Жорсткість

Жорсткість - одна з найважливіших властивостей акваріумної води. Прісна вода містить солі, зокрема, кальцію та магнію, але в невеликій кількості в порівнянні з морською. Жорсткість води визначається кількістю цих солей. Жорстка вода властива вапняковим регіонам. М'яка вода характерна для старих гір, лісистих та болотистих місцевостей. Багато місць планети відомі тим, що там вода дуже м'яка (Амазонія) або дуже жорстка (Центральна Америка, великі озера Східної Африки).

Жорсткість води – це сукупність її властивостей, зумовлених присутністю в ній катіонів кальцію (Ca 2+ ), магнію (Mg 2+ ), та частково двовалентного заліза (Fe 2+ ). Розрізняють постійну, тимчасову та загальну жорсткість.

Постійна жорсткість не забруднених промисловими стоками слабомінералізованих поверхневих природних вод характеризує кількість розчинених сульфатів, хлоридів та деяких інших солей кальцію та магнію. Тобто в цих водах поряд з катіонами Ca 2+ та Mg 2+ є аніони SO₄ 2-, Cl- та ін. При кип'ятінні такої води концентрації цих катіонів і аніонів практично не змінюються - звідси і назва "постійна жорсткість".

GH – загальна жорсткість води. Вона характеризує концентрацію всіх розчинених мінеральних солей (карбонатів, бікарбонатів, сульфатів, хлоридів) та гідроксидів.

KH - карбонатна, або тимчасова жорсткість води. Вона відображає лише концентрацію карбонатів та бікарбонатів кальцію та магнію.

Тимчасова жорсткість пов'язана з присутністю у воді поряд з катіонами Ca 2+ , Mg 2+ і Fe 2+ гідрокарбонатних або бікарбонатних аніонів (HCO₃ -). При кип'ятінні води гідрокарбонати розкладаються, утворюючи дуже погано розчинний карбонат кальцію, вуглекислий газ та воду:

Ca 2+ + 2HCO₃ - = CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑

Таким чином, тимчасову жорсткість можна усунути шляхом тривалого кип'ятіння, тому вона і "тимчасова".
З іонами заліза реакція протікає складніше через те, що FeCO₃ нестійка у воді речовина. У присутності кисню кінцевим продуктом ланцюжка реакцій виявляється Fe(OH)₃, Що являє собою темно-рудий осад. Тому, чим більше у воді заліза, тим сильніше забарвлення у накипу, яке осідає на стінках і дні судини при кип'ятінні.

У Росії та й у більшості інших країн жорсткість вимірюється в німецьких градусах. Загальна жорсткість позначається як dH або dGH, карбонатна - KH або dKH.

Зниження жорсткості

Побутові пом'якшувачі води для цього завдання не підходять, оскільки він замінює кальцій натрієм, який у високій концентрації згубний для прісноводних організмів.

Акваріумісти для пом'якшення води змішують воду з м'якшою. Як остання може виступати тала вода, мінеральна вода з низькою мінералізацією або дистильована вода. У разі великих обсягів має сенс подбати про купівлю осмотичної води або встановлення осмотичного фільтра.

Підвищення жорсткості

Можна змішувати воду з жорсткішою, а можна додати в акваріум твердий вапняк, який поступово розчинятиметься.

Варіанти градусів жорсткості

НІМЕЦЬКІ ГРАДУСИ (dGH)

1° = 1 частина оксиду кальцію - СаО в 100000 частин води, або 0.719 частин оксиду магнію - MgO в 100000 частин води, або 10 мг СаО в 1 л води, або 7.194 мг MgO в 1 л води.

dGH (dH) і dKH нині найчастіше вживається в акваріумістиці як одиниця виміру жорсткості, причому позначення dGH – відноситься до загальної жорсткості, dKH – до карбонатної;

ФРАНЦУЗЬКІ ГРАДУСИ (fh)

1° = 1 частина CaCO₃ у 100000 частин води, або 10 мг CaCO₃ за 1 л води;

АМЕРИКАНСЬКІ ГРАДУСИ (usH)

1° = 1 гран (0.0648 г) CaCO₃ в 1 галоні (американському! 3785 л) води. Поділивши грами на літри отримуємо: 17.12 мг/л СаСО₃ . Однак є ще одне визначення американського градуса: 1 частина CaCO₃ у 1000000 частин води (В англомовній літературі вираз концентрації, як 1 частину на 1 000 000 частин називають ppm - part per million (одна частина на мільйон), і часто використовують. На практиці воно ідентичне 1мг/л).
Таким чином цей 1 американський градус = 1мг CaCO₃ за 1 л води. Саме ця величина американського градуса прийнята у всіх таблицях з перехідними коефіцієнтами для перекладу одних одиниць виміру жорсткості до інших;

АНГЛІЙСЬКІ ГРАДУСИ (Clark)

1° = 1 гран (0.0648 г) у 1 галоні (англійською! 4.546 л) води = 14.254 мг/л CaCO₃ .

Одиниці жорсткості води, виражені у мільйонних частках (ppm) розчинених солей кальцію*

1 англійський градус (Clark)
1 німецький градус (dH)**
1 американський градус
1 французький градус (fh)

=14.3 ppm
=17.9 ppm
=17.1 ppm
=10.0 ppm

1 ppm = 1 міліграм на літр

Яка жорсткість води потрібна рибам

Таблиця відповідної жорсткості води для прісноводних риб: