Общая, Карбонатная и Временная жесткость воды.
Вода – это универсальный растворитель на нашей планете, вся жизнь зависит от воды и большей частью из нее и состоит. Вода растворяет в том или ином виде все существующие химические элементы, в том числе и газы. Возможность существования в воде рыб и растений очень сильно зависит от ее состава – не только оттого, что в ней содержится, но и в каких пропорциях. Пресные воды сильно отличаются по жесткости. Пресная или соленая вода из естественных водоемов содержит определенное количество ионов кальция и также ионы магния.
Содержание в воде кальция и магния обуславливают жесткость воды. Кальций и магний — одни из наиболее активных регуляторов химических процессов в природе, а жесткость является, пожалуй, самым важным показателем качества воды, с какой бы целью ни применялась — для питья, для отопления или содержания рыб. В зависимости от сезона, погоды, грунтов и почв, через которые проходит осадочные и подземные воды, их gH уменьшается или увеличивается.
Естественно, что вода, взятая из водоемов, в разных районах мира существенно отличается по жесткости. Например, проходя через известняк, вода минерализуется и становится жесткой. Напротив, просачиваясь через торф, вода смягчается — ее общая жесткость уменьшается. При незначительном их содержании воду называют мягкой, при большом количестве — жесткой. Кроме такого деления, различают также кальциевую и магниевую составляющие. Эти элементы очень близки по свойствам, хотя незначительно отличаются. Так, растворимость магниевых солей обычно хуже, а их избыток придает воде горьковатый вкус.
Различают следующие виды жесткости:
Общая жесткость. Определяется суммарной концентрацией ионов кальция и магния. Представляет собой сумму карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости.
Карбонатная (постоянная, сульфатная) жесткость. Обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов и карбонатов (при рН> 8,3) кальция и магния. Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью. При нагреве воды гидрокарбонаты распадаются с образованием угольной кислоты и выпадением в осадок карбоната кальция и гидроксида магния.
Некарбонатная (постоянная) жесткость. Обусловлена присутствием кальциевых и магниевых солей сильных кислот (серной, азотной, соляной) и при кипячении не устраняется (постоянная жесткость).
Карбонатная состоит из разлагающихся при кипячении гидрокарбонатов кальция и магния. При кипячении гидрокарбонаты распадаются, образуя осадок солей, и карбонатная жесткость уменьшается. Поэтому карбонатную называют еще временной жесткостью. Карбонатная, как правило, меньше, чем общая жесткость. Жесткость, сохраняющаяся в воде после кипячения, называется постоянной — образуется такими веществами, как сульфаты, хлориды, нитраты, силикаты и фосфаты и ее значение нельзя уменьшить, прокипятив воду.
Общая жесткость — это сумма временной и постоянной жесткости, это сумма всех растворенных ионов щелочноземельных металлов. С изменением или устранением временной жесткости снижается и общая жесткость воды. Следовательно, показатель жесткости столь же непостоянен, как и другие показатели воды. Особенно резко колеблется жесткость воды при ее “цветении”. Большие колебания временной и общей жесткости могут отрицательно сказаться на здоровье обитателей аквариума. В действующем аквариуме вода постепенно смягчается, т.к. кальций усваивается рыбами и растениями. Поэтому старая вода бывает мягкой. В заросшем аквариуме и при сильном освещении, жесткость может, изменятся в течение суток. Днем она будет уменьшаться, а ночью увеличиваться. Это особенно опасно для аквариумов, в которых развились зеленые водоросли.
Общая жесткость измеряется в gH (General hardness) — это значение показывает суммарное количество в воде ионов щелочноземельных металлов, таких как кальция, магния, стронция, бериллия и бария. Физиологическое значение этих элементов для пресноводных рыб чрезвычайно велико, но потребляют они эти элементы не из воды, а из корма. Строго говоря, в подавляющем большинстве случаев этот параметр рыбам совершенно не важен. Опасны для них только экстремальные значения. Так, в воде со значением gH близким к нулю вообще ничего живое жить не будет. А при очень больших показателях, превышающих 35-50° GH, в действие вступают уже другие факторы, здесь пресноводная аквариумистика кончается, и начинается зона действия законов природы для солоноватых вод.
Тут уже начинают сказываться различные осмотические явления, далеко не каждая пресноводная рыба выживет в таких условиях. Во всех же остальных случаях большинство рыб легко адаптируются к любым разумным значениям общей жесткости. Для содержания любых рыб в подавляющем большинстве случаев общая жесткость не должна аквариумистов интересовать вообще. Разве что один единственный раз, чтобы убедиться, что ваша вода не имеет экстремальных отклонений.
pH и kH взаимосвязаны между собой, связь же этих параметров очень проста. Чем выше содержание гидрокарбоната в воде, то есть значение kH, тем выше, а самое главное, стабильнее, значение pH, т.к. он является прекрасным буфером воды. Обратите внимание на слово “стабильнее”. В данном контексте оно означает, что вода с высокой, более 12 градусов карбонатной жесткостью, имеет щелочную реакцию. Вода средней жесткости (6-12 градусов) скорее всего, будет близка к нейтральной реакции (pH ~7,0), а вот вода с карбонатной жесткостью менее 6 градусов kH, по большому счету может быть какой угодно, но, скорее всего, будет кислой. Более низкие значения повышают вероятность обвала кислотности.
Каждому аквариумисту должна быть известна, по крайне мере, жесткость воды в его домашнем водопроводе. А как узнать иначе, подходящую ли воду он наливает в аквариум для своих питомцев? В литературе по аквариумистике чаще всего при указании жесткости используют “немецкие градусы жесткости”, обозначая их dН (реже dGH — deutsche Gesamtharte). Специализированные магазины предлагают принадлежности, реактивы и приборы, с помощью которых можно определить свойства воды в домашних условиях. В воде не должно содержаться большого количества солей кальция и магния. Жесткость может колебаться в пределах 4-12°. Очень жесткую водопроводную воду нужно смягчить.
Вообще-то, большинство рыб и растений способны благополучно приспосабливаться к изменяющимся условиям, в том числе и к непривычной жёсткости (или, наоборот, мягкости) воды. Умение различать такие параметры воды, как жесткость и мягкость, необходимо в том случае, если вам придется иметь дело с каким-нибудь “трудным” видом рыб, предъявляющим высокие требования к окружающей среде. Но размножение рыбы в условиях неподходящей жёсткости весьма затруднительно, а иногда и совершенно невозможно. При выборе рыб и растений для вашего аквариума вы обязаны учитывать их требования к жесткости воды.
Например, совершенно недопустимо сажать вместе цихлид из африканских озер Малави и Танганьика, которым нужна жесткая вода, и рыб из бассейна реки Амазонки, которым нужна мягкая вода. Вам необходимо заранее определиться со своими пристрастиями и решить, какая жесткость воды будет в вашем аквариуме и соответственно, какие рыбы будут у вас жить.
Водные растения, достаточно чувствительные к жесткости воды, предпочитают слабожесткую, хотя есть и исключения. Так, мадагаскарские апоногетоны решетчатые, баивианус растут в водах с жесткостью 0,8-1,2°dH, а в аквариумах погибают при жесткости 4-5°. Криптокорина цилиата, наоборот, растет при жесткости, превышающей 20-30°. Поскольку развитие растений в очень мягкой воде попросту невозможно, для большинства аквариумистов вопрос об этом типе воды не возникает вне зависимости от того, можно его воспроизвести или нет. В мягкой воде разрушаются раковины улиток, плохо переносят линьку креветки и раки — этим животным недостает кальция.
Большинство аквариумных рыб и растений на своей родине живет в очень мягкой или мягкой воде. В наших кранах в среднем течет вода средней жесткости или жесткая. Но не стоит отчаиваться – благодаря тому, что рыбы и растения живут в аквариумах не первый год – они адаптировались к повышенной жесткости. Это касается “нетребовательных” рыб и растений – если же Вы хотите завести требовательные к мягкой воде живые организмы, то Вам придется смягчать воду. Большинство аквариумных рыб, содержащихся в аквариуме, нормально живут при 3-15° жесткости. Но и здесь мы встречаемся с отклонениями. Живородящие рыбки нуждаются в воде с жесткостью 10-15° dH, харациниды предпочитают 3-6° dH, цихлиды озера Малави — 14-20° dH. Некоторые бычки из рек Азии в мягкой воде очень быстро погибают.
Жесткость аквариумной воды. Шкала жесткости воды.
Способы увеличения или уменьшения pH. 
