Ph a ůprava vody

Změření pH zjistíme velmi snadno pomocí kolorimetrického testu zakoupeného v akvaristice. Princip testu je následující: do vzorku testované vody přidáme určené množství činidla (obvykle určitý počet kapek), zamícháme a ve správnou dobu srovnáme zabarvení vzorku s přiloženou barevnou stupnicí. Provedení testu je jednoduché, je ale třeba vědět, že hodnota pH může během dne kolísat - viz CO2 ve vodě - a opakovaný test je tedy nutné provádět ve stejnou denní dobu. Hodnotu pH vodovodní vody můžete spolu s dalšími základními parametry zjistit v příslušné vodárně. Pozor na skutečnost, že v některých oblastech se může konkrétní zdroj vody a tím i její parametry v průběhu roku měnit. Pro běžná rostlinná akvária by se měly hodnoty pH pohybovat v rozmezí 6,6-7,2; dobře může akvárium fungovat ale i mimo tyto hodnoty. Také ryby se po dlouhou dobu vyvíjely v konkrétních podmínkách své domoviny a na určité pH jsou dobře adaptované.

Proto je dobré jim pH upravit. Naměřenou hodnotu pH obvykle srovnáváme s "ideální" hodnotou pro pěstování rostlin a chov ryb. Je třeba si ale uvědomit, že podmínky v přírodě nejsme schopni dokonale napodobit a pokoušet se o změnu chemických parametrů vody může být zbytečné riziko. Většinou platí, že upravovat pH se nevyplácí a je lepší nechat ryby ve vodě s hodnotou pH mírně odlišnou od "ideálu", ale zato stabilní - tj. s takovým pH, jaké odpovídá naší zdrojové vodě. Při upravovaném pH je nutné při každé výměně vody provést znovu korekci, kolísání pH může totiž způsobit velké problémy. V některých případech (typicky v oblastech s velmi vysokým pH pro pěstování rostlin, nebo naopak nízkým pro chov afrických cichlid a nebo při snaze o odchov náročnějších druhů) je však úprava pH nevyhnutelná.

Snižování pH je možné několika velmi odlišnými způsoby - při všech je třeba počítat s pufrační schopností vody. Pro úpravu pH dobře pufrované vody totiž bude zapotřebí větší množství chemikálie (CO2, kyseliny nebo rašelinného výluhu), nebo může být získané pH velmi nestabilní a bude mít tendenci se stále vracet k vyšším hodnotám. Máte-li vodu s vysokou pufrační kapacitou, musí úpravě pH předcházet snížení alkality.

1) pomocí CO2: Teoreticky asi ideální způsob, ale prakticky dost náročný. Dodáváním CO2 do akvária snižujeme pH velmi účinně. Navíc tím pracujeme přímo s uhličitanovým pufračním systémem a můžeme dál využívat Tillmanovu tabulku pro výpočet koncentrace CO2. Regulace množství CO2 ale není snadná a tato metoda může být dost nákladná. Nevýhodou je i fakt, že jakmile je dodávka CO2 přerušena, začíná se pH posouvat nahoru.

2) přidáním některé kyseliny (nebo komerčního přípravku ke snižování pH - princip je stejný): Na komerčních výrobcích bývá obvykle varování, že výsledek je úměrný pufrační schopnosti vody. Na tuto metodu se lze spolehnout jen pokud máme slabě pufrovanou vodu; v opačném případě se během několika hodin až dnů vrátí pH na původní hodnotu. Stejný problém je při použití některé kyseliny (nejčastěji H3PO4 nebo HCl). V tvrdé vodě je ale přece jen možné dosáhnout úspěchu, tj. snížit pH pomocí kyseliny a následně ho zafixovat přidáním kyselého pufru... samozřejmě je v tom háček. Jak komerční snižovače pH, tak kyselé pufry obsahují velká množství fosfátů... a řas se už nezbavíte. Alternativou je HCl, která může slavit dočasně úspěch i v tvrdé vodě - ale nadbytek chloridů akváriu určitě neprospěje a navíc pH nebude dlouhodobě stabilní. Chcete-li se pokusit o snížení pH touto cestou, vyzkoušejte si dávkování nejprve na malém objemu vody, nikdy ne přímo v akváriu!!!

3) s použitím rašeliny: tato metoda v sobě zahrnuje i snížení tvrdosti a alkality. V menší míře okyselují vodu i výluhy z kořenů nebo z tlejícího listí.

4) smícháním s vodou s nízkým pH: např. s vodou dešťovou (pH většinou 5,5-7), deionizovanou (pH cca 5,5) nebo RO (z reverzní osmózy). Pochopitelně je nutné předem změřit pH obou zdrojových vod a pak je smíchat v požadovaném poměru.

Zvyšování pH je opět spojeno s pufrační kapacitou vody. Voda s nízkou alkalitou má tendenci držet pH v mírně kyselé oblasti, takže snaze o zvýšení pH musí předcházet zvýšení alkality. Často to postačí samo o sobě.

1) komerční přípravky na zvýšení pH obsahují často i pufr, takže jejich použití je spolehlivější než při snaze o snížení pH.

2) použití vápence nebo korálové drti: dojde ke zvýšení alkality a tvrdosti vody a následně i k vzestupu pH. Tato metoda je jednoduchá, spolehlivá a trvalá, ale je třeba nejprve pokusně zjistit to správné množství materiálu. Vápenec či korálovou drť můžeme dát na dno akvária, do filtru nebo zavěsit někam bokem do propustného sáčku. Podobně jako vápenec funguje dolomit.

3) použití jedlé sody (NaHCO3): i tady se jedná o zvyšování alkality, ale tvrdost vody zůstane nezměněná. Zato pH stoupne až na 8,2 - podle množství, které použijeme. Podobně funguje i Na2CO3 a NaOH.

4) použití CaCl2, MgSO4 nebo mořské soli: ovlivňuje i tvrdost. Stejně jako u sody je nutné dávkování vyzkoušet nejprve mimo akvárium!

5) provzdušňování vody: může za určitých okolností vést k zvýšení pH, protože je z vody vyháněn přebytečný CO2 (pokud tam ale byl - v jiných případech může být efekt opačný).

Při měření pH a kontrole parametrů mějte na paměti, že pH vody v akváriu se s časem mění. Jak už bylo řečeno, kolísá během dne, ale ke značnému posunu může dojít i během měsíců a let provozu. Obvykle má tendenci klesat, tak jak se hromadí odpadní produkty. Dusíkaté sloučeniny totiž vodu okyselují. Ve slabě pufrované vodě při zanedbání výměny vody můžeme dokonce po jisté době zaznamenat hodnoty pH o dost nižší než 6. I při běžném chovu musíme respektovat rozpětí tvrdosti, na které jsou ryby adaptované - v opačném případě se jim nedaří, jen přežívají a jsou náchylné na choroby, příp. se špatně rozmnožují (nebo nerozmnožují vůbec). Obecně platí, že např. živorodkám vyhovuje tvrdší voda, tetrám zase měkčí, cichlidy mají zástupce v obou skupinách (ale neplatí třeba běžně tradované tvrzení, že v afrických jezerech je voda tvrdá - je alkalická, ale množství Ca2+ a Mg2+ může být nízké) - ale každopádně je nutné si požadavky zjistit u každého konkrétního druhu ještě předtím, než si ho pořídíme.

Je třeba si uvědomit, že tvrdá voda znamená vždy vyšší vodivost, vyšší osmotický tlak a ovlivňuje i příjem dalších prvků membránami. U ryb se nevhodné hodnoty projeví poškozením kůže, ploutví a žaber. Nejčastěji si všimneme nedostatku obou prvků na rostlinách (častěji chybí hořčík), na chybějící vápník nás upozorní i ulity plžů - začínají se na nich objevovat malé dírky, později celé ulity křehnou a rozpadají se.

Nadbytek Ca2+ a Mg2+, tedy příliš tvrdá voda, má zase jiná úskalí - tvrdá voda znemožňuje vývoj jiker řady druhů působením na jejich membránu. Některé ryby, pocházející např. z Amazonie nebo z Jihovýchodní Asie, rozmnožíme úspěšně jen ve velmi měkké vodě (<2 dGH). Negativně reagují na tvrdou vodu některé náročné druhy rostlin, je porušený příjem dalších prvků, například draslíku. Najdeme-li u nějakého druhu rostliny nebo živočicha údaj o tom, že vyžaduje tvrdou nebo měkkou vodu, vždy se tím myslí tato tvrdost a ne tzv. uhličitanová nebo jiná.

Měření tvrdosti provedeme běžnými akvaristickými testy (občas označované jako testy "celkové tvrdosti" nebo "GH testy", GH=gesamthärte). K vodě přidáme podle pokynů určité množství činidel a pak přidáváme roztok po kapkách, které počítáme až do změny zbarvení. Přesnost testů je obvykle 0,5 dGH, což pro běžné účely stačí, pro přípravu velmi měkké třecí vody ale potřebujeme přesnější metody.

Výsledek (v německých stupních a v ppm CaCO3) je uveden v tabuce:

0-4 dGH 0-70 ppm velmi měkká voda

4-8 dGH 70-140 ppm měkká voda

8-12 dGH 140-210 ppm středně tvrdá (polotvrdá) voda

12-18 dGH 210-320 ppm tvrdá voda

18-30 dGH 320-530 ppm velmi tvrdá voda

Z výsledku běžných testů není možné určit, jaký podíl tvrdosti připadá na Ca2+ a jaký na Mg2+, stanovuje se suma obou kationtů. Tvrdost vody je stabilní parametr, který nekolísá během dne, i když určitou závislost na množství CO2 ve vodě má. Je tedy jedno, v kterou denní dobu měříme. Většinou se významně neliší tvrdost naměřená ve vstupní vodě a v akváriu. Pozor ale, pokud neměníme pravidelně vodu, ale jen doléváme za vodu odpařenou. Výparem se voda v akváriu relativně obohacuje o rozpuštěné látky, takže časem se může voda stávat tvrdší. Protiváhou této kumulaci látek je činnost rostlin, které zase prvky odčerpávají. Množství spotřebovaného Ca2+ a Mg2+ je ale obvykle zanedbatelné.

Opět platí, že nejlepší možnou cestou dosáhnutí optimální tvrdosti pro naše ryby a rostliny je prostě zvolit si takové druhy, kterým vyhovuje naše vodovodní voda. Jakékoliv úpravy znamenají nutnost testování a neustálého monitorování parametrů a také dělají složitějším tak základní a jednoduchý úkon údržby akvária, jakým je pravidelná výměna vody. Úprava tvrdosti patří mezi ty snadnější s tím, že na rozdíl od pH nebo alkality nedochází ke kolísání tvrdosti při pouhém styku vody se vzduchem nad hladinou. Ca2+ a Mg2+ nám do vzduchu nevyprchají. Ale pozor, množství rozpuštěného a vysráženého vápníku a hořčíku závisí na množství CO2 obsaženého ve vodě, takže při poklesu množství CO2 se mohou kationty Ca2+ a Mg2+ vysrážet, čímž tvrdost klesne. Při úpravě tvrdosti mějme tedy na paměti, že může dojít i k ovlivnění alkality nebo pH, a naopak při úpravě těchto parametrů je často změněna i tvrdost vody.

Snižování tvrdosti musí předcházet ujištění, že štěrk a kameny použité v akváriu neobsahují vápník nebo hořčík. To je častou příčinnou nezdaru v jakýchkoliv pokusech o snížení tvrdosti. Stačí na vzorek kápnout trochu octu, pokud zašumí, musíme štěrk (kámen) vyměnit.

Samotné snížení tvrdosti můžeme provést těmito způsoby:

1) ředěním vstupní vody s vodou demineralizovanou, destilovanou nebo jinak technicky připravovanou. Pozor na běžné domácí změkčovače vody - většinou fungují tak, že Ca2+ a Mg2+ nahrazují dvěma kationty Na+. To nás sice zbaví tvrdosti, ale vzroste celková mineralizace a vodivost, což rybám vyžadujícím měkkou vodu rozhodně neprospěje. Proti vodnímu kameni sice tyto změkčovače zabírají, ale potřebujeme-li připravit vodu do akvária, sodík není řešením!!! Ředěním samozřejmě měníme i veškeré další parametry vody.

2) ředěním s vodou dešťovou, příp. s rozpuštěným sněhem: obdoba předchozího, tento způsob je méně spolehlivý (kolísající parametry dešťové vody, riziko obsahu škodlivin), zato levnější. Eventuálně je možné nechat částečně zmrznout vodu v láhvi a použít roztopený led (zbylou ještě nezmrzlou vodu vylít) - efekt může být ale slabý.

3) s použitím rašeliny: tahle metoda v sobě zahrnuje i snížení pH a alkality. V menší míře okyselují vodu i výluhy z kořenů nebo z tlejícího listí.

4) tvrdost mohou odčerpávat i rostliny (a také plži na stavbu ulit), ale měníme-li často vodu, je tento vliv většinou zanedbatelný

5) převaření, které má odstranit část tvrdosti způsobenou uhličitany (označovanou jako přechodná - viz poznámka níže), moc dobře nefunguje. Dojde při něm k vyprchání CO2 z vody, tím pádem se vysráží CaCO3. Testem tak zjistíme nižší tvrdost, ale pozor, vysrážené uhličitany jsou pořád ve vodě a pokud je nějak neodfiltrujeme, po zpětném obohacení vody o CO2 (po vychladnutí v průběhu cca 48 hodin) se zase znovu rozpustí. Nicméně část CaCO3 se usadí na stěnách nádoby (vodní kámen), takže stačí vodu slít a nechat vychladnout jinde. K účinnému vysrážení je potřeba alespoň několikaminutový var.

Zvyšování tvrdosti je možné přidáním některých sloučenin, které uvolňují kationty Ca2+ a Mg2+. Jsou to buď:

1) různé minerály - jednoduše vložíme do akvária kus vápence nebo dolomitu (stejně tak poslouží různé ulity, škeble nebo drcený korál, které tvoří z velké části CaCO3) - ale je nutné počítat s tím, že čím vyšší pH, tím hůře se vápenec bude rozpouštět.

2) čisté chemikálie: MgSO4·7H20, CaCl2, práškový CaCO3, přípravky pro mořskou akvaristiku atd.

Vždy je třeba vzít do úvahy, že kromě kationtů (=tvrdosti) se voda obohacuje i o anionty, které mohou různým způsobem ovlivňovat alkalitu, pH a další vlastnosti vody - podle tohoto kritéria pak vybíráme, jakou látku použít.

Při zvyšování tvrdosti samozřejmě zvyšujeme i vodivost, resp. celkovou mineralizaci vody.

V akvaristických kruzích se s železnou vytrvalostí hovoří o tzv. tvrdosti celkové, uhličitanové, přechodné, stálé, síranové atd. Je třeba si uvědomit, že "tvrdost" vody je jen jedna (a to právě ta "celková") - všechny ostatní veličiny označují množství některých látek, ale s tvrdostí jako takovou (obsahem Ca2+ a Mg2+) nemusejí mít nic společného. Navíc počítání těchto "tvrdostí" je jen hypotetické, skutečně je změřit akvaristickými testy neumíme (popravdě řečeno, k ničemu by nám to ani nebylo). Význam mají pro nás jedině výsledky testu tzv. uhličitanové tvrdosti, které ale ve skutečnosti měří alkalitu - ta se skutečnou uhličitanovou tvrdostí nemusí vůbec souviset. Rozpuštěné látky se vyskytují ve vodě samostatně jako kationty a anionty a není možné dávat do souvislosti jablka a hrušky - druhou polovinu sloučeniny totiž můžeme jen odhadovat.

Výp. a přev. jednotek německý ° ppm mval/l anglický ° francouzský ° americký °

německý ° (dGH) 1 17,86 0,357 1,25 1,78 1,04

ppm 0,056 1 0,02 0,07 0,1 0,058

mval/l 2,8 56 1 3,5 5 2,91

anglický ° 0,8 14,3 0,286 1 1,43 0,85

francouzský° 0,56 10 0,2 0,7 1 0,58

americký ° 0,96 17,2 0,345 1,2 1,72 1

V naprosté většině případů postačí převod mezi německými stupni, ppm a mval/l. Například 1 dGH odpovídá 17,86 ppm CaCO3.

Abychom mohli počítat se skutečným množstvím Ca2+ či Mg2+ , nikoliv CaCO3 nebo CaO, je ještě třeba znát tato čísla:

1 dGH 7,143 mg Ca2+ nebo 4,3 mg Mg2+

1 mg Ca2+ 0,05 mval/l Ca2+ (nebo 0,14 dGH)

1 mg Mg2+ 0,082 mval/l Mg2+ (nebo 0,22 dGH)

1 mg CaCO3 obsahuje 0,4 mg Ca2+