הכימיה של מי האקווריום - צלילת עומק

הבנה עמוקה של הכימיה של המים היא אחת האספקטים החשובים ביותר של תחזוקת, הרצת, וניטור מקסימאלי של האק'.

הבעיה היא שהרבה מאוד ברגע ששומעים "כימיה" מקבלים מייד צמרמורת קלה וישר סוגרים את המאמר , הבעיה היא לרוב של האנשים ולא של הכימיה,

חשוב מאוד להבין ולהטמיע את העובדה שהכימיה היא מקצוע נפלא שיודע ליצור

1) בלונדיניות

2) סמים

3) חומרי נפץ

ועוד כהנה וכהנה יתרונות אשר מקלים על חיינו ,יאללה, מספיק עם ההומור הנמוך, הרעיון הוא להשאיר אתכם קוראים ומחייכים,  

למעשה ניתן להחזיק מיכל ולהיות שותף מלא בתחביב בלי לדעת כלום על הפרמטרים של המים , אולם יכול מאוד מאוד לעזור ידע בסיסי והבנה,ויכולת עמוקה יותר להבין מה בעצם קורא כאן.

הרעיון של המאמר הזה הוא לסקור כמעט את כל "השפה הסינית הזו" בצורה מסודרת וקלה בלי להתחיל ולהיות דוקטורים לכימיה,

נכון אני מסכים שהנושא אינו קל , ויכול להיות שיש לקרוא את המאמר כמה פעמים ואולי גם לחזור עליו, אבל חברים?! אנחנו ממהרים לאיזה מקום?!

המאמרים נשארים לדיראון עולם באינטרנט.. אנחנו לא ממהרים.. 

קיבלתי הרבה מאוד הערות ובקשות לכתוב מאמר כזה , וכולם ביקשו ממני ללא יוצא מין הכלל "לא להתחיל להיכנס לשפה אקדמאית "

אני באמת אעשה מאמץ להסביר את כל המונחים בשפה הקלה ביותר שניתן , בשפה לא אקדמאית, אלה בשפת החובבים, ובניגוד לספרי הכימיה ששם יש הסברים בשפע על הכימיה של המים, ננסה להתמקד במאמר זה על מה שבאמת חשוב לנו, החובבים, ואיך הפרמטרים משפיעים אחד על השני ועל הדגים.

בואו נתחיל לתת בראש:

חומציות – ( Acidity)

לרוב המושג חומציות מגיע כאשר אנחנו מדברים על סולם הpH , זוהי ההגדרה הפשוטה ביותר להסבר והבנה , כולנו יודעים שסולם הpH מתחיל ב-0 (חומצי) וניגמר ב-14(בסיסי) , באמצע יש לנו את הערך 7 המתאר pH נטרלי , זה נחמד מאוד אולם ההגדרה הזו יחסית "מופשטת" היות והיא לא ממש מסבירה לנו "מה בדיוק או איזה גורם משפיע על הpH".

הגדרה חלקית של גורמים המשפיעים על חומציות המים מחשבת את ה2CO החופשי במים , אם אתה מגדל אק' צמחיה הערך הזה מאוד חשוב, מאוד היית רוצה להגדיל את כמות ה2CO המומס במים , בלי להוריד את החומציות...

אם אתה מגדל דיסקוסים ואתה רוצה "להחמיץ" את המים בכדי להוריד מעט את הpH זה יכול להיות נפלא ומושג על ידי הזרמה של2 CO , אולם חשוב מאוד לזכור שעודפי2 CO יכולים בשנייה אחת להצניח את הpH ולשלוח את הדגים לשינה נצחית בגן העדן של הדגים למעלה (נרחיב בנושא כאשר נדבר על חציצה).

חציצה – Alkalinity – Buffer – באפר

זה אחד המושגים שהחובבים מתחילים להסתבך איתו מאוד...

המושג בסך הכול מדבר על קיבולת המים לקבל חומצה בלי לשנות את סולם הPH , פשוט נכון?!

בואו נסביר...

ככל שרמת החציצה של המים גדולה יותר, אני יכול להוסיף ללא חשש חומצה בלי "לפחד" שהpH יצנח..

למעשה מדד Alkalinity הוא מדד מצוין ליכולת העמידה של האק' לקבל "שוק של צניחת pH "

את הפרמטר המוזר הזה מרכיבים המון יונים , בעיקר קרבונטים וביקרבונטים (3CO) , אבל גם הידרוקסיד,פוספאטים, סיליקאטים וכ"ו

למה בכלל מעניין את החובב רמת האלקיליניטי?!

זה נותן מדד ישיר על יציבות הpH במערכת , יציבות הpH במערכת חיונית מאוד לשמירת חיי הדגים ומעט אנשים יודעים כי שינויי pH מחסלים את הבקטריות בפילטר (שאחראיות על תהליך הניטריפיקציה שאולי נרחיב עליו כמה מילים אחר כך).

אם אתה מחזיק אק' עם הרבה דגים ורמת חציצה קטנה , בגלל חילוף החומרים של הדגים , הpH יתחיל לצנוח ,

מדוע: הרבה דגים צורכים הרבה אוכל , הדגים פולטים אמוניה למים (נסביר את זה מאוחר יותר) , האמוניה במעגל החנקן הופך בשלב הראשון לניטריט (Nitrite) , ובשלב הII לניטרט (Nitrate). בכל שלב משתחררים יוני מימן כתוצר לוואי של התהליך, יוני המימן מעלים את רמת החומציות , ואם רמת החציצה נמוכה הpH יצנח במהירות.

אחד הפיתרונות הוא החלפות מים שגרתיות במי ברז (בארץ מכילים חומרי חציצה סבירים מאוד.. וזאת לא מחמאה למי מקורות כל כך...).

החלפות המים חשובות מאוד, היות וכל אק' נורמאלי מחמיץ עם הזמן, היות וכמות החציצה קבועה היא הולכת ויורדת ככל שמופרשת ככל שמופרשת חומצה (אמוניה--> ניטריט--> ניטרט), לבסוף החציצה "תיגמר" ואז הPH יצנח....

איך מנטרים?! ע"י בדיקת pH קבועה , ושמירה על החלפות מים קבועות.

pH

בכדי לפשט את הדברים , מדד הpH מדגים לי את כמות יוני המימן (H+) במים.

מה זה ה p ? מסמל לנו באנגלית power כלומר סימן מתמטי של חזקה

וה H ? ה H מסמן את אטום המימן (תמיד מסמלים יסוד באות ראשונה גדולה).

סולם הPH מוגדר מ-0 ועד 14 כאשר הסולם הינו לוגריתמי , ממש לא נסביר כאן את המתמטיקה , אבל ניתן לקבל תחושה כי ההבדלים בין הערכים השונים הם בסדרי גודל של "פי 10", לדוגמה ההבדל בין ערך pH = 6 לערך 7 הוא פי 10 יותר יוני מימן , וההבדל בין pH = 6 לערך 8 הוא פי 100

מכאן אנו למדים כי שינויים בסולם הזה, למרות שהם נראים לכאורה "קטנים" למעשה מעידים על שינוי עצום.

סיכום ביניים:

בואו נסכם ונחזור על מה שאנו יודעים עד כה, ונשתף את כל "השחקנים בהצגה"

pH הוא ערך המודד את כמות יוני המימן במים (H+) , החציצה (אלקיליניטי) מודדת את יכולת המים לנטרל את יוני המימן בלי להוריד את ערך הpH.

החומציות תעיד לנו על כמות ה2CO במיכל, ערך חשוב מאוד

החציצה לאורך הזמן תמיד תלך ותרד בגלל התהליך הטבעי של הבקטריות בפילטר (ניטירפיקציה- מגדילה את יוני המימן כתוצר לוואי של פרוק האמוניה).

איך ניתן לטפל בבעיה:

1)החלפת מים עם מי ברז תשיב למים את החציצה הדרושה , שימו לב כי במי אוסמוזה או במים שעברו אי אילו פילטרים ומרככים למיניהם לא תהיה חציצה גבוהה

2)תוספת מדודה של קלציום קרבונט או סודיום בי קרבונט, זה מאוד נפוץ שחובבי המים המלוחים מוסיפים בצורה מדודה קלקוואסק (kalkwasser) – המכיל קלציום קרבונט, הדבר מחזיר למים גם יוני סידן(קלציום) החשובים מאוד לשלד האלמוגים, וגם מעלים את כמות החציצה

במים מתוקים נהוג להוסיף סודיום בי קרבונט , בגלל שהסיכוי שהpH יעלה במפתיע מאוד קטן, סודיום בי קרבונט הוא סודה לשתייה, למעט שימושים בצבא הגנה לישראל על טירונים, השימוש שלו באק' מאוד חשוב ומומלץ לכל חובב לשמור שקית כזו

למה?!

להלן סרט:



"ששון ששון" החובב המתמיד קרא בקטגוריה צמחיה אק' צמחיה מדהים של Mor B , חיש ומהר הוא מחליט כי גם הוא רוצה להכין אק' כזה, כאשר ששון ששון קורא בעיון הוא מבין כי MOR עובד עם מערכת הזרקת CO2 , 

מייד קונה מיודעינו ששון ששון מערכת2 CO ומזרים במרץ את הגז בכדי לעודד צמחיה 

לאחר 10 דקות של הזרמת הגז משהו ניראה לא תקין , הקורידורסים (ששון ששון קרא שהם דגי קרקעית) שוחים במרץ ועומדים על הצמחים הצפים בקריאות אימה, דגי הדניו (שהם דגים עיליים מנסים לקפוץ החוצה), והדיסקוסים, הו הדיסקוסים שששון ששון רכש במיטב כספו שוכבים על צידם שחורים (ואיכשהו ששון ששון מבין שזה לא חיזור או התנהגות נורמאלית אחרת), מייד ששון ששון מצלצל לגורו הדיסקוסים , מספר לו את כל הסיפור, הגורו מייד צועק... תבדוק pH !

במזל זרוקה אצל ששון ששון ערכת בדיקה, הוא צועק את הערך לטלפון במהירות ושקט משתרר בצד השני..

PH=4 הוא ערך לא תקין... אומר הגורו....

בואו ננתח לאט מה קרה:

החובב לא ידע בכלל את רמת החציצה המקורית של המיכל שלו, ברגע הזרמת הגז2 CO המים הפכו לחומציים, החציצה ניסתה להתגבר על יוני המימן עד לרמה מסוימת (הקיבולת המקסימאלית של הבאפר), ולאחר מכן הpH צנח במהירות. הדגים לא קיבלו את העניין בהבנה וכרגע הם מתחילים לראות את האור הלבן ומרגישים שגופם מתחיל לרחף באיטיות כלפי מעלה (בגלל חנק וחוסר חמצן וצניחת pH)

מה עושים?! צועק ששון ששון הסטרי?!

הגורו מדריך אותו בכמה פעולות מהירות:

1)ניתוק מיידי של ה2CO

2)הוספת אבן אוויר ואוורור מאסיבי של המים.

3)החלפת 40% מהמים מיידי.

4)הכנת תמיסה של 2 כפות סודה לשתיה לליטר מי ברז וטיטור איטי לתוך האק'.

בואו נבין את ההיגיון המנחה בסדר הפעולות הזה

1)הפסקת הזרמת הגז אשר מעלה את אמת החומציות ומוריד את רמת הPH

2)אוורור המים, עודפי ה2CO יצאו מהמים וחמצן יתמוסס במים.

3)הוצאת חלק מהמים עם ריכוז2 CO קטלני והכנסת מים טריים.

4)התמיסה תתקבל לנו בPH = 9 כלומר תמיסה בעלת PH גבוהה בסיסי , אותו נוסיף תוך כדי טפטוף למי האק' עד שנייצב את הPH לרמה המקורית (טפטוף תוך כמה שעות).

לאחר 4 שעות, ששון ששון כולו מזיע בטרוף אולם האק' שוב התייצב על PH=7 , חלק מדגי הקרקעית החזירו את נשמתם לבורא והדיסקוסים נראים על טריפ רע עדיין (ייקח להם כמה ימים לצאת מזה).

אבל הבנתם את עיקרון המשל הזה....