Hej
Jag har berört i tidigare inlägg de här frågorna och försökt att utreda dem. I tråden "Tillsats av gips (Kalciumsulfat)" hade vi en dissk i våras. Här är ett utdrag
Det verkar råda en total förvirring om de olika hårdhetsparametrarna - främst GH (gemensamhetshårdhet) och KH (karbonathårdhet). GH brukar ibland benämnas totalhårdhet.
Låt oss först ta upp dessa begrepp från en akvarist synpunkt. Mycket av vår kunskap och kommersiella preparat och tester har vi historiskt sett fått från Tyskland.
När vi akvarister talar om totalhårdhet menar vi summan av de tvåvärda positiva jonerna (framförallt kalcium och magnesiumjonerna) Sorten vi brukar använda är tyska hårdhetsgrader (dH). Avser vi totalhårdhet brukar det skrivas dGH.
Med karbonathårdhet menar vi med ett akvaristisk sätt att uttrycka oss egentligen vattnets buffrande förmåga orsakad av bikarbonat och karbonatjoner. Detta är i sötvatten i stort sett det samma som begreppet alkanitet eller det engelska "total acid binding capacity". Vi uttrycker även det i tyska hårdhetsgrader, dH. Avser vi karbonathårdheten brukar vi uttrycka det som dKH.
De här begreppen har vi ärvt från Tyskland och troligtvis är de direktöversatta av personer som inte känt till hur dessa begrepp har används av kemister och vattentekniker i Sverige.
Sedan gammalt har man i Sverige använt begreppen total hårdhet, temporär hårdhet (även denna kallad karbonathårdhet) samt permanent hårdhet (även kallad icke karbonathårdhet). Totalhårdheten är summan av den temporära och permanenta hårdheten i detta fall.
Kalcium och magnesium kommer ut i naturligt vatten genom att olika kalcium och magnesiumsalter löses i vattnet när det passerar kalk och magnesiumhaltiga jordar och bergrunder. Dessa salter kan exempelvis vara kalciumkarbonat (kalk), kalciumsulfat (gips), kalciumklorid, magnesiumkarbonat, magnesiumsulfat eller magnesiumklorid. I vattnet kommer dessa salter vara lösta som kalcium-, magnesium-, karbonat-, sulfat- och kloridjoner. Vi upphettning kommer det kalcium och magnesium som har sitt ursprung från kalciumkarbonat och magnesiumkarbonat binda sig till karbonat- och eventuellt bikarbonatjoner och fälla ut i s.k. pannsten. Det är denna typ av kalcium och magnesium som har kallats temporär hårdhet eftersom upphettning tar bort dessa kalcium och magnesiumjoner. Att det även kallas karbonathårdhet beror på att varje kalcium och magnesiumjon måste ha en korresponderande karbonatjon för att bilda pannsten.
Det kalcium och magnesium som i naturliga vatten inte haft sitt ursprung från kalcium- respektive magnesiumkarbonat finner givetvis inga karbonatjoner att fälla ut med och kommer därför att finnas kvar i vattnet även efter en kokning. Denna hårdhet (läs innehåll av kalcium och magnesiumjoner) har därför historiskt sett kallats permanent hårdhet. I båda dessa fall (temporär och permanent hårdhet) avser hårdhetsbegreppet egentligen koncentrationen av kalcium och magnesiumjoner. Att den temporära hårdheten har kallats karbonathårdhet beror på att det kalcium och magnesium som innefattas här har haft sitt ursprung från kalcium respektive magnesiumkarbonat eller att korresponderande karbonatjon har kommit från något annat håll. Det har INGET att göra med akvaristens karbonathårdhet som istället är ett sätt att ange koncentrationen av karbonat och bikarbonatjoner. Akvaristens karbonathårdhet har med vattnets buffringsförmåga att göra och INTE med kalcium och magnesium koncentrationen!
Vidare så finns en utbredd missuppfattning att kalcium höjer pH samt buffrar vattnet (buffra = att vattnet kan ta emot mer försurande ämnen utan att pH droppar). Kalcium i sig gör inte detta, kalcium i sig har ingen påverkan på varken pH eller buffringsförmågan. Kalcium påverkar däremot (tillsammans med i första hand magnesium) totalhårdheten (GH). Kalk (CaCO3) (eller olika typer av kalksten) påverkar däremot pH och buffringsförmågan när det löses i vatten. Kalk är kalciumkarbonat och när det löses så bildas kalciumjoner och karbonatjoner. Karbonatjonerna påverkar både pH och buffringsförmågan men detta gör inte kalciumjonerna De flesta vet ju att bikarbonat eller rättare sagt natriumbikarbonat påverkar pH och buffringsförmågan. Men det är väl ingen som påstår att natrium är pH-höjande eller att det ökar buffringsförmågan?
Tillbaks till ursprungsfrågan. Kalciumsulfat kommer bara att påverka vattnets kalciuminnehåll (som sötvattenakvaristiskt sett mäts som totalhårdhet tillsammans med magnesium) Totalhårdheten (kalcium och magnesiuminnehållet) är normalt sett inte så kritiskt i sötvatten (varken i låga eller höga koncentrationer). Undantagen är att skall man odla känsliga mjukvattenfiskar (såsom schackbrädesciklid) kan äggen vara känsliga för kalcium även i låga koncentrationer. Dessutom är min erfarenhet är att hårdheter över 20-30 dH (som totalhårdhet dGH) kan ge missbildade yngel. Kalciumsulfat kan vara direkt olämpligt också, eftersom du då tillför sulfat som om du har otur och får syrefria fickor, kan utgöra en källa för svavelvätebildning. Vill du höja kalciumhalten (läs totalhårdheten) och ditt pH är under ca 7,8 så skall du använda kalk (kalciumkarbonat) Då får du både kalcium och en buffrande effekt (från karbonatjonerna) Varför jag satte pH till 7,8 beror på att i pH över detta är kalk väldigt svårlöst. Har man ett pH över 7,8 och vill höja kalciuminnehållet (läs totalhårdheten) föreslår jag att du använder kalciumklorid för kalciuminnehållet samt bikarbonat för buffringsverkan. Bikarbonat kan även användas som pH höjande samt buffrande tillsats i pH:n under 7,8. Kom bara ihåg att aldrig höja ett gammalt vattens pH (om ursprungspH:t är under 7) direkt Ta som regel att ALLTID byta vatten innan en sådan manöver Vid pH över 8,2 8,3 (läs saltvatten) kommer bikarbonat att vara ph-sänkande.
Vad gäller kalk så är det inte kalciumoxid utan kalciumkarbonat CaCO2 och detta har jag tidigare berört i tråden "För lågt ph?"
Här föjer ett utdrag:
Det finns ett litet problem med att använda kalksten nämligen att det snabbt blir en liten mikropåväxt (speciellt i dammar) som hindrar utbytet mellan vatten och kalk. När kalken löses av vattnet så bildas kalciumjoner och karbonatjoner: Det är utlösandet av karbonatjonerna som höjer både pH och KH Om inte kalken kommer i kontakt med vattnet (genom bildandet av denna mikrofilm) så kommer kalken ligga där som den fossil det är och inte bidra med något. Karbonat kan höja pH hur högt som helst men kalk (kalciumkarbonat) löses inte upp och bildar kalcium- och karbonatjoner i pH över 7,6 - 7,7. Kalciumen har ingen pH höjande eller KH höjande effekt, kalciumet tjänar bara som en bärare av karbonatjonerna i den fasta föreningen kalciumkarbonat
Bikarbonat NaHCO3 höjer däremot pH:t upp mot 8,2 I ett vatten över 8,2 (eg saltvatten) får dock bikarbonaten en pH-säönkande effekt. Hur hänger detta ihop? Nedan kommer ett mitt första försök att förklara karbonatsystemet så enkelt som möjligt. Tre förutsättningar finns.
CO2 (koldioxid) som blåses i vatten bildar snabbt kolsyra (H2CO3)
Jämnvikt finns mellan Kolsyra - Bikarbonat (kemiskt H2CO3 <=> H+ + HCO3- finns
Jämnvikt finns mellan bikarbonat och karbonat (kemiskt HCO3- <=> H+ + CO3 2-)
Vid pH under 8 dominerar jämnvikten mellan kolsyra och bikarbonat - över 8 dominerar jämnvikten mellan bikarbonat och karbonat
Vad innebär det nu om vi tillsätter olika kemikalier såsom koldioxid, bikarbonat och karbonat.
Vi börjar med tillsatts av koldioxid. Enligt punkt 1 så bildas kolsyra - denna påverkar balansen i punkt 2 och en del av kolsyran vill bilda bikarbonat för att uppethålla balansen mellan kolsyra och bikarbonat. Detta innebär att vätejoner (H+) frigörs när en del av kolsyran (H2CO3) blir bikarbonat (HCO3-). Tillsatts av koldioxiden kommer att bli pH sänkande även ovanför 8 eftersom den går igenom bägge jämnviktssystemen.
Tillsätter vi bikarbonat så kommer utgångs pH:t bestämma vilken effekt vi får. Är pH under 8 kommer vi i huvudsak att påverka jämnvikten i punkt två. den mellan kolsyra och bikarbonat. Extratisatsen av bikarbonat kommer att göra att en del av bikarbonaten (HCO3-) kommer att bilda kolsyra (H2CO3). För att göra detta måste den ta upp en vätejon (H+) ur vattnet. PH:t höjs. Vid pH kring 8 dominerar jämnvikten i punkt 3 (den mellan bikarbonat och karbonat). Tillsats av bikarbonat (HCO3-) kring och över detta utgångs PH betyder att en del av bikarbonat (HCO3-) vill bilda karbonat(CO3 2-). för att göra detta lämnas en vätejon (H+)Resultat pH sänks över detta pH
När vi sätter till karbonat i pH över 8 där jämnvikten mellan bikarbonat och karbonat dominerar kommer en del av karbonaten (CO3 2-) bilda bikarbonat (HCO3-) vilket innebär att vätejoner (H+) tas upp och pH höjs. Tillsatts av karbonat kommer att höja pH oavsett pH eftersom det går genom bägge jämnviktssystemen. Är pH:t under 8 vill karbonaten först bilda bikarbonat som sedan bildar kolsyra. Vätejoner tas upp - pH höjs
Om det är som i sista punkten - varför kan man inte höja pH högre än ca 7,7 med kalk (kalciumkarbonat)? Som jag skrev ovan så är kalciumkarbonat olösligt i vatten med pH över ca 7,7. Vill man få in karbonat i pH:n över ca 7,7 så får man ettdera använda kalkreaktorer eller en annan bärare för karbonaten äm kalcium. Natriumkarbonat Na2CO3 exempelvis
Ovanstående blev långt men det är ett försök att förklara ett komplicerat förlopp begripligt utan universitetsstudier bakom.
Jag hoppas att ovanstående ger lite ljus över problemet som disskuterades och vill slutligen uppmana alla som har undringar att uttnyttja den utmärkta sökfunktion här på forumet och söka på ämnet man är intresserad av. De flesta frågor har faktiskt varit uppe minst en gång
Hälsningar Lasse
