Ako rozlíšiť mäkkú vodu od tvrdej vody
Ako rozlíšiť medzi mäkkou a tvrdou vodou
1. Posudzovanie mäkkej vody a tvrdej vody
(1) Pojmy „mäkký“ a „tvrdý“ sa nevzťahujú na fyzickú štruktúru. Popisujú množstvo rozpustených minerálnych látok vo vode. Tvrdú vodu ďalej delíme na prechodne tvrdú vodu a trvalo tvrdú vodu podľa toho, či sa po zahriatí vytvoria minerálne zrazeniny.
(2) Dočasná tvrdá voda obsahuje hydrogénuhličitany, ako je hydrogénuhličitan vápenatý, hydrogénuhličitan horečnatý a hydrogénuhličitan mangánu. Jeho kovové ióny sa môžu pri zahrievaní vyzrážať, odtiaľ názov.
(3) Trvalá tvrdá voda obsahuje sírany, chloridy a dusičnany, ako je síran manganatý, dusičnan horečnatý a chlorid vápenatý. Jeho kovové ióny sa pri zahrievaní nezrážajú.
(4) Tvrdá voda prináša pri každodennom používaní veľa nepríjemností. Napríklad pri varení sa ľahko tvorí vodný kameň a na pranie sa spotrebuje viac mydla.
(5) Mäkká voda a tvrdá voda sa nedajú rozlíšiť voľným okom. Zvyčajne sa vyžaduje chemické testovanie.
2. Definícia tvrdosti vody a iónov tvoriacich tvrdosť
(1) Tvrdosť meria schopnosť vody zrážať mydlo. Mydlo pozostáva zo stearátu sodného alebo draselného. Keď sa stretne s iónmi vápnika a horčíka, vzniká nerozpustný stearát vápenatý a stearan horečnatý, čo robí mydlo neúčinným.
(2) Okrem iónov vápnika a horčíka môžu mydlo vyzrážať aj ióny železa, mangánu, zinku, medi a iných kovov. chemicky,ióny tvrdostisú definované ako minerálne katióny, ktoré spôsobujú zrážanie mydla, vrátane vápnika, horčíka, železa, mangánu, zinku a medi. Tvrdosť teda udáva celkovú koncentráciu týchto iónov.
(3) V prírodnej vode a vode z vodovodu tvoria ióny vápnika a horčíka viac ako 97 % všetkých iónov tvrdosti. Celková tvrdosť je súčtom tvrdosti vápnika (okolo 85 %) a tvrdosti horčíka (okolo 15 %).
(4) Tvrdosť sa bežne vyjadruje skôr v uhličitane vápenatom (CaCO3) ppm ako v síranoch, dusičnanoch alebo chloridoch. Tradičná kvantitatívna chemická analýza využíva zrážanie uhličitanov na zachytenie všetkých iónov tvrdosti a vápnik tvorí veľkú väčšinu celkovej tvrdosti.
(5) Testovanie založené na CaCO₃ môže priniesť menšie experimentálne chyby. Presnejšie výsledky možno dosiahnuť kalcináciou uhličitanu vápenatého na oxid vápenatý. Nemecká stupnica tvrdosti (stupeň dH) používa na meranie ekvivalenty oxidu vápenatého.
3. Klasifikačná stupnica tvrdosti
Nižšie uvedená klasifikácia pochádza zEncyklopédia pestovania vodných rastlín (1. zväzok), strana 183, napísal pán Ke:
Veľmi mäkká voda: 0-4 stupne dH (0-89 ppm CaCO₃)
Mäkká voda: 5-8 stupňov dH (90-159 ppm CaCO₃)
Stredne tvrdá voda: 9-12 stupňov dH (160-229 ppm CaCO₃)
Pomerne tvrdá voda: 13-18 stupňov dH (230-339 ppm CaCO₃)
Tvrdá voda: 19-30 stupňov dH (340-534 ppm CaCO₃)
Very‑hard water: Above 30 °dH (>535 ppm CaCO₃)
4. Vplyv tvrdosti vody na vodné rastliny
(1) Normálne úrovne tvrdosti vody z vodovodu nepredstavujú žiadne zdravotné riziko pre ľudí. Taiwanská norma pre vodu z vodovodu stanovuje hornú hranicu tvrdosti 500 ppm a väčšina miestnych vodovodov zostáva hlboko pod touto hranicou.
(2) Hoci neexistuje žiadna špecializovaná výskumná literatúra týkajúca sa vplyvu tvrdosti na rastlinné akváriá, vápnik a horčík sú základnými makroživinami, zatiaľ čo železo, mangán, zinok a meď slúžia ako životne dôležité stopové prvky. Vhodná tvrdosť vody dodáva hodnotnú výživu pre rast vodných rastlín.
(3) Problémy vznikajú, keď sa pomery kovových iónov stanú nevyváženými, najmä pri nadmerne vysokých koncentráciách vápnika, čo môže negatívne ovplyvniť vývoj rastlín.
(4) K antagonizmu živín dochádza, keď pomery minerálov nie sú v rovnováhe. Vápnik bráni prijímaniu vody rastlinami, no zároveň zvyšuje vstrebávanie živín, čo má opačný účinok ako draslík. Nesprávny pomer vápnika a draslíka vytvára konkurenčný antagonizmus, kde rastliny môžu absorbovať iba jednu z týchto dvoch živín, čo vedie k vážnym poruchám rastu.
(5) Možno konštatovať, že vplyvy na vodné rastliny súvisiace s tvrdosťou sú spôsobené najmä antagonizmom živín, najmä medzi vápnikom a draslíkom. Pestovatelia by si mali vyberať akváriovú vodu s dobre vyváženou tvrdosťou; tak extrémne vysoká, ako aj extrémne nízka tvrdosť sú nevhodné.
5. Účinky KH a GH na vodné rastliny
(1) Praktický príklad ukazujúci rozdiel medzi KH a GH: - Disociácia hydrogénuhličitanu vápenatého:
\\(\\ce{Ca(HCO3)2 → Ca^{2+} + 2HCO3-}\\) \\(\\ce{Ca^{2+}}\\) prispieva k GH; \\(\\ce{HCO3-}\\) prispieva do KH.
- Disociácia hydrogénuhličitanu sodného:
\\(\\ce{NaHCO3 → Na+ + HCO3-}\\) \\(\\ce{Na+}\\) neovplyvňuje GH, zatiaľ čo \\(\\ce{HCO3-}\\) sa stále počíta do KH.
(2) KH measures bicarbonate‑ion (\(\ce{HCO3-}\)) concentration. It stabilises aquarium pH and provides a backup inorganic‑carbon source for photosynthesis when CO₂ runs low. Aquatic‑plants can survive at KH = 0 (CO₂ injection is required to prevent dangerous pH‑drops) and also at KH >25 stupňov KH (je potrebné monitorovanie nárastu pH). Odporúčaný rozsah KH pre väčšinu rastlinných akvárií je4-10 stupňov KH, pre stabilné pH a dostatočnú rezervu uhlíka.
(3) GH meria celkovú koncentráciu katiónov tvoriacich tvrdosť (\\(\\ce{Ca^{2+}\\), \\(\\ce{Mg^{2+}}\\), \\(\\ce{Mn^{2+}}\\) atď.). Vodné rastliny nemôžu prežiť pri GH = 0 alebo v prostredí s extrémne tvrdou vodou, takže GH tvorí základnú podmienku rastu. Optimálny rozsah GH spadá medzi mäkkú vodu (5-8 stupňov dH) a stredne tvrdou vodu (9-12 stupňov dH).
