Жесткость

Описание

Жесткость – одно из важнейших свойств аквариумной воды. Пресная вода содержит соли, в частности, кальция и магния, но в небольшом количестве по сравнению с морской. Жесткость воды определяется количеством этих солей. Жесткая вода свойственна известняковым регионам. Мягкая вода характерна для старых гор, лесистых и болотистых местностей. Многие места планеты известны тем, что вода там очень мягкая (Амазония) или очень жесткая (Центральная Америка, крупные озёра Восточной Африки).

Жесткость воды – это совокупность ее свойств, обусловленных присутствием в ней катионов кальция (Ca²⁺), магния (Mg²⁺), и отчасти двухвалентного железа (Fe²⁺). Различают постоянную, временную и общую жесткость.

Постоянная жесткость не загрязненных промышленными стоками слабоминерализованных поверхностных природных вод характеризует количество растворенных сульфатов, хлоридов и некоторых других солей кальция и магния. То есть в этих водах наряду с катионами Ca²⁺ и Mg²⁺ имеются анионы SO₄^2-, Cl^- и др. При кипячении такой воды концентрации этих катионов и анионов практически не изменяются – отсюда и название "постоянная жесткость".

GH — общая жесткость воды. Она характеризует концентрацию всех растворённых минеральных солей (карбонатов, бикарбонатов, сульфатов, хлоридов) и гидроксидов.

KH — карбонатная, или временная жесткость воды. Она отражает только концентрацию карбонатов и бикарбонатов кальция и магния.

Временная жесткость связана с присутствием в воде наряду с катионами Ca²⁺, Mg²⁺ и Fe²⁺ гидрокарбонатных, или бикарбонатных анионов (HCO₃^-). При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются, образуя очень плохо растворимый карбонат кальция, углекислый газ и воду:

Ca²⁺ + 2HCO₃^- = CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑

Таким образом, временную жесткость можно устранить путем длительного кипячения, поэтому она и "временная".
С ионами железа реакция протекает сложнее из-за того, что FeCO₃ неустойчивое в воде вещество. В присутствии кислорода конечным продуктом цепочки реакций оказывается Fe(OH)₃, представляющий собой темно-рыжий осадок. Поэтому, чем больше в воде железа, тем сильнее окраска у накипи, которая осаждается на стенках и дне сосуда при кипячении.

В России, да и в большинстве других стран, жесткость измеряется в немецких градусах. Общая жесткость обозначается как dH или dGH, карбонатная — KH или dKH.

Снижение жесткости

Бытовые смягчители воды для этой задачи не подходят, так как он замещает кальций натрием, который в высокой концентрации губителен для пресноводных организмов.

Аквариумисты для смягчения воды смешивают воду с более мягкой. В качестве последней может выступать талая вода, минеральная вода с низкой минерализацией или дистиллированная вода. В случае больших объёмов имеет смысл озаботиться о покупке осмотической воды или установке осмотического фильтра.

Повышение жесткости

Можно смешивать воду с более жесткой, а можно добавить в аквариум твердый известняк, который будет постепенно растворяться.

Варианты градусов жесткости

НЕМЕЦКИЕ ГРАДУСЫ (dGH)

1° = 1часть оксида кальция – СаО в 100000 частей воды, или 0.719 частей оксида магния – MgO в 100000 частей воды, или 10 мг СаО в 1 л воды, или 7.194 мг MgO в 1 л воды.

dGH (dH) и dKH в настоящее время наиболее часто употребляется в аквариумистике как единица измерения жесткости, причем обозначение dGH – относится к общей жесткости, dKH – к карбонатной;

ФРАНЦУЗСКИЕ ГРАДУСЫ (fh)

1° = 1 часть CaCO₃ в 100000 частей воды, или 10 мг CaCO₃ в 1 л воды;

АМЕРИКАНСКИЕ ГРАДУСЫ (usH)

1° = 1 гран (0.0648 г) CaCO₃ в 1 галлоне (американском! 3.785 л) воды. Поделив граммы на литры получаем: 17.12 мг/л СаСО₃ . Однако есть еще одно определение американского градуса: 1 часть CaCO₃ в 1000000 частей воды (в англоязычной литературе выражение концентрации, как 1 часть на 1 000 000 частей называют ppm - part per million (одна часть на миллион), и часто используют. На практике оно идентично 1мг/л).
Таким образом этот 1 американский градус = 1мг CaCO₃  в 1 л воды. Именно эта величина американского градуса принята во всех таблицах с переходными коэффициентами для перевода одних единиц измерения жесткости в другие;

АНГЛИЙСКИЕ ГРАДУСЫ (Clark)

1° = 1 гран (0.0648 г) в 1 галлоне (английском! 4.546 л) воды = 14.254 мг/л CaCO₃ .

Единицы жесткости воды, выраженные в миллионных долях (ppm) растворенных солей кальция*
1 английский градус (Clark) 1 немецкий градус (dH)** 1 американский градус 1 французский градус (fh)	=14.3 ppm =17.9 ppm =17.1 ppm =10.0 ppm
1 ppm = 1 миллиграмм на литр * Английские, французские и американские градусы жесткости выражают содержание карбоната кальция (СаСО3), в то время как немецкие градусы показывают содержание окиси кальция (СаО). ** Номинально обозначение "dH" применяется только к немецким градусам жесткости, однако в последние годы оно стало применяться универсально.

Какая жесткость воды нужна рыбам

Таблица подходящей жесткости воды для пресноводных рыб:

Рыбы амазонского региона (дискус)	1-4 dGH
Цихлиды из западной Африки (криб)	5-12 dGH
Харациновые и барбусы	5-12 dGH
Лабиринтовые (гурами)	5-10 dGH
Центрально-американские цихлиды (акара, северум)	10-20 dGH
Живородящие (гуппи, меченосцы)	15-25 dGH
Моллинезии	20-30 dGH
Африканские цихлиды из озера Малави	10-15 dGH
Африканские цихлиды из озера Танганика	10-15 dGH