівень вмісту кальцію. Вкрай небажано одночасно мати гранично допустимі низькі значення pH, лужності та вмісту кальцію. Таким чином, якщо pH буде в області низьких значень, і буде нелегко змінити його значення (наприклад, в акваріумі з кальцієвим реактором CaCO3/CO2), слід принаймні забезпечити прийнятний вміст кальцію (~400-450 ppm). Більш того, одна з проблем, що виникають при високих значеннях pH (понад 8.2), є абіотичне осадження карбонату кальцію, що призводить до падіння вмісту кальцію та лужності та засмічення нагрівачів та імпелерів насосів. Якщо величина pH в акваріумі становить 8.4 або вище (що часто має місце в акваріумах, при застосуванні вапняної води Ca(OH) 2 - кальквасеру), слід звернути увагу підтримці належного рівня вмісту кальцію і буферності. Це означає, що ці рівні не повинні бути ні надто низькими, що викликають біологічну кальцифікацію, ні надто високими, що викликають надмірне абіотичне осадження на устаткуванні.

Вуглекислий газ та pH

Розмір pH в акваріумі з морською водою тісно пов'язана з кількістю розчиненої у воді двоокису вуглецю. Вона також пов'язана з буферністю. Дійсно, якщо вода буде повністю аерованою (тобто в повній рівновазі зі звичайним повітрям), то величина pH точно визначається лужністю карбонату. Чим вища лужність, тим вища pH. Малюнок 1 показує співвідношення для морської води, у стані рівноваги зі звичайним повітрям (350 ppm двоокису вуглецю), і води, що знаходиться в стані рівноваги з повітрям, що містить надлишкову кількість двоокису вуглецю, який може бути присутнім у будинку (1000 ppm). Очевидно, що за будь-якої буферності, при підвищенні вмісту двоокису вуглецю величина pH знизиться. Саме надлишок двоокису вуглецю і буває причиною низького pH у рифових акваріумах.

Малюнок 1. Співвідношення між буферністю та pH у морській воді, що знаходиться в рівновазі з повітрям, що містить звичайну та підвищену кількість двоокису вуглецю.

Зелена точка відповідає природній морській воді в рівновазі зі звичайним повітрям, а криві відображають результат, який був би отриманий при підвищеній або зниженій буферності.

Спрощено дане співвідношення можна розуміти так: Двоокис вуглецю присутній у повітрі у вигляді CO 2 . При розчиненні у воді він перетворюється на вугільну кислоту H 2 CO 3 :

3. CO 2 + H 2 O -> H 2 CO 3

Кількість H 2 CO 3 у воді (коли вона добре аерована) не залежить від pH, а тільки від вмісту вуглекислого газу в повітрі (і, певною мірою, інших факторів, таких, як температура і солоність). У системах, не врівноважених повітрям, яких можна віднести багато рифові акваріуми, ці акваріуми можна як «якби» перебували у рівновазі з деякою кількістю CO 2 повітря, яке ефективно визначається кількістю H 2 CO 3 у питній воді. Отже, якщо в акваріумі (або в повітрі, з яким він урівноважений) є «надлишок CO 2 », це означає, що в акваріумі є надлишок H 2 CO 3 , що, у свою чергу, означає, що величина pH повинна впасти, як це показано нижче.

Морська вода містить суміш вугільної кислоти, бікарбонату та карбонату, які завжди знаходяться в рівновазі:

4. H 2 CO 3 -> H++ HCO 3 - -> 2H++ CO 3 --

Рівняння 4 показує, що якщо в акваріумі є надлишок H 2 CO 3 частина його дисоціює (розбивається на частини), перетворюючись на іони H + , HCO 3 - і CO 3 - . В результаті надлишку H + величина pH буде нижче, ніж, якби в ньому було менше CO 2 /H 2 CO 3 . При великому надлишку CO2 у морській воді величина pH може впасти до дуже низьких значень (pH 4-6). Врівноваження води в моєму акваріумі з двоокисом вуглецю при тиску в 1 атмосферу призвело до зниження pH до 5.0, хоча малоймовірно, що таке низьке значення було б досягнуто в рифовому акваріумі, оскільки грунт і кістяки коралів будуть грати роль буфера. У моєму акваріумі вода, врівноважена двоокисом вуглецю при тиску в 1 атмосферу, у присутності надлишку твердого арагоніту (кристалічна форма карбонату кальцію, тобто в тій же формі, що і в кістяках коралів), призвела до величини pH, що дорівнює 5.

Якщо буферність становить 3 мекв/л (8.4 dKH), а pH - 7.93, це означає, що в акваріумі є надлишок CO 2 (інакше значення pH мало бути трохи вище 8.3).

Малюнки 2-5 графічно показують деякі способи підвищення рН в акваріумах. До способів збільшення pH відносяться:

• Насичення води «звичайним повітрям», витісняючи надлишок двоокису вуглецю, призведе до зміщення характеристик акваріума по зеленій лінії (Малюнок 3), внаслідок чого значення pH підніметься трохи вище за pH 8.3. Такий результат мав би місце, якби для надлишку двоокису вуглецю був поглинений в результаті зростання макро водоростей. Однак рідко трапляється, щоб таке явище могло призвести до зміщення характеристики вздовж зеленої лінії до значення вище pH 8.3.
• Збільшення буферності: навіть якщо в акваріумі продовжує зберігатися надлишок CO 2 збільшення буферності призведе до збільшення pH вздовж зеленої лінії (Малюнок 4) до значення 8.1 при буферності 4.5 мекв/л (12.6 dKH).
• Застосування вапняної води (kalkwasser) для зниження надлишкового вмісту CO 2 до нормального рівня, а також збільшення буферності (до 4 мекв/л), може призвести до зміщення кривої вздовж зеленої лінії (Малюнок 5), що призведе до збільшення pH понад 8.4 і буферності до 4 мекв/л (11.2 dKH).

Рисунок 2. Ті ж криві, що і на Рисунку 1. Червоні лінії показують величину pH,

яка утворюється при буферності 3 мекв/л (8.4 dKH). Ясно видно, що величина pH значно вища

при нормальних рівнях вмісту двоокису вуглецю, ніж при його підвищеному вмісті.

Рисунок 3. Ті ж криві, що ілюструють вплив аерації на pH,

при надмірному початковому вмісті двоокису вуглецю

Рисунок 4. Ті ж криві, що ілюструють вплив збільшення буферності на pH,

при збереженні високого вмісту двоокису вуглецю

Рисунок 5. Ті ж криві, що ілюструють вплив вапняної води (kalkwasser) на pH шляхом скорочення надлишку двоокису вуглецю (гідроокис вступає в реакцію з двоокисом вуглецю, утворюючи
бікарбонат та карбонат), одночасно зі збільшенням буферності.

Чому значення pH змінюється в денний та вночі?

Добові зміни pH у рифових акваріумах виникають через біологічні процеси фотосинтезу та дихання. Фотоситнез – це процес, при якому організми перетворюють двоокис вуглецю та воду у вуглеводи та кисень:

5. 6CO 2 + 6H 2 O + світло -> C 6 H 12 O 6 (вуглеводи) + 6O 2

Таким чином, вдень відбувається споживання двоокису вуглецю. В результаті цього споживання багато акваріум відчувають нестачу CO 2 в денний час, і рН зростає.

Крім цього, організми, що мешкають в акваріумі, також здійснюють процес дихання, під час якого вуглеводи перетворюються назад в енергію, яка буде використовуватися для інших цілей. По суті, цей процес протилежний фотосинтезу:

6. C 6 H 12 O 6 (вуглеводи) + 6O 2 -> 6CO 2 + 6H 2 O + енергія

Цей процес відбувається в рифовому акваріумі постійно, і він призводить до зниження pH у зв'язку з утворенням двоокису вуглецю.

В результаті сукупної дії цих процесів у більшості рифових акваріумів вдень pH зростає, а в нічний час падає. Для типового акваріума ця зміна pH варіює в діапазоні від менш ніж 0.1 до більш ніж 0.5. Як вже обговорювалося в інших частинах цієї статті, активна аерація акваріумної води для витіснення надлишкового двоокису вуглецю або залучення двоокису вуглецю при її дефіциті повністю нівелює добові коливання рН. Насправді, проте, важко досягти повної компенсації, величина pH різна у денний і нічний час.

Крім аерації, зміна pH впливає присутність буферних розчинів. Висока карбонатна буферність призводить до менших коливань pH, оскільки поєднання карбонату з бікарбонатом створює буфер, пом'якшуючи зміни pH. Борна кислота та її солі також утворюють буфер, що пом'якшує зміни pH. Місткість обох цих буферних систем вище при високих значеннях pH (8.5), ніж низьких (7.8). Таким чином, акваріумісти, у яких значення pH в акваріумі низьке, можуть зіткнутися з цієї причини з більшими коливаннями значення pH. Я детально обговорював буферні ефекти та проблеми добових коливань pH у попередній статті.

Вирішення проблем з pH

Нижче наводяться конкретні поради щодо вирішення проблем з низьким pH. Ці поради можуть також допомогти при виправленні рівнів pH ближче до природних значень, навіть якщо ці рівні вже знаходяться в межах «прийнятного діапазону», як було описано вище, але все ще не такі високі, як хотілося б. Проте, перш ніж приступити до реалізації стратегії зміни pH, ознайомтеся з деякими загальними положеннями:

Переконайтеся, що у вас є проблема з рівнем pH. Найчастіше, в результаті некоректно проведених вимірювань, вам може здаватися проблема. Ця ситуація найбільш типова для випадків, коли акваріуміст користується набором тестів (краплинним тестом або тест-смужками) для вимірювання pH, а не користується електронним pH-метром. Тим не менш, помилки можливі при будь-яких вимірах, і буде прикро, якщо ви зробите акваріуму гірше тільки через те, що рН-метр був неправильно відкалібрований. Тому, перш ніж почати корективні заходи, переконайтеся, що значення pH були виміряні правильно. Нижче наводяться посилання на дві статті, які варто прочитати для того, щоб бути впевненими, що вимір pH проводиться правильно:

• Калібрування pH-метра за допомогою бури з господарського магазину.

Перш ніж розпочати пошук рішення, спробуйте визначити причину, з якої виникла проблема. Наприклад, якщо низьке значення pH викликане надлишком вуглекислого газу в повітрі приміщення, посилення аерації цим повітрям навряд чи допоможе у вирішенні цієї проблеми. Набагато найкращим рішенням буде якщо ви адресуєте саму суть проблеми.

Причини низького pH

Як описано вище, коли значення pH опускається нижче 7.8, виникають проблеми. Це означає, що протягом дня нижнє pH опускається нижче 7.8. Звичайно, якщо нижнє значення pH опуститься до 7.9, все одно потрібно буде підняти значення pH, але вже не так терміново. Як правило, є кілька причин, які можуть призводити до низького значення pH, і з кожної нагоди потрібні різні дії. Нема універсального способу, що дозволяє захистити акваріум від усіх цих проблем одночасно!

Першим кроком у вирішенні проблеми низького pH є з'ясування причин виникнення. Можливі причини можуть бути такі:

1. В акваріумі використовується кальцієвий реактор (реактор карбонату кальцію з двоокисом вуглецю: CaCO3/CO2).
2. Акваріум має низьку буферність.
3. У зв'язку з недостатньою аерацією в акваріумі є більше CO 2 ніж в навколишньому повітрі. Не помиляйтеся, думаючи, що акваріум буде достатньо насичений киснем, оскільки вода в ньому дуже турбулентна. Набагато важче привести вміст двоокису вуглецю до рівноваги, ніж просто забезпечити достатню кількість кисню. Якби двоокис вуглецю знаходився в ідеальній рівновазі, НЕ було б різниці між величинами pH у денний та в нічний час. Оскільки в більшості акваріумів вночі значення pH нижче, це говорить про їхню неповну насиченість повітрям.
4. В акваріумі є надлишок CO2, оскільки повітря в приміщенні містить надлишок CO2.
5. Акваріум знаходиться в процесі запуску, і в ньому міститься надлишок кислоти, що утворюється в результаті азотного циклу та розкладання органічних речовин до CO2.

Тест аерацією

Деякі з наведених вище варіантів вимагають певних зусиль для діагностики. Проблеми 3 і 4 досить поширені, і є простий спосіб їх виявлення. Наберіть склянку води з акваріума та виміряйте pH. Потім інтенсивно аеруйте воду протягом години, використовуючи зовнішнє повітря. Значення pH зросте, якщо pH був надто низьким для наявного значення буферності, відповідно до Рисунку 3 (якщо pH виросте, ймовірно, один із вимірів - pH або буферність – було помилковим). У цьому випадку повторіть експеримент із новою склянкою води, використовуючи для аерації повітря з приміщення. Якщо pH знову виросте, то pH в акваріумі також зростатиме в результаті аерації, тому що вода в акваріумі містить надмірну дозу двоокису вуглецю. Якщо pH в склянці не зросте (або зростатиме дуже повільно), це означає, що повітря в приміщенні містить надлишок CO 2 і збільшення насиченості цим повітрям не вирішить проблему низького pH (при цьому, проблема може бути вирішена, якщо для насичення використовувати свіжий повітря).

Вирішення проблем з низьким значенням pH

Деякі рішення придатні лише за певних причин, і про них детально йдеться нижче. Проте є й загальні рішення, які часто бувають ефективними. До таких рішень відноситься застосування добавок підвищення pH. Їх застосовують у випадках, коли потрібне підвищення буферності. У цьому випадку краще використовувати вапняну воду (kalkwasser), після чого можна використовувати двокомпонентні добавки для підвищення pH. Перевага цих методів полягає в тому, що вони збільшують pH без порушення балансу з кальцієм.

Використання одних тільки буферних розчинів не завжди є добрим методом, оскільки вони лише трохи збільшують значення pH, тоді як буферність зростає суттєво. На жаль, етикетки на багатьох буферних розчинах, що є на ринку, пишуться так, щоб переконати акваріумістів, що pH буде в порядку, якщо вони просто додадуть деяку кількість цього розчину. У більшості випадків поліпшення pH відбувається тільки на один день, при цьому лужність збільшується понад бажані межі.

Два інші корисні методи полягають у вирощуванні макро водоростей, які в процесі росту поглинають деяку кількість CO 2 з води (часто водорості висвітлюються в протифазі з основним акваріумом - світло в ємності макроводорослями включається вночі, коли світло в основному акваріумі вимкнений, щоб мінімізувати зменшення pH ), та насичення води свіжим повітрям, що забирається зовні приміщення.

Низьке значення pH, спричинене кальцієвим реактором

Загальною причиною низького значення рН у рифовому акваріумі є використання кальцієвого реактора. Ці реактори застосовують двоокис вуглецю, що має кислу реакцію, для розчинення карбонату кальцію, в результаті чого в акваріум, хоч і тимчасово, надходить значна кількість кислоти. В ідеалі двоокис вуглецю має вивітрюватися з реактора, після того, як частина її була витрачена на розчинення CaCO 3 . Але насправді цей процес проходить не повністю, і акваріуми, в яких застосовується кальцієвий реактор, зазвичай діють при значеннях pH, близьких до нижнього краю допустимого діапазону.

Пропоновані рішення припускають, що реактор належним чином відрегульовано. Погано налаштований реактор може призвести до зниження pH нижче звичайного значення, тому першим кроком має бути поведінка відповідного налаштування. Питання налаштування кальцієвого реактора виходить за рамки цієї статті, відзначимо тільки, що значення pH і буферність води, що витікає з реактора, не повинні бути занадто низькими.

Для мінімізації проблеми низького pH, що виникає в результаті використання кальцієвих реакторів, пропонувалося багато різних підходів з різним ступенем успіху. Одним з таких підходів є використання двокамерного реактора, в якому вода, що витікає, проходить через другу камеру з CaCO 3 до того, як буде скинута в акваріум. Розчинення додаткового CaCO 3 призводить до збільшення pH, а також викликає підвищення вмісту кальцію і буферності в розчині. Такий підхід виглядає успішним для підвищення pH води, що витікає з реактора, але не на всьому шляху до акваріума, і проблема низького pH повністю не зникає.

Іншим підходом є аерація води на виході з кальцієвого реактора до того, як вона потрапить в акваріум. Метою цього є видування надлишку CO 2 до того, як вода потрапить в акваріум. Цей підхід хороший в теорії, але не на практиці, оскільки до попадання в акваріум на дегазацію приділяється недостатньо часу. Іншою проблемою при цьому підході є той факт, що у разі успішного підвищення pH розчин може виявитися пересиченим CaCO 3 , що може призвести до вторинного осадження CaCO 3 в реакторі, тим самим забруднюючи його та знижуючи ефективність.

І, нарешті, останній підхід, можливо, найуспішніший, полягає в комбінуванні кальцієвого реактора з іншою системою підвищення буферності, що також підвищує значення pH. Найвдалішим, мабуть, є використання вапняної води (гідроксиду кальцію). У цьому випадку вапняна вода застосовується не стільки для збільшення розчиненого кальцію або підвищення буферності, а для того, щоб поглинути надлишок CO 2 і тим самим підняти pH. Необхідна для цього кількість вапняної води не така велика, як у разі її використання як основне джерело для підтримки високих рівнів кальцію і буферності. Додавання вапняної води може проводитися за таймером, вночі або рано вранці, коли низькі значення pH найбільш ймовірні. Добавка вапняної води може проводитися з показань контролера pH, тобто. вона може додаватися тільки, коли значення pH впаде нижче за певне значення (наприклад, нижче pH 7.8).

Низьке значення pH, викликане високим рівнем вмісту вуглекислого газу в приміщенні

Високі рівні вмісту вуглекислого газу в приміщенні можуть призвести до зниження pH в акваріумах. Дихання людей та домашніх тварин, використання систем опалення, що спалюють природний газ (наприклад, печі та плитки) при неналежній вентиляції, та застосування кальцієвих реакторів можуть призвести до високих рівнів вмісту вуглекислого газу в приміщенні. Рівень вмісту вуглекислого газу в приміщенні може легко перевищити його вміст у зовнішньому повітрі вдвічі, а такий надлишок може призвести до значного зниження pH в акваріумі. Ця проблема особливо насущна в нових приміщеннях, що більш герметично закриваються. Ця проблема навряд чи матиме місце у старих будинках, де вітер може «гуляти» через віконні рами.

Багато акваріумісти виявили, що відкрите вікно поруч із акваріумом може значно підвищити pH за один або два дні. На жаль, акваріумісти, що живуть у холодному кліматі, не можуть комфортно відчиняти вікна взимку. Деякі з них з'ясували, що в такій ситуації корисно провести трубку зовні до місця забору повітря флотатора, в якому свіже повітря швидко змішується з акваріумною водою. Майте на увазі, що якщо акваріуміст проживає в зоні, де періодично розприскуються інсектициди для боротьби з комарами (наприклад, у приміських районах на півдні), на забір повітря необхідно встановлювати фільтр з активованим вугіллям, щоб запобігти потраплянню отрутохімікатів в акваріум.

Зрештою, гарним рішенням для багатьох випадків буде використання вапняної води (гідроксиду кальцію). Вапняна вода може бути особливо ефективна, оскільки в даній ситуації малоймовірно, щоб pH в акваріумі піднявся до небажано високого рівня - небезпеки, яка може супроводжувати застосування вапняної води як основне джерело кальцію та буферності. Незважаючи на те, що гідроксид кальцію є найпоширенішою та загальновизнаною добавкою для забезпечення необхідної буферності в акваріумі, одночасно з підвищенням pH, можна скористатися й іншими добавками для підвищення pH. Наприклад, у цій ситуації добавки на основі карбонату будуть дуже корисними, а на основі бікарбонату – ні. Якщо розглянути комерційні продукти, B-ionic компанії ESV буде краще, ніж новіша версія (Bicarbonate B-ionic) того ж виробника. Пральна сода (карбонат натрію) або прожарена харчова сода будуть кращими, ніж звичайна харчова сода (бікарбонат натрію).

Низький pH, спричинений низькою буферністю

Низька буферність може призвести до низького рівня pH. Наприклад, якщо зниження буферності в міру кальцифікації нічим не компенсується, це може призвести до падіння pH. Таке падіння можливе при всіх методах компенсації буферності, але найбільше спостерігатиметься при застосуванні тих систем, які самі не збільшують значення pH (наприклад, кальцієвий реактор або використання бікарбонатів). У цьому випадку очевидне рішення полягає у збільшенні буферності будь-яким чином відповідно до Рисунку 4.

Різке падіння pH

Всі описані вище випадки відносяться до хронічно низьких pH. Жоден з розглянутих варіантів стосується випадків різкого або тимчасового зсуву pH. Однак, у деяких ситуаціях таке може статися, і буде корисно знати, як робити в таких випадках. Більшість акваріумістів навряд чи робитимуть те, що зробив я: наприклад, кидати в самп шматочок сухого льоду тільки для того, щоб подивитися, що станеться. Зробивши це, я побачив, що pH почав різко падати. Подібним чином можна переконатися в тому, що значення pH дорівнює 5 може вбити все живе в акваріумі (у моєму випадку цього не сталося, але я б не рекомендував вам намагатися повторити цей експеримент заради розваги).

З більшим ступенем ймовірності можуть виникнути проблеми з викидом великої кількості вуглекислого газу в результаті збою в системі подачі вуглекислого газу в реактор. У більшості випадків я б порадив нічого не робити доти, доки за допомогою сильної аерації не буде видалено надлишок CO 2 . Можливо, варто відкрити вікно, щоб повітря, яке бере участь у газообміні, само по собі не містило надлишку CO 2 . Приблизно за добу стан акваріума має повернутись до норми. Якщо акваріуміст вирішить додати будь-який засіб для збільшення pH, він ризикує підняти його значення надто високого рівня через добу, після того, як з акваріума був виведений надлишок CO 2 .

Якщо причиною падіння pH є мінеральна кислота (наприклад соляна), карбонатна буферність (а також загальна буферність) обвалиться. В цьому випадку я б радив виміряти буферність, і скористатися добавками для підвищення карбонатної буферності (не на основі бору), для того, щоб підняти буферність, повернувши її до нормального рівня (в діапазоні 2.5-4 мекв/л або 7-11 dKH) . Кінцевим результатом цих дій має бути збільшення pH. За допомогою деяких лужних добавок (вапняна вода або звичайний B-ionic) значення pH можна відновити швидко, а при застосуванні інших (як, наприклад, харчова сода) збільшення pH відбуватиметься повільно, оскільки акваріуму знадобиться час на виведення CO2, що утворюється.

Якщо причиною падіння pH є оцет або інша органічна кислота, я порадив би такі ж заходи, що і для соляної кислоти, про що йшлося вище. Треба лише мати на увазі, що з часом (від кількох годин до доби) ацетат, що утворився з оцту ( оцтової кислоти) буде окислений до CO 2 та OH-. Результатом цього буде можливе збільшення значення pH та лужності. Тому в цьому випадку краще обмежити або утриматися від інших дій, що призводять до збільшення буферності. Якщо для стабілізації кислоти, що утворилася, буде застосовуватися велика кількість добавок для підвищення буферності, величина pH і /або буфрність згодом можуть вирости до більш високих значень, ніж хотілося б.

Висновок

pH є важливим показником морського акваріума, добре знайомим більшості акваріумістів. Він серйозно впливає на здоров'я та самопочуття мешканців наших систем, і ми зобов'язані зробити все можливе для того, щоб цей показник лежав у допустимих межах. У цій статті наводяться поради щодо вирішення проблем, що часто зустрічаються, пов'язаних з низьким значенням pH в акваріумах, дозволяючи акваріумістам діагностувати і вирішувати проблеми низького pH, які можуть виникнути в акваріумах.

Щасливого рифування!

Якщо у вас виникнуть запитання щодо цієї статті, будь ласка, відвідайте мій авторський форум на ReefCentral.

1. Hydrogen-ion концентрація морської води в її біологічних відносинах. Atkins, W. R. G. J. Marine Biol. Assoc. (1922), 12717-71.
2. Water quality requirements for first-feeding in marine fish larvae. ІІ. pH, оксиген, і карбон dioxide. Brownell, Charles L. Dep. Zool., Univ. Cape Town, Rondebosch, S. Afr. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. (1980), 44 (2-3), 285-8.
3. Chondrus crispus (Gigartinaceae, Rhodophyta) tank cultivation: optimizing carbon input за допомогою fixed pH і за допомогою salt water well. Braud, Jean-Paul; Amat, Mireille A. Sanofi Bio-Industries, Polder du Dain, Bouin, Fr. Hydrobiologia (1996), 326/327 335-340.
4. Physiological ecology of Gelidiella acerosa. Rao, P. Sreenivasa; Mehta, V. B. Dep. Biosci., Saurashtra Univ., Rajkot, India. J. Phycol. (1973), 9(3), 333-
5. Studies on marine biological filters. Model Filters. Wickins, J. F. Fish. Exp. Stn., Minist. Agric. Fish. Food, Conwy/Gwynedd, UK. Water Res. (1983), 17(12), 1769-80.
6. Physiological characteristics of Mycosphaerella ascophylli, fungal endophyte of marine brown alga Ascophyllum nodosum. Fries, Nils. Inst. Physiol. Bot., Univ. Uppsala, Uppsala, Swed. Physiol. Plant. (1979), 45(1), 117-21.
7. pH dependent toxicity of five metals to three marine organisms. Ho, Kay T.; Kuhn, Anne; Pelletier, Marguerite C.; Hendricks, Tracey L.; Helmstetter, Andrea. National Health and Ecological Effects Research Laboratory, США Екологічна дія навколишнього середовища, Narragansett, RI, USA. Environmental Toxicology (1999), 14(2), 235-240.
8. Ефекти рівнинного pH і elevated nitrate on coral calcification. Marubini, F.; Atkinson, MJ Biosphere 2 Center, Columbia Univ., Oracle, AZ, USA. Mar. Ecol.: Prog. Ser. (1999), 188 117-121.
9. Діяльність calcium carbonate saturation status on calcification rate of experimental coral reef. Langdon, Chris; Takahashi, Taro; Sweeney, Colm; Chipman, Dave; Goddard, John; Marubini, Francesca; Aceves, Heather; Barnett, Heidi; Atkinson, Marlin J. Lamont-Doherty Earth Observatory of Columbia University, Palisades, NY, USA. Global Biogeochem. Cycles (2000), 14(2), 639-654.

Найбільша проблема, з якою коли-небудь стикається акваріуміст, - підтримання постійного рівня рН. Багато любителів не можуть зрозуміти, чому необхідно підтримувати постійний рівень рН в акваріуміта які фактори впливають на рівень рН в акваріумі.

Чому значення рН є важливим для вашого акваріума?

Підтримка постійного рН може сильно вплинути на воду у акваріумі. Наприклад, якщо рН падає нижче 6, бактерії, які утримують аміак і (токсичні сполуки для риби) починає відмирати.

Якщо ви не підтримуєте постійний рівень рН, рівень аміаку у вашому акваріумі коливатиметься. Загальний аміак є комбінацією іонів амонію (NH4+) і аміаку (NH3). Значення рН використовуваної води є одним з основних факторів у відносних концентраціях цих двох сполук. Більше аміаку (більш токсичний з двох сполук) буде присутній у лужній воді, тоді як більше іонів амонію (менш токсичний з двох сполук) буде присутнім у кислій воді. У будь-якому випадку, після завершення циклу, аміаку не повинно залишатися у вашому акваріумі.

Яке pH має бути в акваріумі?

При розгляді питання про рН, ви повинні знати, який рівень рН вам потрібно буде підтримувати в акваріумі. Наприклад, дискуси люблять жити лише на рівні рН 7,0. Якщо брати загалом, це оптимальний рівень рН. Практично вся риба розвивається на постійному рівні, десь між 6,6 та 7,4. Для розведення рівень має бути рН 6-6,5. Але для прикладу, краще стабільне рН 6,6, ніж значення рН, яке коливається між 6,6 і 7,0, навіть для тієї риби, якій краще 7.0.

Яким має бути рівень pH в акваріумі?

Як перевірити рН водопровідної води?

Багато акваріумісти відразу тестують воду з крана на рН. Проте це не зовсім точні свідчення. Для правильного вимірювання рН водопровідної води потрібно налити воду з крана в ємність і помістити туди розпилювач, щоб її перемішати протягом 24 годин. Після цього можна робити виміри. Було б непогано провести другий замір через 48 годин, щоб побачити, якщо є які-небудь додаткові зміни. Ці значення, виміряні після 24-48 годин, є точним показником рН водопровідної води. Розпилювач встановлюється водопровідну воду у тому, щоб її перемішати і викликати газообмін лежить на поверхні води. Цей обмін зменшує кількість вуглекислого газу у вашій воді і призводить до зростання рН. Це рН буде фактично тим, що ви будете вимірювати у вашому акваріумі.

Порада: На початку калібруйте Ваш pH - метр

Багато новачків в акваріумістиці часто припускаються помилки - купують тест на pH і відразу роблять замір. Якщо ви купили контролер або електронний pH метр – не поспішайте, відкалібруйте його перед використанням. Якщо калібрувальні порошки чи розчини не йдуть у комплектації, необхідно їх купити. Запам'ятайте, першим кроком є ​​дослідження тестового набору, який ви використовуєте, щоб переконатися, чи він є точним, чи ні.

Більшість краплинних тестів мають своє життя (зазвичай 6 місяців). Якщо ваш тестовий набір старший за термін придатності, він може надавати неточні результати.

Як підняти pH в акваріумі?

Є певні кроки, які можна зробити, щоб підняти рівень рН в акваріумі:

• Підміни. Якщо ви не змінюєте воду вашого акваріума, рН у вашому акваріумі знижуватиметься. Найбільш ефективний методЩоб підняти його назад до рівня водопровідної води - робити регулярні заміни. Сифонка ґрунту також допоможе протистояти тенденції рН знижуватися з часом.

• Камені — Додати каміння або корчі в акваріумі для підвищення рН. Дроблені корали використовується як підкладка в акваріумах з багатьма африканськими цихлідами (африканські цихліди віддають перевагу високому рН). Вапняк та скам'янілі корали також сприяють підняттю pH.

• Аерація — Підвищення концентрації кисню у вашій воді буде знижувати концентрацію CO2, що знижує pH. Чим менше двоокису вуглецю – тим вищий рН. Таким чином, ви можете збільшити аерацію в акваріумі підвищення рН.

• Харчова сода - Додавання соди також підвищити рН, але якщо додати соду один раз і просто забути про це, то результату не буде. Ви повинні додавати соду у вашому акваріумі постійно. Також потрібно бути обережним, щоб не додати забагато за один раз, т.к. це викликає сплеск pH і може вбити вашу рибу. Рівень pH повинен змінюватися поступово, причому у будь-який бік. Загальне правило, 1 розчинена чайна ложка соди на 20 літрів води. Результати вимірювати приладом чи тестами

Як знизити pH в акваріумі?

Найпростіший спосіб зниження pH в акваріумі – збільшити концентрацію СO2. Робити це можна різними способами:

1. Балон із вуглекислим газом. Точне регулювання, простота використання.
2. Брага. Дріжджі + цукор + трубка в акваріумі. Важко контролювати подачу та процес перезапуску.
3. Хімічні (гуглити "Апарат Кіппа") та електрохімічні способи (складні та небезпечні)