Gadgetissa oli virhe

tiistai 17. huhtikuuta 2012

KH - Karbonaattikovuus & puskurointi

Yleistä karbonaattikovuudesta:
Lyhenne KH tulee saksan kielisestä sanasta karbonathärte, mikä tarkoittaa suomeksi karbonaattikovuutta. KH-arvoa mittaavat vesitestit siis ilmaisevat akvaariossa olevan karbonaatti- ja bikarbonaatti pitoisuuden. Bikarbonaatin luontainen pH-arvo on seitsemän ja kahdeksan paikkeilla ja karbonaatin huomattavasti korkeampi. Edellä mainitut puskuroivat veden pH-arvoa kohti niiden luontaista pH:ta eli muuttavat vettä emäksiseksi ja estävät äkillisiä (pieniä) pH-arvon muutoksia, esim. yöllä kun kasveja sisältävillä akvaarioilla on tapana muuttua yön ajaksi happamammiksi (kasveista yöllä -> CO2:sta -> pH laskee). Magnesium ja kalsium ovat natriumkarbonaatin ja -bikarbonaatin lisäksi tärkeä osa veden puskurointikykyä esim. CaCO3 + H+ = Ca(HCO3)2 eli kun kalsiumkarbonaattia sisältävään veteen lisätään happoa H+, niin syntyy emäksistä kalsiumbikarbonaattia. Muita puskureita ovat kalsiumkarbonaatti (CaCO3), magnesiumoksidi (MgO), magnesiumhydroksidi (Mg(OH)2), Magnesiumkarbonaatti (MgCO3), dihydroksialumiininatriumkarbonaatti ja natriumkarbonaatti (Na2CO3). Myös fosfaatilla on puskuroiva vaikutus, mutta sitä ei voida käyttää akvaarioissa, koska fosfaatti saa levät räjähdysmäiseen kasvuun.

Karbonaatti kovuus harhaanjohtava nimi:
Periaatteessa KH-arvo ilmaisee saman asian kuin alkaliniteetti, joka myös kertoo veden kyvystä estää emäksisen puolelle puskuroitua vettä happamoitumasta. Lue asiasta lisää tästä linkistä.

Puskurointi käytännössä:
Puskurointi perustuu kemiallisiin reaktioihin eli käytännössä kun akvaarioveteen tuodaan happoa, niin puskuri ottaa vastaan veyioneita (H+) eli happoa, jotka tunnetaan myös nimellä protoni. Jos akvaarioveteen tuodaan emästä niin puskuri "tuhlaa" hydroksidi-ioneja (OH-) eli emästä. 
  • Bikarbonaatti toimii happoa vastaan seuraavan reaktion mukaisesti: CO2 + H2O <-> H+ + HCO3-, eli kun veteen, jossa on bikarbonaattia eli HCO3-, tuodaan happoa H+ niin syntyy täysin neutraalia vettä ja vähemmän happamuutta aiheuttavaa hiilidioksidia, joka puolestaan katoaa osittain kaasuna ilmaan. 
  • Kun veteen tuodaan emästä, niin tapahtuu seuraavanlainen reaktio: HCO3- + OH- <-> H2O + CO32-, eli kun veteen, jossa on bikarbonaattia eli vetykarbonaattia, tuodaan emästä niin syntyy vettä ja karbonaattia.
KH-arvon nostaminen ruokasoodalla eli natriumvetykarbonaatilla:

Säästöpakkaus ruokasoodaa ja mittalusikka.
KH-arvoa voidaan nostaa esim. tavallisella ruokasoodalla, joka puskuroi veden emäksisen puolelle eli nostaa sekä pH-arvoa, että KH-arvoa. Suuntaa antava annostus on 1 tl ( eli 3g) / 100 L, jolloin KH-arvon tulisi nousta noin asteen verran, mutta varsinkin ensimmäisellä kerralla ruokasoodan vaikutus tulisi tarkistaa vesitesteillä ja mittana tulisi käyttää mittalusikkaa (halpoja, löytyy tavallisista marketeista keittiöosastoilta) tavallisen teelusikan sijaan. Tarkistaminen on tärkeää, koska akvaariovedessä on aina kaikkea ylimääräistäkin mikä aiheuttaa sen, että kaikenlaiset taulukkoarvot ja reaktiot eivät toteudukkaan käytännössä niinkuin niiden on oletettu teoriassa toteutuvan. Ruokasooda on hyvin ärhäkkää ainetta ja kokematon akvaristi voi vahingossa jopa tappaa koko kalastonsa huolimattomalla käytöllä, joten annostelun tarkkuus ja varovaisuus on tarpeen. Ruokasoodaa ei lisätä yhdellä kertaa suuria määriä, vaan aina vedenvaihdon yhteydessä se annostellaan vesisankoon uuden veden sekaan. Joistain akvaarioliikkeistä ja apteekista saa myös natriumkarbonaattia, mikäli vesi halutaan puskuroidan -bikarbonaatteja emäksisemmäksi (esim. malawi-altaat).
Jos vesi halutaan puskuroida emäksisemmäksi kuin mitä se pelkällä ruokasoodalla saataisiin, voidaan käyttää ruokasoodan sijaan natriumkarbonaattia tai näitä voidaan käyttää yhdessä sopivina pitoisuuksina jolloin päästään tarkalleen haluttuun PH-arvoon esim. 1 osa natriumbikarbonaatti ja 1 osa natriumkarbonaattia, jolloin pH-arvo päätyy näiden kahden puoliväliin. Natriumkarbonaattia saa akvaarioliikkeistä ja hyvin varustelluista uimaallastarvike liikkeistä.

Oikea KH-arvo:
Ihanteellinen KH-arvo eli arvo joka sopii niin kasveille, ravuille, kotiloille kuin myös kaloillekin on 2 - 6 dH, mutta voidaan pitää hieman korkeammallakin tasolla turvallisesti esim. 3 - 8 dH (jotkut kasvit eivät siedä >3 dH pitoisuuksia, kun taas toiset kasvit vaativat >3 dH tai enemmänkin). Joskus kasvit alkavat kuluttaa hiiltä karbonaateista ja bikarbonaateista, jos ne eivät sitä enään muualta esim. hiilidioksidin muodossa saa. Tällöin KH-arvo voi pahimmassa tapauksessa laskea jopa nollaan, minkä jälkeen pH-arvokin saattaa muuttua äkkinäisesti.

Kalojen sisäinen puskurointi:

Kaloilla on sisäinen bikarbonaatti-hiilidioksidi puskuri, jolla ne pystyvät säätelemään elimistön pH-arvoja, ilman tällaista kykyä niin kalat kuin myös ihmisetkin kuolisivat, koska eri osissa elimistöä täytyy olla ja myös jatkuvasti pysyä tarkalleen tietyt pH-arvot. Kalan hengitys toimii fysiologisena puskurina siten, että kun kalan tarvitsee nostaa pH-arvoa, niin se hyperventiloi eli hengitystiheys kasvaa ja CO2-pitoisuus vähenee (hengittäessään kalat poistavat siis CO2:sta elimistöstään). Kun taas kalalle tulee tarve nostaa pH-arvoa, niin se hengittää normaalia harvempaan tahtiin eli hypoventiloi, jolloin CO2:sta vapautuu hitaammin ja pitäen pH:n alhaisempana.

Kalat käyttävät myös munuaisiaan puskurina (hengitystä paljon tehokkaampana sellaisena). Kun elimistössä on liikaa happoja (H+), niin munuaiset päästävät virtsan mukana ulos H+-ionit ja bikarbonaatit puolestaan takaisin verenkiertoon. Kun elimistössä on liian vähän H+-ioneja, niin munuaiset päästävät bikarbonaatit virtsan mukana ulos kalasta ja H+-ionit takaisin verenkiertoon.
 

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti