Kalcium, magnesium och karbonater kalkskelettets byggstenar och deras inverkan på akvariets ph stabilitet



Relevanta dokument
Ballingmetoden. Jonas Roman. En genomgång av Ballingmetoden i teori och praktik. Utgåva 2.0

Kemikaliehandbok för saltvattensakvarister. utgåva

Kemi. Fysik, läran om krafterna, energi, väderfenomen, hur alstras elektrisk ström mm.

Joner Syror och baser 2 Salter. Kemi direkt sid

Starta saltvatten Artikel om uppstart och introduktion till saltvattensvärlden

Vattenkemi är svårt!

Saltvattenskemi för Dummies

Indikator BTB. lösning

Försurning. Joel Langborger. Mentor: Olle och Pernilla 20/5-10

FACIT TILL TESTA DIG SJÄLV GRUNDBOK

Teori Den här laborationen går ut på att du ska studera vad som händer då du stör en jämviktsreaktion. Det jämviktssystem som du ska studera är

BMP-test Samrötning av pressaft med flytgödsel. AMPTS-försök nr 2. Sammanfattning

C Kol H Väte. O Syre. N Kväve P Fosfor. Ca Kalcium

Enkel skötsel av din bubbelpool. SpaTime din produktserie för bubbelpoolsskötsel

Syror, baser och jonföreningar

Laboratorieundersökning och bedömning Enskild brunn

Dricksvattenkvalitet och distribution

Anolytech ANK-Anolyt för bättre djurhälsa och ökad produktion. Enkelt, miljövänligt och ekonomiskt.

SKOLFÖRSÖK Experiment i mesoskala tillsammans med Kyrkbacksskolan i Kopparberg

Labbrapport 1 Kemilaboration ämnens uppbyggnad, egenskaper och reaktioner. Naturkunskap B Hösten 2007 Av Tommy Jansson

atomkärna Atomkärna är en del av en atom, som finns mitt inne i atomen. Det är i atomkärnan som protonerna finns.

Baskemi Av Truls Cronberg, Version 01b Utskrifts datum:

Lärarhandledning för arbetet med avlopp, för elever i år 4 6. Avloppsvatten

En del fiskar och växter trivs

FACIT TILL FINALEN GRUNDBOK

Facit till 38 No-försök

Smälter Förångas FAST FLYTANDE GAS Stelnar Kondensera

Jonföreningar och jonbindningar del 2. Niklas Dahrén

Oxidationstal. Niklas Dahrén

LUFT, VATTEN, MARK, SYROR OCH BASER

Inverkan av balkonginglasning

Växthuseffekten. Kortvågig solstrålning passerar genom glaset i växthuset (jordens atmosfär).

Protonen upptäcktes 1918 och neutronen Atommodellen

Ekosystemets kretslopp och energiflöde

PROCESS EL ENTREPRENAD INSTALLATION - AUTOMATION. Ytvattenrening

Vatten och avlopp i Uppsala. Av: Adrian, Johan och Lukas

Tentamen i Allmän kemi NKEA02, 9KE211, 9KE , kl

Tidskrift/serie Växtpressen. Redaktör Hyltén-Cavallius I. Utgivningsår 2006 Nr/avsnitt 1 Författare Frostgård G.

Dammbindning LÖNSAMT I LÄNGDEN

Klor och Bromin manuellt tillsatt

Miljövänliga husmorstips om rengöring

Miljövänliga husmorstips om rengöring

tentamen TT061A Af 11, Arle11, Log11, By11, Pu11, Bt2, Htep2, En2, HTByp11, Process2

HGU 2008 Examensarbete

Silvano Box. 1 Upphovsrätt Silvano GmbH. Alla rättigheter förbehållna.

Hjälpmedel: räknare, formelsamling, periodiska system. Spänningsserien: K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au. Kemi A

30. Undersökning av aminosyror i surkål

Jonföreningar och jonbindningar del 2. Niklas Dahrén

Resultatnivåns beroende av ålder och kön analys av svensk veteranfriidrott med fokus på löpgrenar

Brandholmens avloppsreningsverk.

Vattenverk i Askersund kommun

Modern analytik för skoländamål

Balanserad vattenskötsel

Jonisering. Hur fungerar jonisering? Vad är en jon?

BIOREAKTORER NÄR NATUREN FLYTTAR IN I DRICKSVATTENBEREDNINGEN

Puhtaiden vesien puolesta - opas jätevesien maailmaan

Skriv reaktionsformeln då magnesium löses upp i starkt utspädd salpetersyra och det bildas kvävgas.

Rening vid Bergs Oljehamn

1.1 Inledning Växters mineralnäringsbehov enligt Tom Ericsson Hofgårdens golfbana 3

SKOLFÖRSÖK Experiment i mesoskala tillsammans med Kyrkbacksskolan i Kopparberg

Jonföreningar och jonbindningar del 1. Niklas Dahrén

Användning av fungicider på golfgreener: vilka risker finns för miljön?

Vision: Kretsloppsanpassad produktion

Förklaringar till analysresultat för dricksvattenprover

KOMPOSTERINGS- GUIDEN

Syror och baser. H 2 O + HCl H 3 O + + Cl H + Vatten är en amfolyt + OH NH 3 + H 2 O NH 4. Kemiföreläsning

Elevportfölj 11 ÅRSKURS 6. Matens kemi. Elevens svar:

Att minska lysinförluster genom att sänka ph i blötfoder

Riskhantering ga llande avsaltat vatten

OBS! Jag varnar känsliga ögon för otrevliga bilder längre ned på mina fötter.

Grundvattenrening

Separata blad för varje problem.

Bakgrundsbygge i Cellplast:

Område: Ekologi. Innehåll: Examinationsform: Livets mångfald (sid ) I atomernas värld (sid.32-45) Ekologi (sid )

Eldning av spannmål för uppvärmning - presentation av projekt inom Energigården. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstiut Enheten för Energiteknik

Swedish design and manufacture since 1967

Grunderna kring helmäskning

Syror, baser och ph-värde. Niklas Dahrén

BioZone PowerZone för sanering

Kemi. Fysik, läran om krafterna, energi, väderfenomen, hur alstras elektrisk ström mm.

KOPPARFLÖDET MÅSTE MINSKA

Och vad händer sedan?

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

Nyttiga verktyg vid kalkning? ph okalk Alk okalk ph

Elevportfölj 8. ÅRSKURS 6 Matens kemi. Elevens svar: och kan då inte utföra deras jobb bättre och tjäna mer lön för att kunna köpa mat.

KALK FÖR VATTENRENING

NO: KEMI. Årskurs

Här växer människor och kunskap

Våtflugefiske. Bottenstrukturen toppen för fisket

Beräkningar av ph för enprotoniga syror och baser

PlasmaMade och ren luft Så säljer du ren luft till alla, överallt V

Bild 1: Schematisk bild av en lipid, där bollen är vattenlöslig och svansen är fettlöslig.

Elevportfölj 1 ÅRSKURS 6. Matens kemi. Elevens svar:

Elevportfölj 12 ÅRSKURS 6. Matens kemi. Elevens svar:

KILENE AVLOPPSRENINGSVERK. Hammarö kommun

ARBETSBESKRIVNING NY PANEL - UTVÄNDIGT. WIBOLINE 3-STEG AMA-kod: GRUNDERING

Föräldrajuryn om Halloween

Ammoniak i flygaska Vägledning för betongtillverkare

Metod- PM: Påverkan på Sveriges apotek efter privatiseringen

BioZone MobiZone III. GENUINE PURE AIR ON-THE-GO Ren Luft Överallt. Användningsområden:

Transkript:

Kalcium, magnesium och karbonater kalkskelettets byggstenar och deras inverkan på akvariets ph stabilitet Claes Andréasson ver. 2.0 Kalcium, magnesium och karbonater är tre viktiga ämnen i saltvatten som påverkar förutsättningarna för liv i havet och akvariet. Dels så utgör de byggstenarna för kalkskelett hos t ex stenkoraller och kalkalger och dels så reglerar karbonaterna vattnets ph stabilitet. I denna artikel presenteras de tre ämnena, deras samband och hur akvaristen upprätthåller lämpliga halter för akvarieinvånarnas välmående. Kalcium Ca 2+ Havsvatten innehåller strax över 400 mg/liter kalcium i form av den positivt laddade kalciumjonen (Ca 2+ ). Tillsammans med karbonat (se nedan) utgör denna jon huvudbyggstenen för kalciumkarbonatskelett hos många olika marina organismer inklusive stenkoraller och kalkalger. Det betyder att när dessa organismer växer till förbrukas kalcium så att halten i akvarievattnet sjunker. Om t ex biomassan växande stenkoraller är mycket hög i akvariet så kan kalciumhalten sjunka dagligen med 10 20 mg/liter, dvs 2 5% av halten i naturligt havsvatten. Vid sjunkande halter av kalcium avtar de skelettbyggande organismernas tillväxt. Sjunker halten under 360 mg/liter växer många skelettbyggande organismer knappast alls och deras hälsa hotas. Kalcium är således ett ämne som regelbundet behöver mätas och en strategi för att hålla halten inom spannet 360 480 mg/liter måste utarbetas. Magnesium Mg 2+ Magnesium är ett ämne som finns över 1 g per liter havsvatten i form av en positiv jon (Mg 2+ ) och utgör en av de talrikare jonerna i havsvatten. Magnesiumjoner är liksom kalciumjoner väldigt viktiga för allt liv eftersom det har många funktioner i alla celler. Men halterna av magnesium i havsvatten är så pass höga att cellernas behov är täckt med mer än råge, istället är det magnesiumjonens likhet med kalciumjonen som gör den väldigt intressant för akvaristen. Både kalcium och magnesium ingår som grupp 2 i det periodiska systemet och därmed kan magnesiumjonen ersätta kalciumjonens plats i t ex ett korallskelett. Korallskelettet består därför inte av ren kalciumkarbonat utan även till viss del av magnesiumkarbonat. Med andra ord så kommer magnesiumhalterna i akvarium med skelettbyggande organismer sakta men säkert att sjunka över tid. Sjunkande magnesiumhalter innebär ett problem eftersom magnesiumjonen har en viktig roll för kalciumjonens och karbonaternas löslighet i havsvatten (se nedan). Även magnesiumhalterna måste således mätas och hållas kring 1250 1350 mg/liter. 1

Karbonater CO3 2, HCO3 Karbonat (CO3 2 ) är den negativt laddade byggstenen för kalkskelett. Karbonathalten i akvariet kommer således att sjunka när kalkskelett växer till och åtgärder måste vidtas för att upprätthålla den. Havsvatten innehåller karbonater i två olika former, karbonat (CO3 2 ) och vätekarbonat (HCO3, en äldre och vanligare benämning är bikarbonat). Skillnaden mellan dessa två negativt laddade joner är att bikarbonat binder en vätejon som minskar dess negativa laddning till hälften. Karbonat kan således ombildas till bikarbonat genom att binda en vätejon (H + ) och på samma sätt kan bikarbonat ombildas till karbonat genom att lämna ifrån sig sin vätejon: HCO 3 - H + + CO 3 2- Andelen av de totala karbonaterna i saltvatten som utgörs av karbonat respektive bikarbonat styrs av dess ph. Lägre ph ger högre halt av bikarbonat och högre ph ger mer karbonat. Vid ett ph kring 8,2 dominerar bikarbonat (80%) över karbonat (20%). Detta är intressant för akvaristen eftersom det är karbonat som tillsammans med kalciumjoner spontant kan bilda kalkutfällningar kalciumkarbonat i akvariet. Så högre halter av karbonater eller högre ph driver båda fram mer spontana kalkutfällningar på t ex pumpar och i skummare. Från den akvaristens perspektiv är det viktigaste att kunna mäta den totala halten av karbonat och bikarbonat. Av praktiska skäl mäts den totala karbonathalten indirekt i form av alkalinitet/karbonathårdhet (KH, se nedan). KH bör ligga på 6 10 tyska hårdhetsgrader (dkh) i ett saltvattensakvarium och det är inte ovanligt att KH sjunker med 1 till 2 enheter per dag. Precis som när kalciumhalten är för låg avstannar de skelettbyggande organismernas tillväxt. Ett högt uppdrivet KH ger mycket spontan kalkutfällning i akvariet och kräver regelbunden avkalkning av t ex pumpar och skummare med syra (förslagsvis ättika). Kalkskelett kalciumkarbonat (CaCO3) Kalciumjoner och karbonat bildar tillsammans ett dåligt lösligt salt, kalciumkarbonat (CaCO3). Dessa kristaller bildas helt av sig själva när man blandar kalciumjoner med karbonat och ser ut som en vit fällning i lösning: Ca 2+ + CO 3 2- CaCO 3 (olösligt) Kalkskelettsbyggande organismer tar upp både kalciumjoner och karbonater från vattnet och låter dem under kontrollerade former bilda kalciumkarbonatkristaller i form av ett skelett (se figur 1). Kalciumkarbonat är således ämnet som bygger upp kalkskelett hos många organismer som t ex stenkoraller och kalkalger. 2

Figur 1 Kristaller av kalciumkarbonat bildas av kalciumjoner och karbonat. Magnesiumhalten ett måste för att upprätthålla kalciumhalten och KH Magnesiumhalten är kritisk för att kunna upprätthålla kalciumhalter och KH nära de naturliga nivåerna. Naturligt havsvatten innehåller nämligen högre halter av kalciumjoner och karbonat än vad som är möjligt i rent sötvatten. Där skulle så pass höga halter av kalciumjoner och karbonat leda till spontan utfällning av kalciumkarbonat. Havsvatten är således övermättat avseende kalciumjoner och karbonat. Anledningen till att saltvatten kan vara övermättat vad gäller halterna av kalcium och karbonat är främst att magnesiumjoner förhindrar kalciumkarbonatens kristalltillväxt. Magnesiumjoner liknar kalciumjoner så pass mycket att de kan binda in på ytan av kalciumkarbonatkristallerna istället för kalciumjoner och blockera kristalltillväxten (se figur 2). Figur 2 Kristalltillväxten av kalciumkarbonat blockeras av magnesiumjoner vilket tillåter övermättade halter av kalcium och karbonat i saltvatten. 3

Den höga magnesiumhalten i saltvatten är således ett krav för att kunna upprätthålla de naturliga halterna av kalcium och karbonat. För låg magnesiumhalt leder till spontan utfällning av kalciumkarbonat i akvariet och sjunkande kalciumhalten och KH. Konsumtion av kalcium, magnesium och karbonat När kalciumkarbonat bildas i akvariet, antingen genom att kalkskelett bildas när t ex stenkoraller och kalkalger växer eller vid ickebiologisk utfällning så sjunker halterna av kalcium och magnesium samt KH. För varje grad KH (1 dkh) som sjunker i akvariet så går det teoretiskt åt 7,1 mg/l kalcium och det bildar 17,1 mg/l kalciumkarbonat. Nu är det ju så att en viss del magnesium binds in i kristallstrukturen så erfarenhetsmässigt sjunker kalciumhalten 5 7 mg/l om KH minskar med 1 dkh. Ovanstående matematiska samband avslöjar något viktigt om saltvatten avseende kalciumkarbonatbildning; det finns klart mycket mer kalciumjoner än det finns karbonater i saltvatten. 1dKH motsvarar 13% av hela den tillgängliga karbonathalten i naturligt havsvatten (8 dkh) medan 7,1 mg/l kalcium bara motsvarar 1,7% av den totala halten i havsvattnen (420 mg/l) (se figur 3) och då har vi inte ens räknat in all tillgänglig magnesium! Figur 3 Halterna av kalciumjoner och karbonater som finns tillgängliga i naturligt havsvatten. Mängden kalciumkarbonat som kan bildas begränsas av karbonathalten (KH). KH kommer således att sjunka klart mycket snabbare än kalcium och magnesiumhalterna vid biologisk och icke biologisk bildning av kalciumkarbonat. 4

Alkalinitet/karbonathårdhet (KH) vattnets ph buffert Ett bra sätt att följa kalkbildningen i akvariet är således att mäta KH eftersom det sjunker mycket snabbare än halterna av kalcium och magnesium. KH är intressant också på ett annat sätt i akvariet det är ett mått på saltvattnets förmåga att buffra ph gentemot t ex syra som bildas i olika processer i akvariet. Att försöka hålla KH uppe är således inte bara bra för de kalkskelettsbildande organismerna utan det är också viktigt för ph stabiliteten. När syra (vätejoner, H + ) tillförs akvariet vid ett ph på 8,2, t ex genom bakterieprocesser som nedbrytning av kvävet i foder, så kommer akvariets karbonat att ta upp dessa försurande vätejoner och bilda bikarbonat: H + + CO 3 2- HCO 3 - Effekten blir att istället för att ph sjunker dramatiskt av vätejonernas syrlighet så håller karbonatsystemet emot syraattacken. Karbonaterna fungerar som en buffert avseende ph. Denna bufferteffekt som karbonater och även bikarbonater utövar gentemot syra används för att mäta deras halt i akvarievattnet. Vi kallar detta mått för karbonathårdhet (KH) eller egentligen mer korrekt, alkalinitet. Mätningen fungerar så att man tillsätter en känd mängd syra (t ex utspädd saltsyra) droppvis och mäter ph. När ph sjunker till 4,2 har all karbonat och all bikarbonat neutraliserats till kolsyra i två steg: (I) H + + CO 3 2- HCO 3 - (II) H + + HCO 3 - H 2 CO 3 Reaktion I är den dominerande ph neutraliserande reaktionen vid ph över 7,5 sedan har all karbonat omvandlats till bikarbonat och reaktion II är den som helt dominerar. Eftersom man vet vilken mängd syra (t ex antal droppar) man var tvungen att tillsätta för att ph skulle sjunka till 4,2 (i praktiken sker ett färgomslag i lösningen vid mätningen) så kan man räkna ut KH. Mätmetoden som beskrivs ovan mäter egentligen inte KH utan den totala alkaliska bufferreserven i vattnet alkalinitet. Karbonaterna svarar för kring 96,5% av den totala alkaliniteten i naturligt saltvatten, övriga 3,5% utgörs av främst av borat. Eftersom karbonaterna dominerar så kan i praktiken likhetstecken sättas mellan karbonathårdhet och alkalinitet, även om det formellt är fel. Några undantag finns, t ex vissa akvarieprodukter och som säljs som ph buffert innehåller höga halter borat och kan ställa till det så att man överskattar sitt KH genom att mäta boratens alkalinitet istället. Undvik alla produker med höga halter borat de borde inte finnas på marknaden överhuvudtaget! Akvarister i Europa talar vanligen om karbonathårdhet (KH) och mäter det i tyska hårdhetsgrader (dkh). Enheten är lite föråldrad och ofta anger t ex våra vattenverk vattnets hårdhet i mg kalciumkarbonat eller mg bikarbonat per liter vatten. En dkh motsvarar 17,6 mg kalciumkarbonat löst i en liter vatten eller 21 mg bikarbonat i en liter vatten. Amerikanska akvarister är vanligen mer korrekta 5

och talar om alkalinitet som mäts i enheten meq/liter. 2,8 dkh motsvarar 1 meg/liter under det förenklade antagandet att all alkalinitet utgörs av karbonathårdhet. Balanserade tillsatser av kalcium och karbonater Eftersom lejonparten av all konsumtion av kalcium och karbonater är biologisk eller ickebiologisk bildning av kalciumkarbonat så kan åtgången sägas vara balanserad. D v s det går alltid åt ett visst förhållande mellan kalcium och KH och som nämnts ovan är detta förhållande så att en minskning på 1 dkh resulterar i en minskning av kalciumhalten med 5 7 mg/l (teoretiskt 7 mg/l om det inte vore för magnesium). För att ersätta denna förlust av kalcium och KH är det enklast att använda en tillsatsmetod som precis som åtgången är balanserad avseende mängden kalcium och karbonathårdhet. Nedan presenteras tre metoder som alla är balanserade: Ballingmetoden, kalkvatten och kalciumreaktor. Dosering med Ballingmetoden Tysken Hans Werner Balling presenterade 1994 en metod ( Balling ) som genom att dosera tre olika saltlösningar kunde tillföra balanserade mängder med kalcium och karbonater. Den ursprungliga metoden som idag ofta kallas för Balling Classic består egentligen av att tillföra alla salter som finns i saltvatten, med ett överskott av kalciumjoner och bikarbonat, i form av tre olika lösningar. Dessa tre lösningar görs av salterna (1) kalciumklorid (dihydrat, d v s med två molekyler kristallvatten per molekyl kalciumklorid), (2) natriumbikarbonat, (3) natriumfritt salt. Kalciumjoner tillförs således via det lättlösliga saltet kalciumklorid och karbonater (KH) tillförs i form av ett annat lättlösligt salt natriumbikarbonat: CaCl 2 + 2 NaHCO 3 Ca(HCO 3 ) 2 + 2 NaCl Eftersom att också natriumjoner och klorider tillförs via dessa lösningar så uppstår över tid ett överskott av natriumklorid (NaCl, koksalt) i akvariet. För att hantera det tillför man ett speciellt salt som har låga nivåer av natriumklorid. En mängd varianter av denna metod har utvecklats. Ett exempel är Balling light där man doserar lösningar av kalciumklorid, natriumbikarbonat samt magnesiumklorid för att även kompensera för magnesiumåtgången. Överskottet av natriumklorid hanteras genom regelbundna vattenbyten. I USA kallas dosering av lösningar av kalciumklorid och natriumbikarbonat ofta för 2 part. Magnesiumklorid (även magnesiumsulfat) doseras också ofta och återigen är det regelbundna vattenbyten som används för att hantera överskottet av natriumklorid. Dosering av natriumbikarbonat till saltvattensakvarier påverkar vattnets ph. En jämviktpunkt verkar ligga vid ph 8. Ligger ph under 8 leder dosering av natriumbikarbonat till ett ökat ph. Ligger ph över 8 så sker istället en ph sänkning. Önskar man hålla ph kring det lite högre och ofta för akvarier gynnsamma ph 8,3 så kan man istället för att dosera ren natriumbikarbonat använda 84% natriumbikarbonat och 16% som konverterats till natriumkarbonat. Natriumkarbonat erhålls genom att baka natriumbikarbonaten i ugnen (1 timme 150 C) och koldioxid och vatten avgår då från bikarbonaten och den bildar karbonat. 6

Notera att termen balanserat ofta används med två betydelser när man talar om Ballingmetoder. Dels så kan man mena att tillföra kalcium och KH balanserat som tidigare nämnts i denna artikel och dels så kan man mena balansen mellan samtliga olika joner i saltvatten. Var noggrann med att utreda vad avsändaren åsyftar! Den som vill skrida till verket med någon Ballingmetod bör se till att skaffa hem en av de många protokoll som finns på nätet och även kommersiellt. Automatisering med flerkanaliga doseringspumpar torde vara ett krav för de flesta. Dosering av kalkvatten Kalkvattendosering är en klart äldre metod som introducerades av Peter Wilkens under 70-talet. Metoden går ut på att droppvis dosera kalkvatten som ersättning för det sötvatten som avdunstar från akvariet och därmed tillföra balanserade mängder kalciumjoner och KH. Kalkvatten är en lösning av kalciumhydroxid (släkt kalk, Ca(OH) 2 ) som är kraftigt basisk (ph 12,6) p g a hydroxidjonerna (OH - ) som frigörs från kalciumhydroxiden: Ca(OH) 2 Ca 2+ + 2 OH - Lösningen tillför direkt kalciumjoner men karbonaterna tillförs indirekt i form av hydroxidjoner. Dessa reagerar omedelbart med koldioxid i akvarievattnet och bildar karbonater: OH - + CO 2 HCO 3 - I slutändan spelar det ingen som helst roll om karbonaterna tillförs indirekt som hydroxidjoner eller direkt som karbonater, men det faktum att kalkvatten har ett högt ph har effekter på akvariet. Först och främst så betyder det att ph kan stiga mycket kraftigt om mycket kalkvatten doseras. Därför ska kalkvatten doseras droppvis under flera timmar snarare än att tillsättas hastigt. Vidare så höjs ph lokalt där kalkvattensdropparna möter akvarievattnet detta kan innebära utfällning av t ex kalciumkarbonat vilket är negativt för metodens tillförselförmåga. Kalkvattendropparna ska därför möta vattenytan där det är ordentligt strömt t ex i ett sumpfack. Droppdosering av kalkvatten utförs oftast nattetid eftersom koldioxidhalterna då är som högst i akvarievattnet (ph är som lägst) i avsaknad av fotosyntes. Dosering av kalkvatten nattetid har därmed också en gynnsamt phstabiliserande effekt på akvariet. En tekniskt elegant lösning är att styra doseringen av kalkvatten med en ph-mätare så att doseringen endast sker om ph underskrider ett visst värde t ex ph 8,3. Stiger ph över 8,3 stoppas doseringen vilket ger effekten att ph går att hålla på en jämn och relativt hög nivå i akvariet något som gynnar kalkskelettbyggande organismer och möjligen försvårar tillväxten för många oönskade alger. En annan praktisk aspekt av kalkvatten är att det bryts ner av luftens koldioxid. Lämnar man kalkvatten i en öppen behållare suger vätskan åt sig luftens koldioxid och reagerar med den så att en kalciumkarbonatfällning uppstår. Kalkvattnets kvalitet (koncentration) minskar då påtagligt till akvaristens förtret. Lösningen är att förvara 7

kalkvattnet i en behållare med lock och att tillsätta ett överskott av kalciumhydroxid som lämnas kvar på behållarens botten. Vid beredning slammas kalciumhydroxidpulver (mer än 1,7 g per liter) upp i sötvatten och efter några timmar när den mjölkiga lösningen klarnat genom sedimentation av olöst kalciumhydroxid kan kalkvattnet doseras till akvariet. Görs denna blandning med ett överskott av kalciumhydroxid på bottnen i en hink/dunk med åtminstone ett löst åtsittande lock så behåller kalkvattnet sin kvalitet i flera veckor. En alternativ metod som kanske garanterar ännu högre kvalitet på kalkvattnet är att låta eventuell luft som får tillträde till behållaren passera genom ett litet rör med fuktigt kalciumhydroxidgranulat som reagerar med koldioxiden före den ens når kalkvattensytan. För större akvarier kan det vara praktiskt att automatisera blandningen av kalkvatten genom att använda en kalkreaktor (i USA Nilsenreaktor efter norrmannen Alf Jacob Nilsen). Det rör sig om en reaktor för påfyllningsvattnet med en timerstyrd magnetomrörare som bereder nytt kalkvatten dagligen för dosering lämpligen nattetid. Kalkvatten är en ganska utspädd lösning eftersom endast 1,7 g kalciumhydroxid kan lösa sig i 1 liter vatten vid rumstemperatur. Den maximala tillförseln av kalcium och KH är därför begränsad med denna metod jämfört med t ex Ballingmetoden. Det är t ex svårt att höja halten av kalcium eller KH med metoden, rimligare är att upprätthålla KH. Finns det gott om stenkoraller i god tillväxt i akvariet är det sannolikt att kalkvattnets doseringskapacitet inte räcker till. Ett sätt att öka dess styrka är att dosera ättika vid beredning av kalkvattnet. Ättikan löser upp mer kalciumhydroxid och bildar acetat (CH 3 COO - är neutraliserad ättiksyra) och kalkvattnet blir påtagligt starkare. Även kalkvatten med ättika är balanserat avseende kalcium och KH; acetaten bryts ner av bakterier i akvariet och då bildas koldioxid, vatten och hydroxidjoner: CH 3 COO - + 2 O 2 2 CO 2 + H 2 O + OH - Ett förslag från amerikanen Craig Bingman är att maximalt dosera 2,5 ml 24% ättika (från matvaruaffären) per liter kalkvatten. Doseringen är baserad på att tillräckligt med koldioxid då skapas vid nedbrytningen av acetaten för att neutralisera (karbonatisera) kalkvattnets hydroxidjoner. Denna dosering ökar kalkvattnets styrka (mängd löst kalciumhydroxid) med 36%. Notera att ättika i kalkvatten doserar organiskt kol till akvariet och inte bör kombineras med andra bakterietillväxtfrämjande metoder som t ex vodkametoden. Dosering med kalciumreaktor Så här långt har vi betraktat kalciumkarbonat som olösligt. Detta stämmer i princip vid ph kring 8 som vi har i saltvattensakvarier. Men sänks ph så går kalciumkarbonat i lösning den metoden använder vi ofta när vi rengör igenkalkade pumpar med syra. Samma princip går också att använda för att dosera kalcium och KH akvarievattnets ph sänks med koldioxid i en speciell kalciumreaktor som innehåller granulerat kalciumkarbonat (och ibland magnesiumkarbonat). Den sura miljön gör att kalciumkarbonaten löser sig som kalciumjoner och bikarbonat: CaCO 3 + H + Ca 2+ + HCO 3-8

Hur mycket kalcium och KH som reaktorn lämnar till akvariet styrs av ph i reaktorn, reaktorkammarens storlek och flödet genom den. Automatisk ph-kontroll av koldioxidtillförseln via en reglerad magnetventil är nästan ett krav. Kalkreaktorer är inte alltid helt enkla att ställa in men är troligen ett bra alternativ för större akvarier med hög konsumtion av kalcium och KH. Även magnesium kan doseras genom att inkludera magnesiumkarbonat i reaktorn. En avigsida av denna metod är att en hel del koldioxid tillförs akvarievattnet så ph kan hamna lite lågt i akvariet. Detta kan enligt vissa källor innebära ökad tillväxt av alger. En kalkreaktor kombineras därför med fördel med kalkvattensdosering som ju istället höjer akvarievattnets ph. Felaktiga halter av magnesium, kalcium och karbonater Ibland måste akvaristen hantera felaktiga halter av magnesium, kalcium och karbonater (KH). Med detta menas att en eller flera av halterna faller utanför dessa intervall: Kalcium 360-480 mg/liter Magnesium 1250-1350 mg/liter KH 6-10 dkh De felaktiga halterna kan ha sin grund i det salt som användes vid beredningen av vattnet. Vissa salter helt avsiktligt har lägre halter av kalcium och magnesium. Dessa produkter brukar ligga lite lägre i pris och är tänkta för saltvattensakvarier med endast fisk i dessa kar är naturligt höga halter av kalcium och magnesium inte ett krav. Felaktigheter kan också förekomma. T ex så kommer salt som har utsatts för fukt under transport och lagerhållning att fälla ut kalciumkarbonat som inte kommer att gå i lösning när vatten tillsätts saltet får då låg kalciumhalt och lågt KH. Några fall av felaktiga saltbatcher har rapporterats genom åren. Ett annat vanligt skäl till obalanser är att akvaristen själv doserat olika typer av preparat som inte varit balanserade avseende kalcium och KH. Tillsätts t ex en produkt till akvariet som innehåller bikarbonat men inte kalciumjoner så kommer KH att stiga medan kalciumhalten kommer att sjunka. Hantera därför inte magnesium, kalcium och KH som oberoende värden utan ta ett helhetsgrepp! Kolla salthalten mät igen! Före akvaristen vidtar några åtgärder så är det klokt att kontrollmäta salthalten. Anledningen är att en för låg eller för hög salthalt i akvariet kommer att resultera i motsvarande för låga eller för höga halter av magnesium, kalcium och till viss del även KH. Inte sällan är det enkla salthaltsmätare av vipparmstyp som visar felaktiga salthalter och missleder akvaristen. Kontrollmät salthalten med en kalibrerad refraktometer. Nästa sak att kontrollera är testkiten för kalcium, magnesium och KH. Kontrollera med andra akvarister att du använder ett märke som ger korrekta värden. 9

Justera magnesiumhalten först Som beskrivits ovan är en hög magnesiumhalt ett krav för att upprätthålla de övermättade halterna av kalcium och karbonater (KH) i saltvatten. Därför är det klokt att se till att magnesiumhalten ligger rätt före vidare justeringar görs. Skulle magnesiumhalten mot förmodan ligga lite högre än intervallet ovan så är det inget problem organismerna i akvariet är inte känsliga för en lite högre magnesiumhalt. Det är t o m så att det finns en metod för att få bort grenade trådalger Bryopsis genom att titrera upp magnesiumhalten utan skada för akvariedjuren. Vanligen ligger magnesiumhalten för lågt när den faller utanför det rekommenderade intervallet. Detta justeras enklast genom att tillsätta ett magnesiumsalt som finns att köpa i välsorterade saltvattensbutiker magnesiumklorid (MgCl 2 ). Magnesiumklorid binder en stor mängd kristallvatten och säljs vanligen med 6 bundna vattenmolekyler per molekyl magnesiumklorid (hexahydrat). Cirka 12% av vikten av detta magnesiumklorid (hexahydrat) utgörs av magnesium vilket betyder att för att justera upp magnesiumhalten i akvariet med 10 mg/liter tillsätts 0,084 g magnesiumklorid (hexahydrat) per liter akvarievatten. Exempel: 500 liter akvarium och önskar höja magnesiumhalten med 50 mg/liter (5 10mg/liter). 0,084 500 5 = 210 g magnesiumklorid behöver tillsättas Vid tillsättningen löses saltet upp i vatten (upp till 1570 g kan lösas i 1 liter vatten) och doseras så att magnesiumhalten inte stiger mer än 10-20 mg/liter och dag. När magnesiumhalten är justerad kan man ta tag i kalciumhalten och KH. Fyra felaktiga fall - halterna av kalcium och karbonater (KH) Den amerikanske kemisten Randy Holmes-Farley presenterade i Advanced Aquarist s Online Magazine novemberutgåva 2002 en utmärkt artikel som sammanfattade de fyra olika fall som kan uppstå i ett akvarium avseende halten kalcium och KH: I. För högt kalcium och KH II. För lågt kalcium och KH III. För lågt kalcium i förhållande till KH IV. För högt kalcium i förhållande till KH I artikeln presenterades förhållandet mellan kalciumhalten och KH i grafisk form (Figur 4). 10

Figur 4 Förhållandet mellan kalciumhalten och KH. Den gröna ytan markerar det område som är önskvärt att hålla sig inom. De två linjerna avgränsar värden av kalcium och KH där det råder naturlig balans mellan kalciumhalten och KH. I-IV markerar fyra olika situationer där akvaristen behöver justera kalciumhalten eller KH. (Efter Randy Holmes-Farley 2002.) I. För högt kalcium och KH Vid balanserade men för höga halter av kalcium respektive KH behöver normalt sett inte mycket göras. Vanligen försvinner problemet med tiden genom både biologisk och icke-biologisk utfällning av kalciumkarbonat. Önskar man skynda på situationen kan några partiella vattenbyten göras med ett salt som har lägre halt av kalcium och lägre KH. II. För lågt kalcium och KH Vid balanserade men för låga halter av kalcium och KH behöver både kalcium och karbonater tillsättas i en balanserad form. Detta kan t ex göras med ballingmetoden eller med en kalkreaktor. Kalkvatten har ofta svårt att höja kalciumhalten och KH påtagligt utan passar bättre för att upprätthålla redan nådda värden. Precis som i ballingmetoden kan kalciumhalten kan ökas med det lättlösliga saltet kalciumklorid (dihydrat) och KH kan ökas natriumbikarbonat. För en ökning av kalciumhalten med 10 mg/liter krävs 0,04 g kalciumklorid per liter akvarievatten. För en ökning av KH med 1 dkh krävs 0,03 g natriumbikarbonat per liter akvarievatten. Kom ihåg att för en balanserad tillsats så ska kalciumhalten ökas 5-7 mg/liter för en ökning på 1 dkh. Detta betyder att för att öka KH 1 dkh och kalciumhalten 7 mg/l krävs 0,03 g natriumbikarbonat och 0,026 g kalciumklorid per liter akvarievatten. Salterna kan strös direkt i sumpen var för sig men en bättre lösning är att lösa upp dem var för sig i vatten och deras detta (jämför ballingmetoden). Kalciumklorid och natriumbikarbonat finns hos välsorterade akvariehandlare och den senare kemikalien finns också i kryddhyllan i matvaruaffären ( bikarbonat ). 11

III. För lågt kalcium i förhållande till KH Detta är en ganska vanlig situation som kan uppstå om akvaristen doserat KH-höjande preparat som inte är balanserade avseende kalcium. Situationen kan enkelt rättas till genom att dosera mer kalciumklorid än natriumvätekarbonat. I extremfallet när KH ligger onaturligt högt men kalciumhalten lågt så behöver endast kalciumklorid tillsättas och KH kommer automatiskt att falla genom viss utfällning som kalciumkarbonat. Så återigen, för en ökning av kalciumhalten med 10 mg/liter krävs 0,04 g kalciumklorid per liter akvarievatten. Dosera motsvarande en teoretisk höjning på 20 mg/liter och dag och följ både kalciumhalten och KH genom mätningar. Höjningen kommer att gå långsammare i praktiken än vad de teoretiska siffrorna anger p g a kalciumkarbonatutfällning. Skulle också KH ligga för lågt justeras detta samtidigt genom tillsats av natriumbikarbonat enligt vad som beskrivits ovan. IV. För högt kalcium i förhållande till KH Har akvaristen doserat någon produkt som bara innehåller kalciumklorid men ingen KH-höjande alkalinitet så hamnar man snart här. Ofta faller KH i samma veva eftersom kalciumhalten driver på utfällning av kalciumkarbonat. Lösningen är att dosera natriumbikarbonat tills man hamnat igen. Är det ett extremt fall med mycket lågt KH och hög kalciumhalt kan vattenbyten vara en bättre väg att gå inte minst eftersom det finns en hel del prisvärda salt med ganska högt KH och lite lägre kalciumhalt. Automatisera beräkningarna - Aqua Calculator En hel del av de beräkningar som presenteras här kan göras automatiskt med programmet Aqua Calculator som även finns i svensk version. Figur 5 visar en skärmdump från programmet. Ladda ner det! Figur 5 Programmet Aqua Calculator underlättar doseringarna av kemikalier. Claes Andréasson, 2010 12