Жесткость воды: основные понятия (перевод статьи) - Аквафорум - форум аквариумистов и террариумистов
На сайт Всеукраинской Ассоциации аквариумистов
На главную страницу форума



 


Вернуться   Аквафорум - форум аквариумистов и террариумистов > Аквариумные издания, форумы, порталы, статьи > Аквариумная литература
Аукцион Регистрация Дневники Справка Пользователи Календарь Поиск Сообщения за день Все разделы прочитаны

Важная информация

Аквариумная литература Рекомендации, вопросы, обсуждения

Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 16.09.2006, 22:57   #1
Член Всеукраинской Ассоциации аквариумистов
  
 
Аватар для ЕвгенийЛ
 
Регистрация: 12.01.2004
Адрес: Одесса, Украина
Сообщений: 60
Поблагодарил(а) : 58
Поблагодарили 72 раз(а) в 17 сообщениях
Жесткость воды: основные понятия (перевод статьи) ===www.aquaforum.ua===

Всем привет!

В последнее время, на форуме возникают вопросы по поводу жесткости воды, единиц измерения и т.п. Предлагаю вниманию форумчан перевод неплохой статьи на эту тему. В свое время. я его (перевод) уже постил, но известные события привели к утрате топика.
С уважением,
Е.Л.
======
http://www.thekrib.com/Plants/CO2/ha...arryfrank.html

Жесткость воды
Автор: larry/creative.net (Larry Frank)
16 Дек 1997
Перевод на русский язык: Е.Л. (yevlem-at-nospam-yahoo.com)

После прочтения всех сообщений, касающихся жесткости и щелочности, я попытался пройтись по аквариумной литературе, имеющейся в моем распоряжении и внести некоторую ясность во все различные определения. Я также постарался понять как это все влияет на содержание CO2 в воде. Нижеуказанное является плодом моих трудов. Выражаю благодарность Дейву ( eworobe-at-cc.UManitoba.CA) за его помощь в разъяснении понятия щелочности. Ответственность за ошибки я принимаю на себя, и прошу не винить Дейва.

Жесткость воды

Все источники пресной воды содержат кальций и магний в различных количествах. Эти элементы присутствуют в виде катионов с 2+ зарядом. Соединяясь с отрицательно-заряженными анионами, они образуют соли. Наиболее важными анионами являются бикарбонаты HCO 3-, карбонаты CO3 2- и сульфаты SO4 2- .
Общая жесткость (GH) измеряет катионы (положительный заряд) кальция и магния.
Карбонатная жесткость (KH) относится только к анионам бикарбоната и карбоната (отрицательный заряд), но не измеряет сульфаты и прочие анионы.
Карбонатная жесткость является достаточно запутанным термином потому что ссылается на жесткость, но в реальности имеет отношение к щелочности (способности раствора противостоять изменению pH при добавлении кислоты) карбонатного и бикарбонатного происхождения. (В нашей литературе щелочность воды обычно описывается термином буферная способность воды –прим.переводчика). Прочие анионы (такие как гидроксиды, бораты, силикаты и фосфаты) также могут влиять на щелочность. Чтобы быть абсолютно корректным, вам НИКОГДА не следует использовать термин ‘KH’; в то же время, он часто используется в аквариумной литературе.
Справедливости ради следует отметить, что все таки бикарбонатная/карбонатная буферная система представляет основной источник щелочности в аквариумах с аквариумными растениями.

KH и GH обычно близки между собой, но GH может быть такой же, большей или меньшей чем KH, в зависимости от содержания катионов и анионов в образце. Например, большое количество NaHCO3 поднимет показатель (KH), но не окажет влияния на (GH). Большое количество MgSO4 поднимет показатель (GH),но не (KH).

Обычно, в пресной воде большинство катионов представлены кальцием и магнием ( в пропорции 3:1) и большинство анионов – карбонатами. Уровни (GH) и (KH) часто будут похожими.

Единицы измерения

Было бы разумным измерять общую жесткость через количество ионов/литр или молярность, но эти единицы на практике не используются.
Общераспространенными единицами измерения, используемыми в литературе, являются градусы общей жесткости dGH (GH) из немецкой системы или промилле (ppm –parts per million – частиц на миллион) Ca из CaCO3.
Карбонатная жесткость (KH) –это термин, который не имеет ничего общего с жесткостью, но представляет собой количественный эквивалент карбоната и бикарбоната, который влияет на щелочность или емкость буфферной системы. (KH) соотносится с промилле CO3 из CaCO3.

Перевод из dGH и dKH в промилле CaCO3 может быть произведен путем умножения на 17.86

Как был получен коэффициент перевода:

По определению, 1dGH = 10 мг/литр CaO
Атомный вес Ca = 40, O = 16, CaO = 56

Таким образом, 10 мг/литр CaO содержит 40/56 *10 = 7.143 мг/литр Ca

По определению, промилле ( ppm )Ca определяют не элементарный кальций , но миллионые частицы CaCO3.

Атомный вес CaCO3 = 100
Таким образом, 7.143 мг/литр элементарного Ca будут выражены как 100/40 * 7.143 = 17.8575 мг/литр (промилле)CaCO3.

1dGH = 17.86 промилле CaCO3 и 7.143 промилле Ca2+.
(KH)

1 dGH определяется как 10 мг/литр CaO, что может быть выражено в промилле CaCO3 как указано выше.
Теперь определение для dKH должно быть сделано из количества карбоната в 17.86 промилле CaCO3 , что не имеет отношения к GH, определяемому через CaO!
Исторически, GH должно быть , во-первых, определялось через CaO, жесткость через промилле CaCO 3 в-вторых, затем KH в-третьих?

1dKH = 17.86 промилле CaCO3

Из вышесказанного; 1dKH = 17.8575 мг/литр CaCO3. 7.143 мг/литр из этого - Ca, остальное ;(17.8575-7.143)= 10.7145мг/литр CO3
1dKH = 10.7145 промилле CO3

Для бикарбоната:

CaCO3 формирует Ca(HCO3)2 в воде при уровне pH менее чем 10.25 . (Два бикарбоната формируются из каждого иона карбоната):

CaCO3 + H20 + CO2 ---> Ca(HCO3)2

CO3 mw (молекулярный вес) = 60
HCO3 mw (молекулярный вес) = 61

Таким образом, 10.7145мг/литр CO3 из CaCO3 (каждый CO3 карбонатный анион формирует два HCO3 бикарбонатных аниона; 61/60*2 *10.7=21.8 мг/литр HCO3

Другой способ этого рассчета подразумевает использование молярности:
1dKH = 17.86 мг/литр CaCO3
mw CaCO3 = 100
17.86 мг/литр CaCO3 = 0.179 m (Моль) CaCO3
Это даст 2* .179 m Моль = .358 m Моль
Умножая моли *mw даст нам мг:
0.358*61(mw HCO3) = 21.8 мг/литр HCO3
1dKH = 21.8 промилле HCO3

Как использовать эти коэффициенты перевода:

Если Вам известна щелочность или жесткость в промилле (ppm), разделите на 17.86 чтобы получить градусы.
Если Вы хотите поднять щелочность на 1 dKH, используя CaCO3 - используйте 17,86 мг CaCO3
Если Вы хотите поднять щелочность на 1 dKH, используя NaHCO3 :
mw Na = 23
mw HCO3= 61
mw NaHCO3= 84
1dKH= 21.8 промилле HCO3
21.8 *84/61=30 мг/литр of NaHCO3

Используя молярность:
0.358 mМолей * 84(mwNaHCO3) = 30 мг/литр NaHCO3
CO2, Кислотность (pH) и Карбонатная Щелочность
CO2, pH и карбонаты взаимосвязаны при помощи следующих трех уравнений::
1. CO2 + H20 <------> H2CO2 (Углекислота)
2. H2CO2 <------> H+ + HCO3- (Бикарбонат)
3. HCO3- <------> H+ + CO32- (Карбонат)

Пример того, как увеличение карбонатов либо приведет к увеличению уровня pH либо потребует уравновешивающей добавки CO2 для поддержания уровня pH.

Если NaHCO2 добавялется в аквариумную воду, дополнительные карбонатные ионы приведут к смещению реакции в уравнении (2) в левую сторону. Это приведет к формированию бОльшего количества угольной кислоты, связывающей H+ ион и, таким образом, к повышению уровня pH. Дополнительная углекислота сместит реакцию в уравнении (1) в левую сторону, создавая CO2 , который будет рассеиваться из раствора, приводя равновесие на более высокий уровень pH. Для поддержания равновесия на первоначальном уровне pH, уравнения (1) и (2) должны быть опять смещены вправо. Это может быть достигнуто благодаря добавкам дополнительного CO2 в аквариум. (Уравнение (3) приобретает важность как только pH достигает значения 10.25)
Эти взаимоотношения выражены в таблице, где сведены показатели KH/pH и количество необходимого в растворе для поддержания определенного уровня pH.
Чем выше уровень карбонатов/бикарбонатов в аквариуме, тем большее количество CO2 необходимо для поддержания определенного уровня pH.

pH 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0
........._________________________________________ __________
KH
0.5 | 15 9.3 5.9 3.7 2.4 1.5 .93 .59 .37 .24 .15
1.0 | 30 18.6 11.8 7.4 4.7 3.0 1.7 1.2 .74 .47 .30
1.5 | 44 28 17.6 11.1 7.0 4.4 2.8 1.8 1.11 .70 .44
2.0 | 59 37 24 14.8 9.4 5.9 3.7 2.4 1.48 .94 .59
2.5 | 73 46 30 18.5 11.8 7.3 4.6 3.0 1.85 1.18 .73
3.0 | 87 56 35 22 14.0 8.7 5.6 3.5 2.2 1.40 .87
3.5 | 103 65 41 26 16.4 10.3 6.5 4.1 2.6 1.64 1.03
4.0 | 118 75 47 30 18.7 11.8 7.5 4.7 3.0 1.87 1.18
5.0 | 147 93 59 37 23 14.7 9.3 5.9 3.7 2.3 1.47
6.0 | 177 112 71 45 28 17.7 11.2 7.1 4.5 2.8 1.77
8.0 | 240 149 94 59 37 24 14.9 9.4 5.9 3.7 2.4
10. | 300 186 118 74 47 30 18.6 11.8 7.4 4.7 3.0
15. | 440 280 176 111 70 44 28 17.6 11.1 7.0 4.4
20. | 590 370 240 148 94 59 37 24 14.8 9.4 5.9
CO2 мг/литр
CO2 превышающий 40 мг/литр вредит рыбам. Используя эту таблицу, в которой щелочность воды бикарбонатного происхождения сбалансирована с определенным уровнем pH при помощи CO2 для контроля pH, убедитесь, что Вам не потребуется использование нездорового количества CO2.[/QUOTE]

=================================
__________________
Fish have gone fishing. Isn't it fishy?


__________________


Последний раз редактировалось ЕвгенийЛ; 16.09.2006 в 23:44..
ЕвгенийЛ поза форумом   Ответить с цитированием
10 пользователей поблагодарили ЕвгенийЛ за данный пост:
boba88 (12.06.2008), Chaiinik (28.11.2014), fer (17.09.2006), KeeR (18.09.2006), Mastacembelus (25.11.2009), quiet (20.09.2006), Serpentarius (16.09.2006), SIV (21.09.2006), Александр Бешлега (17.09.2006), борисфен (11.01.2008)
Старый 16.09.2006, 23:28   #2
Супер Модератор. Лауреат конкурса "Автор 2011 года". Член Всеукраинской Ассоциации аквариумистов
  
 
Аватар для Serpentarius
 
Регистрация: 03.09.2004
Адрес: Киев
Сообщений: 12,124
Поблагодарил(а) : 5,964
Поблагодарили 23,581 раз(а) в 7,390 сообщениях
Записей в дневнике: 17
Отправить сообщение для Serpentarius с помощью Skype™
Re: Жесткость воды: основные понятия (перевод статьи) ===www.aquaforum.ua===

Евгений, большое спасибо за статью. Только хочу немного уточнить: единица измерения концентрации называется ПРОМИЛЛЕ и не склоняется.
Промилле ‰- отношение массы растворенного вещества к массе раствора, только выраженное в тысячных долях
Например, фраза «солёность воды составляет 11‰ (одиннадцать промилле)» означает, что из общей массы воды 0,011 (11 тысячных) занимают соли; так, если взять 1 кг воды, то в ней будет 0,011 ∙ 1 000 = 11 г солей.
__________________
Откройте доброму человеку, а то он выломает дверь.
Не надо дергать никогда не спящую Змию за хвост.

Якщо на тебе гавкають собаки,
це означає: ти кудись ідеш.

Лучшие статьи месяца на Аквафоруме


__________________

Serpentarius поза форумом   Ответить с цитированием
Пользователь, который поблагодарил Serpentarius за данный пост:
ЕвгенийЛ (16.09.2006)
Старый 16.09.2006, 23:35   #3
Член Всеукраинской Ассоциации аквариумистов
  
 
Аватар для ЕвгенийЛ
 
Регистрация: 12.01.2004
Адрес: Одесса, Украина
Сообщений: 60
Поблагодарил(а) : 58
Поблагодарили 72 раз(а) в 17 сообщениях
Re: Жесткость воды: основные понятия (перевод статьи) ===www.aquaforum.ua===

Цитата:
Сообщение от Serpentarius Посмотреть сообщение
Евгений, большое спасибо за статью. Только хочу немного уточнить: единица измерения концентрации называется ПРОМИЛЛЕ и не склоняется.
Промилле ‰- отношение массы растворенного вещества к массе раствора, только выраженное в тысячных долях
Например, фраза «солёность воды составляет 11‰ (одиннадцать промилле)» означает, что из общей массы воды 0,011 (11 тысячных) занимают соли; так, если взять 1 кг воды, то в ней будет 0,011 ∙ 1 000 = 11 г солей.
Спасибо огромное - посыпаю голову пеплом Я знаю о промилле, но. к сожалению, страдаю дислексией при наборе текстов на клавиатуре.... Иногда просто удивляюсь, как мои послания люди умудряются читать и понимать
Спасибо!

Е.
__________________
Fish have gone fishing. Isn't it fishy?


__________________

ЕвгенийЛ поза форумом   Ответить с цитированием
Старый 17.09.2006, 18:59   #4
Administrator. Председатель правления Всеукраинской Ассоциации Аквариумистов
  
 
Аватар для Александр Бешлега
 
Регистрация: 08.11.2002
Адрес: г. Киев
Сообщений: 9,815
Поблагодарил(а) : 3,001
Поблагодарили 20,580 раз(а) в 3,403 сообщениях
Записей в дневнике: 10
Отправить сообщение для Александр Бешлега с помощью ICQ
Re: Жесткость воды: основные понятия (перевод статьи) ===www.aquaforum.ua===

Так как здесь невозможно отобразить таблицы, Женя, может саму теблицу в виде файла выложить для скачивания?
__________________
С огромным уважением!


__________________

Александр Бешлега поза форумом   Ответить с цитированием
Старый 24.11.2014, 01:30   #5
Moderator
  
 
Аватар для mazapura
 
Регистрация: 25.02.2008
Адрес: Рівне
Сообщений: 8,514
Поблагодарил(а) : 5,947
Поблагодарили 9,932 раз(а) в 3,822 сообщениях
Записей в дневнике: 8
Отправить сообщение для mazapura с помощью ICQ
Відповідь: Жесткость воды: основные понятия (перевод статьи) ===www.aquaforum.ua===



__________________

mazapura поза форумом   Ответить с цитированием
2 пользователей поблагодарили mazapura за данный пост:
Chaiinik (28.11.2014), чмо (13.03.2015)
Реклама помогает развиваться


Share/Bookmark

Ответ


Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
 
Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход




Текущее время: 01:52. Часовой пояс GMT +3.


Powered by vBulletin® Version 3.8.7
Copyright ©2000 - 2019, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
(с)Бешлега Александр Анатольевич, 2002-2015. Использование материалов сайта без ссылки на источник запрещено.
Благодарим за лицензионную версию форума компанию Барбус, представителя торговой марки Sera в Украине.

Друзья форума: www.akvariumi.com.ua/; Интернет-магазин аквариумных товаров "У Водяного" https://eshop.aqua.in.ua/; Интернет-магазин https://ezoo.com.ua/

AQA.ru  - все об аквариумах

no new posts