Аквариумные растения

 

Определение активной реакции воды

Активная реакция воды

Метод определения кислорода

Определение свободной углекислоты

Определение карбонатов

Определение бикарбонатной углекислоты

Определение сероводорода

Определение аммонийного азота

Удаление хлора из воды

 

Определение активной реакции воды

Активная реакция воды (рН). Эта величина зависит от концентрации в растворе (воде) водородных ионов.

Для измерения рН промышленность выпускает электронный прибор, называемый рН-метром. На рис. 7 показана принципиальная схема измерения. В стакан с исследуемым раствором (1) погружают два электрода, входящие в комплект рН-метра: стеклянный электрод (2) и хлорсеребряный электрод сравнения (3). Электроды соединены с рН-метром (4): электрический сигнал с них поступает в прибор. Между стеклянным электродом и электродом сравнения возникает разность потенциалов Е, которая связана со значением водородного показателя РН-метр построен по принципу вольтметра с высоким входным сопротивлением: он измеряет значение разности потенциалов Е. Шкале прибора отградуирована в единицах рН. Электронные рН-метры, если они хорошо настроены, позволяют измерять водородный показатель с точностью 0.01 - 0,1 единицы рН, а иногда и выше (в зависимости от марки прибора).

Однако стоимость его высока, да и пользоваться им довольно сложно, так как прибор требует периодической проверки специальной сервисной аппаратурой. Аквариумисту проще применять для измерения рН так называемый колориметрический метод, основанный на свойствах некоторых красителей (индикатором) изменять свой цвет при различной величине рН.

Химическая промышленность выпускает наборы таких красителей для определения рН от 0,1 до 13. Каждый индикатор в этом наборе дан в количестве, необходимом для приготовления 100 мл рабочего раствора. К набору приложена инструкция по их приготовлению. Аквариумистов интересует не весь предел измерения рН, а только часть его от 5 до 8. Для этих целей достаточно два индикатора - бромкрезоловый пурпуровый, меняющий цвет от желтого (при рН 5,2) до пурпурово-фиолетового (при рН 6,8), и феноловый красный, меняющий цвет от желтого (при рН 6,8) до красного (при рН 8). Ампулу индикатора, взятого из набора, или навеску 0,1 г растворяют в 20 мл теплого спирта и доводят до 100 мл дистиллированной водой, 2 капли раствора добавляют к 5 мл воды, активную реакцию которой измеряют, и по изменению окраски судят о величине рН.

Для большей точности измерений пользуются цветной шкалой, которую несложно изготовить самостоятельно, раскрасив колонки гуашью или акварелью и пользуясь при этом как эталоном буферными растворами.

Буферный раствор для построения цветной шкалы готовят следующим образом. Точную навеску в 21,008 г чистого вещества марки Х. Ч. лимонной кислоты растворяют в объеме до 1 л дважды дистиллированной воды и обозначают как раствор “А”. Далее 35,628 г натрия фосфорнокислого двузамещенного также растворяют в объеме до 1 л дважды дистиллированной воды и обозначают как раствор “Б”. Оба раствора помещают в микробюретки и в небольшую пробирку, с которой будут работать и дальше, последовательно готовят по 5 мл буферного раствора с заданным рН, как указано ниже:

рН

Раствор, мл

“А”

“Б”

5,2

2,32

2,68

5,4

2,22

2,78

5,6

2,10

2,90

5,8

1,98

3,02

6,0

1,85

3,15

6,2

1,70

3,30

6,4

1,54

3,46

6,6

1,37

3,63

6,8

1,14

3,86

7,0

0,89

4,11

7,2

0,66

4,34

7,4

0,46

4,54

7,6

0,32

4,68

7,8

0,22

4,78

8,0

0,14

4,86

К полученным в пробирке 5 мл смешанного буферного раствора добавляют 2 капли индикатора и, подбирая цвет, рисуют цветную шкалу. Разумеется, что для рН 6,8 добавляют 2 капли бромкрезолпурпура, а для рН от 6,8 до 8 - фенолового красного. Далее при всех измерениях пользуются той же пробиркой, в которую наливают 5 мл испытуемой воды и 2 капли индикатора, а затем сравнивают с изготовленной цветной шкалой. Цветную шкалу нужно делать при дневном свете или при лампе дневного света (ЛД), держа пробирку с эталонным цветом над листом белой бумаги. Измерения по цветной шкале можно делать при любом свете.

Кроме того, промышленностью выпускается прибор Алямовского для определения рН почвы, который как нельзя лучше подходит для определения рН воды в интервале от 4 до 7,3 с точностью 0,1. Его несложно изготовить и самостоятельно. Для этого из стеклянной трубки диаметром 15 х 0,8 мм изготавливают 25 пробирок длиной 100 мм. Возможен и другой диаметр трубки, но все 25 пробирок должны быть одинаковы; 20 из них понадобятся для изготовления цветной шкалы и поэтому должны быть подготовлены под запайку. Можно пробирки после наполнения закрыть пробками и залить эпоксидной смолой. Остальные 5 пробирок будут рабочими. Затем надо приготовить индикатор. К прибору Алямовского он готовится так: 0,01 г метилового красного растворяют в 30 мл этилового спирта, затем добавляют 0,74 мл 0,05 н раствора едкого натра (0,2 г едкого натра в 100 мл води) и доводят до 50 мл дистиллированной водой. Далее 0,04 г синего бромтимолового растворяют в 20 мл этилового спирта, добавляют 1,28 мл раствора едкого нутра, приготовленного, как было сказано выше, и разбавляют до 100 мл дистиллированной водой. Оба раствора сливают, получая 150 мл раствора смешанного индикатора к прибору Алямовского. Далее готовят цветную шкалу сравнения к этому прибору, но предварительно нужно приготовить четыре цветных раствора:

  • В 1 л 1%-ного раствора соляной кислоты (НСl) - 10 г по массе на 1 л воды растворяют 59,5 г хлористого кобальта (СоСl .2 О).
  • В 1 л 1%-ного раствора соляной кислоты растворяют 45,05 г хлорного железа (FeCl 2 .2 О).
  • В 1 л 1%-ного раствора соляной кислоты растворяют 400 г хлорной меди (СuCl 2 . 2H2O).
  • В 1 л 1%-ного раствора соляной кислоты растворяют 200 г сернокислой меди (CuS04 . 5H2O).

Полученные растворы по 5 - б мл наливают в пробирки в соответствии с данными, приведенными в таблице, и запаивают. После этого прибор готов к работе.

Для измерения рН берут 5 мл исследуемой воды и добавляют в нее 0,3 мл индикатора (7 капель), пробирку взбалтывают, не закрывая пальцем, и сравнивают окраску с цветной шкалой.

Соотношения растворов для приготовления цветной шкалы к прибору Алямовского на 10 мл, мл

РН

Цветной раствор

Вода дистиллированная

1

2

3

4

4,0

9,60

0,30

-

-

0,10

4,2

9,15

0,45

-

-

0,40

4,4

8,05

0,65

-

-

1.30

4,6

7,25

0,90

-

-

1,85

4,8

6,05

1,50

-

-

2,45

5,0

5,25

2,80

-

-

1,95

5,2

3,85

4,00

-

-

2,15

5,4

2,60

4,70

-

-

2,70

5,6

1,65

5,55

-

-

2,80

5,8

1,35

5,85

0,5

-

2,75

6,0

1,30

5,50

0,15

-

3,05

6,2

1,40

5,50

0,25

-

2,85

6,4

1,40

5,00

0,40

-

3,20

6,6

1,40

4,20

0,70

-

3,70

6,8

1,90

3,05

1,00

0,40

3,65

7,0

1,90

2,50

1,15

1,05

3,40

7,2

2,10

1,80

1,75

1,10

3,25

7,4

2,20

1,60

1,80

1,90

2,50

7,6

2,20

1,10

2,25

2,20

2,25

7,8

2,20

1,05

2,20

3,10

1,45

8,0

2,20

1,00

2,00

4,00

0,70

Пользуясь бумажной цветной шкалой, добавим еще несколько граф для рН от 4,0 до 5,2.

рН

Раствор, мл

“А”

“Б”

4,0

3,08

1,92

4,2

2,93

2,07

4,4

2,80

2,20

4,6

2,59

2,41

4,8

2,54

2,46

5,0

2,43

2,57

5,2

2,32

2,68

Изменить значение рН до необходимого уровня можно следующим образом: если рН выше необходимого значения, то воду можно подкислить, добавляя раствор пищевой лимонной кислоты; если ниже, то добавляют раствор пищевой (питьевой) соды.

Метод определения кислорода

Склянку объемом 150 - 250 мл с притертой пробкой споласкивают исследуемой водой, затем конец резинового шланга, подающего воду из аквариума, погружают в склянку до дна и заполняют ее так, чтобы вода переливалась через край. Сразу же после этого, не закрывая склянку пробкой, вводят в нее 1 мл раствора йодистого калия в растворе щелочи и 1 мл раствора хлорида марганца так, чтобы избыток воды при этом выливался, а кончик пипетки располагался у дна склянки. После введения реактивов склянку закрывают пробкой, следя за тем, чтобы под пробкой не оставалось пузырьков воздуха, и содержимое ее тщательно перемешивают многократным, резким переворачиванием. Дальнейший анализ проводят после того, как в склянке образуется четко видимый осадок. В таком виде пробу можно хранить некоторое время, но не более суток, в темном месте. Перед титрованием осторожно, чтобы не взмучивать осадок, доливают 3 мл серной кислоты (2 : 3). Склянку закрывают пробкой и тщательно перемешивают, чтобы осадок полностью растворился. Затем пипеткой отбирают 50 мл пробы и переносят в колбочку для титрования. Титруют 0,02 н (“н” - нормальный) раствором гипосульфита натрия, добавляя его в пробу по каплям до слабо-желтой окраски, после этого добавляют несколько капель раствора крахмала, продолжают титровать по каплям до исчезновения синей окраски. Титруют при помощи бюретки или химической пипетки с делениями, чтобы можно было определить объем израсходованного гипосульфита.

Содержание кислорода вычисляют по формуле:

0,02 - нормальность гипосульфита, А - количество раствора гипосульфита, пошедшего на титрование, мл; 50 - объем пробы воды (мл), взятой на титрование.

Приготовление реактивов

Приготовление раствора йодистого калия в растворе щелочи:

  • 75 г йодистого калия растворяют в 50 мл дистиллированной воды;
  • 250 г едкого натра растворяют в 150 мл дистиллированной воды;
  • оба раствора сливают вместе и доводят объем до метки 500 мл.

При отсутствии йодистого калия можно применять хлористый натрий (68 г), если раствор мутный, надо его профильтровать

Приготовление раствора хлористого марганца:

210 г сухого MnСl 2 . 4 Н 2 О х. ч. (“х. ч.” - химически чистый) растворяют в дистиллированной воде с доведением объема до 500 мл.

Раствор серной кислоты: (2 : 3) : 2 объема концентрированной кислоты осторожно приливают к 3 объемам дистиллированной воды.

Раствор крахмала 1 г крахмала и 0,01 г йодистой ртути растирают с небольшим количеством воды в ступке и полученную суспензию вливают в 200 г кипящей воды. Кипячение продолжают до осветления раствора.

Рыбы и растения очень чувствительны к активной реакции воды. Водопроводная вода по санитарным нормам должна иметь активную реакцию, близкую к нейтральной. Кипяченая отстоянная вода имеет очень слабокислую реакцию, близкую к нейтральной (рН - 6,8 - 7,0). В дистиллированной воде после отстаивания рН - 5,5 - 5,8.

Если требуется вода со слабокислой реакцией, то обычно смешивают кипяченую воду с дистиллированной. Для подкисления можно использовать торф, который вываривают в дистиллированной или кипяченой воде (из расчета 5 - 10 г торфа на 1 л воды) в течение 30 - 40 минут. При этом рН снижается до 5,0 - 5,8. Полученный отвар фильтруют и добавляют в аквариум до получения слабокоричневого цвета. Чтобы получить воду, по качеству максимально приближенную к воде многих тропических водоемов, недостаточно вываривать только торф. Обычно его смешивают с небольшим количеством дубовой коры или ольховых шишек. Иногда используют соляную и фосфорную кислоты, а также танин, но это может привести к гибели рыб и растений при передозировке.

Для малавийских цихлид и некоторых других видов рыб требуется очень слабощелочная вода (рН - 7,4 - 9,0). Для ее приготовления применяют питьевую соду. В 500 мл аквариумной воды, растворяют соду до получения заданного значения рН, затем путем составления пропорции вычисляют количество соды, необходимое для установления такого же показателя рН во всем объеме аквариума.

Определение свободной углекислоты

В колбу набирают 100 или 150 мл исследуемой воды. Пипеткой добавляют 0,1 мл 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина и перемешивают круговыми движениями. При наличии свободной углекислоты жидкость в колбе остается бесцветной. Если же в воде присутствует карбонатная форма, то она окрашивается в розовый цвет. В первом случае можно определять свободную углекислоту титрованием раствором щелочки (0,02 н раствором едкого натра или 0,02 н раствором карбоната натрия) до тех пор, пока исчезающая при перемешивании розовая окраска не станет устойчивой, и по интенсивности не будет совпадать с окраской специально приготовленного минерального стандарта. Если через 5 минут окраска раствора не изменится, то, записав количество щелочи, пошедшее на титрование, определение повторяют заново с новой порцией воды. Но при этом сразу же приливают в колбу почти весь объем щелочки, пошедшей на первое титрование, оставив небольшое количество на дотитровывание по каплям.

Содержание углекислоты (мг/л) рассчитывают по формуле:

где П - количество 0,02 н раствора едкого натра, пошедшее на второе титрование, мл; К - поправка к титру раствора щелочи, 0,88 - множитель; 0 - объем пробы исследуемой воды, мл.

Приготовление реактивов

Раствор щелочи - 0,08 г едкого натра или 0,212 г просушенного карбоната натрия растворяют в 100 мл прокипяченной дистиллированной воды. Определение поправки к щелочки проводят путем ее титрования 0,2 н раствором соляной кислоты до рН 7,0.

Фенолфталеин - растворяют 0,1 г х. ч. фенолфталеина в 100 мл этилового спирта.

Стандартный раствор - 2 г хлористого кобальта (СОС 2 - 6 Н 2 O) и 2 г медного купороса растворяют в мерной колбе на 200 мл, добавляют 2 мл соляной кислоты (удельный вес 1,19) и доводят объем дистиллированной водой до 200 мл. Перед определением отмеривают 10 мл этого раствора и доливают дистиллированную воду до 100 мл.

Недостатком этого метода является нецелесообразность его применения для “старой” аквариумной воды, богатой органическими кислотами, так как они также вступают в реакцию с раствором щелочи.

Определение карбонатов

В колбу на 150 - 200 мл наливают 100 мл исследуемой воды, добавляют 0,1 мл фенолфталеина и титруют соляной кислотой до розового цвета, совпадающего с цветом минерального стандарта. При титровании перед очередным перемешиванием колбу надо закрыть пробкой. Содержание карбонатов рассчитывают по формуле:

где П - объем пошедшего на титрование раствора соляной кислоты, мл; О - объем пробы исследуемой воды, мл; 1,1 - коэффициент.

Приготовление реактивов

Раствор соляной кислоты - 4,2 мл соляной кислоты (удельный вес 1,19) прибавляют к дистиллированной воде, затем объем раствора доводят до 1 л. Лучше раствор соляной кислоты готовить из фиксанала.

Определение бикарбонатной углекислоты

В колбу на 150 - 200 мл наливают 100 мл исследуемой воды, прибавляют 3 капли индикатора метилового оранжевого и титруют соляной кислотой до появления розового оттенка. При выделении углекислоты через пробу продувают воздух. Если после этого раствор пожелтел, то титрование продолжают до розового оттенка. Содержание бикарбонатов рассчитывают по формуле:

П - объем пошедшего на титрование раствора соляной кислоты мл; 2,2 - коэффициент; 0 - объем исследуемой воды, мл.

Реактивы готовятся так же, как для определения карбонатов. При недостатке кислорода и большой загрязненности в аквариуме может накапливаться сероводород. Содержание его зависит от среды (табл.).

Соотношение форм сероводорода при различных значениях рН воды

Форма

РН

4

5

6

7

8

9

10

H2S

99,8

98,8

78,3

43,9

7,3

0,8

0,09

HS

0,2

1,2

21,7

56,1

92,7

99,2

99,01

Присутствие сероводорода в воде даже в незначительных количествах губительно для рыб. Определяют его по специфическому запаху тухлых яиц Наибольшая концентрация сероводорода наблюдается в придонных слоях, поэтому в больших аквариумах объем более 500 л и высотой свыше 80 см можно определять наличие сероводорода по почернению уксусно-свинцовой бумажки.

Определение сероводорода

При помощи резинового шланга воду из придонных слоев аквариума набирают в пол-литровую бутылку с таким расчетом, чтобы уровень воды был ниже пробки на 3 - 5 см. Затем между пробкой и горлом бутылки укрепляют уксусно-свинцовую бумажку, смоченную дистиллированной водой; и оставляют на 2 ч. Бумажка не должна касаться бутылки и воды, для этого ее можно прикрепить к пробке иглой. Почернение бумажки укажет, на наличие сероводорода. Значит, необходимо промыть грунт и сменить воду в аквариуме.

Для приготовления уксусно-свинцовой бумажки к насыщенному раствору уксуснокислого свинца прибавляют 10%-ный раствор щелочи (едкого натра) до тех пор, пока образующийся сначала. осадок гидроокиси свинца не растворится. В приготовленную жидкость опускают белую фильтровальную бумагу, затем ее высушивают, нарезают, на полосы и хранят в хорошо закрытой банке.

Очень вредным факториям, влияющим на рост рыб, является присутствие и воде токсичных азотных соединений. Наличие аммонийного азота в водной среде связано с процессами разложения белковых веществ и мочевины, Естественными источниками аммиака служат выделения рыб и других водных животных, он очень ядовит при высокой рН.

Для определения аммонийного азота используют метод непосредственного колориметрического определения его в воде с реактивом. Несслера (он выпускается промышленностью в готовом виде и продается в магазинах химреактивов).

Определение аммонийного азота

В пробирку, предварительно сполоснутую исследуемой водой, наливают 10 мл воды из аквариума и добавляют 0,3 мл 50%-ного раствора сегнетовой соли и 0,3 мл раствора реактива Несслера. Через 10 минут раствор в пробирке смотрят, на фоне белой бумаги и определяют количественное содержание аммонийного азота лице по таблице.

Приближенное определение аммонийного азота

Окрашивание

(сбоку)

Окрашивание

(сверху)

Содержание аммиачного азота, мг/л

нет

Нет

менее 0,04

нет, или слабо–слабо-желтое

Слабо–желтое

0,08 – 0,2

слабо-желтое (желтоватое)

Желтоватое–слабозеленое

0,4 – 0,8

светло–желтоватое–желтоватое

Желтоватое, интенсивно–зеленое, буроватое

2,0 – 4,0

Интенсивно–бурое,

Раствор мутный

бурное, раствор мутный

8,0

Мутноватое, резко-желтоватое

Мутноватое, резко-желтоватое

20,0

При содержании аммонийного азота более 0,2 мг/л необходимо сменить воду, промыть грунт.

Очень ядовитыми являются нитриты - одна из стадий неполного окисления азота. Они образуются в аквариуме при наличии большого количества свежего органического (азотсодержащего) вещества. Двуокись азота (NО 2) окисляется до менее ядовитой трехокиси (NО 3 ), при избытке этих веществ может произойти обратный процесс, что часто бывает в “старой воде”, восстановление трехокиси до двуокиси азота и далее до аммиака. При этом появляется опасность вторичного отравления рыб. Определить содержание нитритов в воде (приближенно) можно с помощью реактива Грисса.

Если готовый реактив Грисса отсутствует, то его готовят следующим образом:

  • Раствор альфа-нафтиламина - 0,2 г альфа-нафтиламина растворяют в нескольких каплях ледяной уксусной кислоты и доводят объем до 150 мл 12%-ной уксусной кислотой. Хранят в темной склянке с притертой пробкой несколько месяцев.
  • Раствор сульфаниловой кислоты - 0,5 г сульфаниловой кислоты растворяют в небольшом количестве 12%-ной уксусной кислоты, и доводят объем до 150 мл. Хранят в темной склянке с притертой пробкой несколько месяцев.
  • Уксусная кислота 12%-ная - 25 мл ледяной уксусной кислоты разбавляют дистиллированной водой до 200 мл.

Дляработы растворы альфа-нафтиламина и сульфаниловой кислоты смешивают в равных объемах непосредственно перед употреблением.

Для определения берут 10 мл пробы воды, добавляют немного (на кончике скальпеля) реактива Грисса. Через минуту проводят определение по таблице.

В нормально функционирующем аквариуме параметры воды должны соответствовать следующим гидрохимическим нормативам

Выбор жесткости и рН воды зависит от видового состава обитателей аквариума.

Приближенное определение нитратов в воде

Окрашивание при наблюдении сбоку

Окрашивание при наблюдении сверху

Содержание азота, нитратов, мг/л

Нет

Нет

0,001

нет

едва уловимо розовое окрашивание при сравнении с дистиллированной водой

0,002

нет

едва заметное окрашивание

0,004

Очень слабо–розовое

слабо–розовое

0,02

Слабо–розовое

светло–розовое

0,04

Слабо–розовое

Розовое

0,07

Слабо–розовое

Малиновое

0,2

Ели содержание нитритов 0,02 мг/л и более, воду необходимо сменить.

Показатели мг/л

Оптимальная величина

Кислород

6,0 – 10,0

Углекислота

До 8,0

Сероводород

0

Аммиак

До 0,2

Нитриты

от 0,02 до 0,2

Нитриты

До 0,5

Хлор

от 0,5 до 2,0

Железо общее

0

Начинающий аквариумист должен знать, что водопроводную воду перед тем, как использовать в аквариуме, необходимо подогреть до 60 - 70 ° С или дать ей отстояться в течение суток, чтобы из ее вышел хлор.

Соли железа могут образоваться в аквариуме при реакции аквариумной воды с металлическим каркасом аквариума. Поэтому нужно стараться избегать окисления каркаса, покрывая его краской и используя покровное стекло, установленное таким образом, чтобы оно не соприкасалось с каркасом аквариума.

Кроме упомянутых факторов на рыб и других животных, обитающих в аквариумах, могут действовать и другие. Например, изменения атмосферного давления, продолжительность фотопериода (соотношение дня и ночи), интенсивность освещенности, ультрафиолетовое облучение, озонирование, электромагнитные поля, ионизирующая радиация, а также различные вещества, находящиеся в воздухе и способные диффундировать в воду (табачный дым, сернистый газ и др.).

Теперь, когда приобретен аквариум, промыт грунт, подобран декоративный материал, и вы научились готовить воду и определять ее параметры, необходимо ознакомиться с оборудованием, с помощью которого создают и поддерживают оптимальные условия для содержания рыб в аквариуме.

Удаление хлора из воды

Как мы уже говорили, водопроводную воду часто хлорируют для обеззараживания. Хлор — токсичное для рыб вещество. При использовании хлорированной воды для заполнения аквариумов необходимо освободить ее от растворенного ядовитого газа.

Хлор представляет собой ядовитый зеленоватый газ с резким специфическим запахом, хорошо растворимый в воде. Его молекулы состоят из двух атомов — Сl 2 . Хлор не только дезинфицирующее средство, но и сильный окислитель и отбеливатель, поэтому его второе назначение — окисление и обесцвечивание органических веществ, содержащихся в воде. Хлор взаимодействует с водой, образуя соляную кислоту НСl и хлорноватистую НОСl:

Сl 2 + Н 2 O = НСl +НСlO

Простейший способ - выстаивание воды в течение 5 - 6 суток. Процесс ускоряется (приблизительно в 2 - 3 раза), если в емкость с водой поместить распылители от воздушных компрессоров.

Хлор удаляется из воды при кипячении. Однако при этом уменьшается также карбонатная жесткость, что не всегда желательно.

При дехлорировании небольших количеств воды и необходимости быстрой ее подготовки применяют химический метод. Для химической обработки хлорированной воды чаще всего в ней растворяют тиосульфат (гипосульфит) натрия Na 2S2O3 в количестве 10 г на 100 л. Тиосульфат—ионы превращают хлор в малотоксичные хлорид—ионы:

4Сl 2 + S2O3 2 - + 5Н 2 O = 8Сl - + 2SO42 - + 10Н +

Хорош для удаления хлора из водопроводной воды адсорбционный метод, основанный на пропускании ее через слой активированного угля. Для этого, например, хорошо использовать бытовой фильтр “Родничок”, однако надо быть уверенным в том, что наполнитель (активированный уголь) еще не полностью отработан. В такую воду можно сразу помещать аквариумных рыб.

 

 

Рейтинг@Mail.ru

Яндекс.Метрика