Кислотність води, активна реакція водневих іонів, показник рН.
Хімія та біологія в рибному акваріумі нерозривно взаємопов’язані. Зміна одного фактора завжди означає відповідні зміни всіх інших факторів. Життя біологічних організмів у воді передусім визначається активною реакцією цієї води. Як відомо, молекула води складається з двох атомів водню та одного атома кисню, її формула пишеться H2O. Оскільки в природи завжди є слабка електрика, то під її впливом частина молекул води розпадається на іони водню H+ та гідроксильну групу OH-. Цей процес називається дисоціацією. На іони частково розпадаються солі, кислоти та луги, розчинені у воді. рН означає вміст у воді утворених від розпаду під впливом електрики молекул H2O іонів H+ та OH- і є одним із найважливіших показників стану води в акваріумі. Коли вміст іонів H+ та OH- у воді рівний, кажуть, що вода має нейтральну реакцію.
У такій воді, згідно з прийнятими міжнародними нормами, на іони розпадається 1 молекула з 10 000 000. Цю цифру можна виразити як 10-7. Це і є показник активної реакції води. 
Давати цей показник іонів прийнято в десяткових логарифмах, що передбачає зворотний знак ступеня. Показник активної реакції води дається за кількістю іонів водню H+ і називається водневим показником рН. Шкала показників рН є прямою лінією від 0 до 14, де цифра сім означає нейтральну воду, ця цифра ще називається водневим показником. Вліво від водневого показника йдуть кислі води (слабокисла – кисла – сильнокисла), вправо – лужні (слаболужна – лужна – сильнолужна). Оскільки показник рН є логарифмічною величиною, то зміна рН на 1 одиницю означає зміну концентрації іонів водню в 10 разів, на 2 – у 100 разів і т.д.
Якщо в ході реакції одним із продуктів дисоціації виявляється водень, вода набуває кислотних властивостей (кисла вода зменшує дихальний обмін), якщо гідроксильна група — основні. Лужність — це сумарний вміст негативних іонів, що нейтралізують іони водню при додаванні у воду кислоти. Карбонатні та бікарбонатні іони нейтралізують збільшення та зниження у воді вуглекислоти, забезпечуючи тим самим стабільність рН. Процеси денітрифікації, фотосинтезу та відновлення сульфатів підвищують рН, тоді як переважаючі процеси біологічного окиснення його знижують. Такий параметр, як кислотність води, чинить великий вплив на біохімічні та біологічні процеси і має важливе значення в житті риб. Іони у воді є носіями кислотних або лужних властивостей. Кислотність води позначається символом рН (абревіатура від pondus Hydrogenii).
Вираження рН < 7 вказує на кислу реакцію, а рН > 7 — на лужну реакцію. Нейтральному середовищу відповідає рН = 7. Кислотність кип’яченої водопровідної води наближається до рН = 7. Дистильована вода має рН 5,5–6,0, а не, як дехто думає, рН = 7. У морській воді показники цієї реакції досить стабільні (рН 8,1–8,3), у прісній — сильно варіюють залежно від сезону року і часу доби, вони відрізняються і в різних шарах води. Життя у воді можливе в межах рН 3,5–10,5. Середовища з рН < 4,5 та рН > 9,5 є біологічно агресивними, і їх слід вважати непридатними для життя мешканців акваріума. Води зон помірного клімату зазвичай дають показник між 7,5 і 9 — тобто вони злегка лужні. Тропічні води, навпаки, зазвичай мають показник рН від 5 до 6,8 — тобто більш-менш кислі. Звісно, бувають винятки. Найвідоміші з таких — центральноафриканські озера. В озері Танганьика цей показник у середньому дорівнює 9,0 (у розташованому південніше озері Малави — близько 8,4). І хоча річка Заїр знаходиться від них не так далеко, вода в ній відрізняється деякою кислотністю при показнику рН 6,5.
Практично в більшості випадків в акваріумах показники рН коливаються в межах 6,5–8,5. У давно не чищених, забруднених акваріумах біля дна може бути і рН 5,4. Для утримання більшості акваріумних риб вода повинна бути дуже слабокислою, нейтральною або дуже слаболужною (рН 5,5–7,5), а більшість рослин нормально почуваються при рН 6,0–8,0. Для мешканців акваріума існують певні, так звані рН-бар’єри, вихід за межі яких як вліво за шкалою (у кислий бік), так і вправо (у лужний) неприпустимий. Неприпустиме і переміщення мешканців акваріума з однієї води в іншу при різниці їх показників рН більшій ніж на 0,8–1, оскільки у риб може виникнути шок, швидке або поступове руйнування тканин рослин.
Якщо риби опиняються у воді з критичними значеннями рН (сильнолужною або дуже кислою), у них спостерігаються хімічні опіки зябер, слизових оболонок та шкірних покривів. Відбуваються серйозні порушення дихання та обміну речовин, значно знижуються захисні властивості організму. В результаті рибки можуть загинути через хімічний опік або від якихось інших захворювань, які негайно уражають риб зі слабким імунітетом. Слід пам’ятати, що підвищення рівня вмісту у воді вуглекислого газу призводить до зміни водневого показника в кислий бік. Тобто при слабкій аерації, особливо після годування, у воду через зяброві кришки рибок надходить велика кількість вуглекислого газу, який може за короткий час перетворити воду з лужної на кислу, що напевно погубить рибок.
Водневий показник акваріумної води чинить значний вплив на життєдіяльність рослин. При різких змінах значення рН можуть загинути не лише риби, а й рослини. Загибель рослин зазвичай спостерігається при заміні старої води свіжою, а також навесні та влітку, коли збільшується освітлення акваріума, особливо прямими сонячними променями. Складніші рослини тому й складні в утриманні, що в них нижній і верхній рН-бар’єри незначно відстають один від одного — адже в поточних водах на їхній батьківщині немає таких стрибків рН, які відбуваються в акваріумах з нерухомою водою.
У тканинах рослин зрушення рН призводять до сповільнення фотосинтезу та інших біохімічних процесів, а при критичних значеннях спостерігається некроз тканин і розпад хлорофілу. Необхідно наголосити, що рибки та рослини можуть отримати сильний стрес, хімічні пошкодження та значно ослабнути навіть за дуже короткочасних коливань рівня рН в акваріумі. Тому перед тим як вибирати рибок і рослини в акваріум, ви зобов’язані переконатися в тому, що їхні вимоги до параметрів акваріумної води, у тому числі і до рН, збігаються.
Величина рН в акваріумі не є стабільною, показник рН дуже рухливий. Значення активної реакції води, щойно налитої з-под крана, відстояної та акваріумної, взятої на випробування вранці та ввечері, можуть відрізнятися одне від одного. Тому одного разу вимірявши значення рН води, взятої з-под крана, не можна вважати, що ця величина раз і назавжди встановлена для всього вашого акваріумного господарства. Річ у тім, що на величину рН впливають такі фактори, як наявність вільної вуглекислоти, що є продуктом життєдіяльності як риб, так і рослин, дисоціація органічних кислот, у тому чи іншому кількості що знаходяться у воді, температура води, освітлення, ступінь рухливості води в акваріумі. У зв’язку з цим судити про нього можна лише приблизно. Домагатися абсолютної його точності в акваріумі безглуздо.
Простежимо, як змінюється рН в акваріумній воді протягом доби. У процесі дихання гідробіонтів поглинається кисень, окислюються вуглеводи, виділяється вуглекислий газ і 
утворюється енергія, що використовується для життєдіяльності. Надходження у воду вуглекислого газу спричиняє її підкислення. Отже, всі гідробіонти своїм диханням сприяють зниженню показника рН. Особливо помітне це зниження вночі, коли рослини не поглинають вуглекислоту. Вдень, під час світлової фази фотосинтезу, активність споживання вуглекислоти рослинами помітно зростає. Утворюються вуглеводи та вільний кисень.
Поглинання CO2 рослинами за доброго освітлення може йти настільки активно, що надходження вуглекислоти, що видихається тими самими рослинами та іншими мешканцями акваріума, не компенсує втрати, що викликає підвищення рН. Отже, вночі рН в акваріумі переміщається за шкалою показників у кислий бік, а вдень — у лужний. Тільки вночі, коли через брак світла асиміляція призупиняється, рослина в процесі дисиміляції не виробляє кисню і не потребує вуглекислого газу, а видихає його, причому надлишок скупчується в бікарбонатах.
Проте потреба рослини в кисні настільки незначна, що риби за нормальних умов у сонному стані зовсім не потерпають. Негативний вплив може чинити лише перенаселеність резервуара рибами та перенадлишок рослин без додаткової подачі кисню. Тому за тривалого яскравого освітлення з великою кількістю рослин, що інтенсивно поглинають вуглекислий газ, значення рН може піднятися до 9. А вночі у зв’язку з відсутністю фотосинтезу та виділенням CO2 рослинами та рибами при диханні може впасти до 6.
Особливо різко змінюються показники рН протягом доби за шарами води, якщо її постійно не перемішувати. У верхніх шарах під час інтенсивного фотосинтезу рослин рН може піднятися до 10–11, при цьому біля дna він збережеться стабільним (припустимо, близько 6,6), а в середніх шарах коливатиметься від 6,5 (вночі) до 7,0–8,0 (вдень). При рН 10–11 риби опускаються в нижні шари, а рослини, що породили таке підлужнення води, почнуть руйнуватися в приповерхневих шарах.
У жорсткій воді реакція води більш лужна, а перепади кислотності менші, ніж у м’якій. М’яка вода різко змінює кислотність при додаванні незначної кількості кислоти або лугу. Значення рН в акваріумі схильне до коливань, які пов’язані зі зміною розчиненого у воді CO2 та карбонатної жорсткості води KH. Так, збільшення кількості CO2 або зниження KH робить воду кислішою, збільшення KH або зниження CO2 робить її лужнішою. Коливання показника рН залежить і від температури води: з підвищенням температури він знижується. Наприклад, якщо вимірювати показник при 0 °C, нейтральною слід вважати вже воду не з рН 7, а з рН 7,97 (майже 8). Отже, вода, що має рН 7 при 0 °C, вже буде слабокислою. Особливо помітні коливання рН у м’якій воді з незначною карбонатною жорсткістю.
Причому в реальній практиці підлужнення води спостерігається вкрай рідко, а от зниження рН нижче допустимого рівня отримати дуже легко. Недостатня аерація води, надлишок у воді сполук азоту і вільної органики у вигляді залишків корму та виділень риб (якщо у вас недостатня фільтрація та нерегулярна підміна води, а також часте перегодовування риби), зловживання підживленням водних рослин вуглекислим газом тощо. Усі ці фактори, звісно, шкідливі і у воді із середньою чи високою жорсткістю. Але в м’якій воді вони неминуче призводят до закисання середовища нижче допустимих меж і до загибелі риб.
Наприклад, за вихідного значення 7 через місяць може бути вже 5,8. Через місяць під час ранкових вимірювань в акваріумах з рясною рослинністю можна отримати величини порядку 5,0–5,5. В акваріумах з невеликою кількістю рослин або ж зовсім без них може бути і 4,7, причому цілодобово. Вода при цьому залишається, як то кажуть, «чистою та прозорою», а рибки здебільшого живими (якщо тільки це не малавійські та танганьїцькі цихліди й живородні рибки).
Для більшої суворості додамо, що також відомий процес біогенного підлужнення води. Втім, спостерігається він не дуже часто, а саме в акваріумах з дуже великою кількістю водних рослин, за дефіциту CO2. Ефект, знову ж таки, загрозливо проявляється в м’якій воді й мало помітний у воді жорсткій і середньої жорсткості. Загалом, гідрокарбонат кальцію відіграє у воді роль буфера, що перешкоджає різким змінам кислотності. Цей факт є для нас, акваріумістів, дуже великим благом.
Зміни рН.
Важливо уникати різких коливань рН. А що можна вважати різким коливанням? Відповідаючи на це питання, слід мати на увазі, що за своєю суттю показник рН відображає вміст у воді іонів водню, причому показник цей логарифмічний. Тому його зміна на одну одиницю відповідає зміні концентрації цих іонів у 10 разів. Тож така, здавалося б, незначна — всього на одиничку — зміна активної реакції води може викликати у риб стрес. Швидка (кілька десятків хвилин) зміна рН на 2 одиниці з високою ймовірністю призведе до незворотних змін зябер риб та їхнього поступового руйнування. Зазнавши подібної халепи, риби можуть загинути, причому часом це відбувається не одразу, а за кілька тижнів. Тут позначається різна чутливість до зміни рН як у різних видів риб, так і в окремих екземплярів всередині виду.
Щоб зменшити різкі коливання, рекомендується обов’язкова нічна аерація води повітрям, яке захоплюватиме із собою вуглекислий газ. Кисень є універсальним окисником органічних сполук, а вуглекислий газ є фундаментом для росту підводної флори й одним із основних регуляторів водневого показника води – pH.
Крім прямих наслідків, можуть бути й непрямі. При зміні рівня рН деякі розчинені у воді компоненти стають надзвичайно токсичними. Наприклад, аміак стає ще отруйнішим у лужному середовищі. Чи знаєте ви, що навіть у нітрифікувальних бактерій, які розкладають аміак на менш токсичні нітрити та нітрати, є свій ліміт рН, при якому вони справляються зі своїм завданням і поза яким перестають із ним справлятися? При рівні рН 7,5–8,6 ці бактерії добре працюють, але варто цьому рівню почати коливатися нижче чи вище, бактерії дають збій. Зміни рН вплинуть і на ефективність лікування або відносну безпеку риби при використанні медичних препаратів під час карантину.
Наприклад, хлорамін-Т стає токсичнішим при зниженні рН, а от перманганат калію — навпаки, стає дуже отруйним у лужному середовищі. Слідкуйте за змінами рівня рН, і ви завжди будете в курсі того, що відбувається в акваріумі, навіть якщо поки цього не видно. Зміни у складі води одразу ж дадуть знати, що у вас, наприклад, забився донний фільтр. Як ви це дізнаєтеся? Підвищений вміст розчинених у воді відходів веде до появи у воді вугільної кислоти, а та, своєю чергою, підкислює воду та знижує рівень рН. Перевірте рН у своїх акваріумах: занадто низькі значення вказуватимуть на те, що вода в акваріумах не підмінюється в потрібній кількості або це робиться занадто рідко. Звісно, за пару тижнів ви це і так зрозумієте за запахом і кольором води, і тоді проблем буде куди більше.
Рівновага рН – КН – CO2. Визначення показника активної реакції води.
Кислотність акваріумної води. Що робити при змінах значення рН. 
