CO2 - Hiilidioksidi

Mistä hiilidioksidia tulee:

Akvaariossa hiilidioksidia tuottavat kaikki elävät eliöt, bakteerit, kalat yms. ympäri vuorokauden ja öisin (tarkemmin sanottuna valojen ollessa pois päältä tai monien kasvien kohdalla viimeistään 12h yhtäjaksoisen valaisun jälkeen, vaikka valaisua tämän jälkeen jatkettaisiinkin!) kasvit, minkä vuoksi ilmastus ja veden suodatus on tärkeämpää juuri öisin, jolloin kannattaa ilmastimet ja/tai sisäsuodattimen ilmastinpäät eli diffusoorit kääntää mahdollisimman suurelle. Hiilidioksidia liukenee myös huoneilmasta akvaarioveteen samoin kuin happea.

Yhteys KH-pH-CO₂ arvojen välillä:

Hiilidioksidista pieni osa ~ 0.1% muuttuu helposti hiilihapoksi (H₂O + CO₂ -> H₂CO₃), mutta hiilihappo muuttuu yhtälailla helposti myös takaisin hiilidioksidin muotoon. Hiilihappo on nimensä mukaisesti happo, vaikkakin heikko sellainen, joka pyrkii laskemaan pH-arvoa eli jos on hiilidioksidia, on myös hiilihappoa. Kasvit joille ei ole hiilidioksidia tarpeeksi, alkavat puolestaan kuluttaa karbonaateista ja bikarbonaateista hiiltä, mikä näkyy KH-arvon laskuna ja lopulta mahdollisesti pH-arvon romahtamisena. Vedessä kalkin ja magnesiumin muodostamat bikarbonaatit tarvitsevat veteen liukoisuutta eli olemassa oloaan varten hiilidioksidia, jos hiilidioksidin määrä vähenee niin bikarbonaateista tulee veteen liukenemattomia karbonaatteja jolloin vesitesteillä mitattaessa KH-arvo näyttää laskevan. Natriumkarbonaatit puolestaan pysyvät liuenneena veteen karbonaattimuodossakin. Karbonaatit ovat bikarbonaatteja emäksisimpiä mikä myös vaikuttaa pH-arvoon. Näin ollen nämä kolme vesiarvoa ovat jatkuvasti yhteydessä toisiinsa. Laskennalliset taulukot eivät kuitenkaan päde kaikissa oloissa, vaan kovanveden altaiden mineraalit ja pehmeissä vesissä käytettävät turvehumukset, sekä muut puskurit kuten fosfaatti, vääristävät taulukkotuloksia.

Tummanvihreällä olevat arvot ovat kasveille ja kaloille hyvät ja vaaleanvihreällä kohtuulliset:

KH° /pH	6.0	6.2	6.4	6.6	6.8	7.0	7.2	7.4	7.6	7.8	8.0
0.5	15.0	9.3	5.9	3.7	2.4	1.5	0.9	0.6	0.4	0.2	0.1
1.0	30.0	18.6	11.8	7.4	4.7	3.0	1.9	1.2	0.7	0.5	0.3
2.0	59.0	37.0	24.0	14.8	9.4	5.9	3.7	2.4	1.5	0.9	0.6
3.0	87.0	56.0	35.0	22.0	14.0	8.7	5.6	3.5	2.2	1.4	0.9
4.0	118	75.0	47.0	30.0	18.7	11.8	7.5	4.7	3.0	1.9	1.2
5.0	147	93.0	59.0	37.0	23.0	14.7	9.3	5.9	3.7	2.3	1.5
6.0	177	112	71.0	45.0	28.0	17.7	11.2	7.1	4.5	2.8	1.8
8.0	240	149	94.0	59.0	37.0	24.0	14.9	9.4	5.9	3.7	2.3
10.0	300	186	118	74.0	47.0	30.0	18.6	11.8	7.4	4.7	3.0
15.0	440	280	176	111	70.0	44.0	28.0	17.6	11.1	7.0	4.4
20.0	590	370	240	148	94.0	59.0	37.0	24.0	14.8	9.4	5.9
	CO2 mg/l

Hiilidioksidin määrä:

Kasveille ihanteellinen CO₂-pitoisuus on 15 - 35 mg/l, mutta jo 10 - 20 mg/l riittää mainiosti elleivät kaikki kasvit ole niitä kaikkein hitaimmin kasvavia. Kalat eivät tarvitse hiilidioksidia lainkaan (paitsi sisäisen puskuritoiminnan vuoksi, muutoin ne päinvastoin yrittävät päästä siitä eroon). Yli 35 mg/l pitoisuudet ovat jo kaloille haitallisia ja näin ollen hiilidioksidia onkin syytä käyttää maltillisesti kala-akvaarioissa, koska kalat itse tuottavat sitä, kun taas kasvialtaissa joissa kaloja ei ole, voidaan käyttää reippaampia määriä. Liika hiilidioksidi myrkyttää kalat, laskee pH-arvon kautta KH-arvoa kohti nollaa ja lopulta romahduttaa pH-arvonkin.

Jatkuvasti muuttuva CO₂-pitoisuus antaa levänkasvulle etumatkaa kasveihin nähden, ne pystyvät hyödyntämään pienimmätkin hiilidioksidi-pitoisuudet kasveja nopeammin. Näin ollen CO₂-pitoisuus, KH-arvo ja pH-arvo tulisi pitää mahdollisimman vakaana. Myös kalat stressaantuvat hiilidioksidin takia edestakaisin sahaavasta pH-arvosta.

Liian pieni hiilidioksidi määrä antaa levän kasvulle etumatkaa ja hiilidioksidia tarvitaan sitä enemmän mitä tehokkaampi valaistus akvaariossa on, koska mitä tehokkaampi valaistus on niin samasssa suhteessa hiilidioksidiakin pitäisi olla enemmän. Jos hiilidioksidia ja hiiltä muussakaan muodossa ei olisi lainkaan niin kasvien yhteyttäminen eli kasvu ei yksinkertaisesti olisi mahdollista.

Miksi hiilidioksidia edes lisätään akvaarioon, jos sitä ei ole luonnossakaan paljoa:
Järjenvastaisesti hiilidioksidia lisätään yleensä akvaarioihin, joissa on lähes yksinomaan hidaskasvuisia kasveja. Järjenvastaista tämä on siksi, että nämä kasvit pärjäävät varsin hyvin pienellä hiilidioksidi, ravinne ja valon määrällä. Käytännössä pakollista tämä on siksi, että hidaskasvuiset kasvit häviäisivät muuten taistelun levää vastaan. Asia voidaan hoitaa myös ilman hiilidioksidia lisäämällä akvaarioon nopeakasvuisia kasveja riittävästi, kuten karvalehteä.
Luonnossa ei ole lähimainkaan sen näköisiä kasvistoja, joita kasviallaskilpailujen finaaleissa saadaan ihailla, itseasiassa luonnossa kasveja kasvaa melko harvakseen ja vain tietyissä paikoissa. Kasvien määrä vesimäärään on myös luonnossa huomattavasti pienempi, joten se pienempikin hiilidioksidi määrää riittää luonnossa varsin hyvin. Lisäksi voidaan todeta, että luonnossa levää kasvaa ja se on osana luonnon normaalia kiertokulkua, joten tässä mielessä akvaarioon ei haluta luonnonmukaisia oloja mallintaa.

CO₂:sen vaarat:

Hiilidioksidia ei pidä koskaan lisätä veteen turhaan, koska CO₂ on itsessään jo myrkkyä kaloille liian suurina pitoisuuksina ja lisäksi hallitsematon CO₂-lisäys voi aiheuttaa tappavankin rajuja pH-arvon heilahduksia akvaariossa. Palomiehet käyttävät CO₂:sta tulipalojen sammuttamiseen, koska se syrjäyttää hapen. Hyönteistutkijat puolestaan käyttävät CO₂:sta hyönteisten nukuttamiseen estäen hyönteisen hapensaannin ja aiheuttaen tajuttomuuden. Hitsaajat käyttävät hiilidioksidia suojakaasuna hapettumis vaikutuksen estämiseksi. Edellä mainittujen lisäksi on tunnettu fakta, että hiilidioksidi haittaa kalojen hengittämistä ja hapen saantia, pienet pitoisuudet melko vähän, mutta suuremmat pitoisuudet jo selvästi. Hiilidioksidi pitoisuudet ovat lisäksi melko pieniä luonnon vesissä, joten ainakaan luonnolliseksi ei voi akvaariota sanoa johon CO₂-lisäys on tehty. Kun edellä mainittujen lisäksi voidaan todeta, että suuri CO₂-pitoisuus on vaarallisempaa juuri alhaisissa happipitoisuuksissa, on syytä miettiä tarvitaanko akvaarioon varmasti lisää hiilidioksidia?

Hiilidioksidin vähennys:

• Hiilidioksidia saa vähennettyä akvaariosta voimakkaalla ilmastuksella ja veden kierrätyksellä.

Hiilidioksidin lisäys:

• Hiilidioksidia saa lisättyä veteen esim. kiljusangolla, jonka ilmalukosta vedetään letku akvaarioon (kun sokeri vesi ja hiiva reagoivat keskenään syntyy hiilidioksidia ja ilmalukosta ainoastaan kaasut kuten hiilidioksidi pääsevät läpi), tämä on kuitenkin hyvin huonosti hallittavissa oleva ns. puolisummittainen ja osaltaan vaarallista, koska voidaan saada rajuja äkkinäisiä pH-arvojen muutoksia aikaiseksi. Käymiseen ja hiilidioksidin syntyyn hiivan syödessä sokeria, vaikuttaa kiljupöntön veden eli huoneen lämpötila, sokerin laatu ja hiivan laatu. Surkeimmillaan näin ei saada niin paljoa hiilidioksidia aikaiseksi, että siitä olisi mitään hyötyä ja senkin vaihtelut haittaavat kalojen lisäksi kasveja.
• Kaikkein järkevin tapa lisätä esim. kasviakvaarioon hiilidioksidia on hiilidioksidi levitin, joka ottaa hiilidioksidin hiilidioksidipullosta. Tällaisessa järjestelmässä on syytä olla minimissään kuplalaskuri, että tiedetään paljonko on lisätty hiilidioksidia, mutta ainoa järkevä toteutus on -levitin joka annostelee hiilidioksidia aina sen verran, että pH-arvo pysyy  tarkalleen samana vuorokauden ympäri riippumatta siitä mitä muuta akvaariossa tapahtuu. Itse levitin, CO₂-pullo täyttöineen ei ihan halvaksi tule.
• Hieman kallis, mutta erittäin hyvä tapa saada kasveille tarvittava hiili, on käyttää kaupallisisa nestehiili tuotteita, joita saa akvaarioliikkeistä. Annostelu on yleensä vain muutama millilitra päivässä, mutta luonnollisesti tällekkin kertyy ajan mittaan hintaa. Nestehiili valmisteet ovat kuitenkin jo vähänkin liian suurina annoksina haitallisia akvaariossa, sekä kasveille, että kaloille, joten oikeaoppinen annostelu on tärkeää