Sivuston teko on kesken

Pääsivu - Sivukartta - Akvaario - Tasapaino

M.

Hiilihappo - karbonaattikovuus - tasapaino

Akvaarioveden happamuuteen (pH) vaikuttavat paitsi hapot ja emäkset, myös monien heikkojen happojen ja emästen suolat; niinpä monet fosfaatit ovat happamia ja karbonaatit ja vetykarbonaatit emäksisiä. Kokonaiskovuutta aiheuttavat kalsium- ja magnesiumvetykarbonaatit muodostavat hiilidioksidin kanssa tasapainotilan, joka määrää veden pH:n.

Tämän tasapainotilan avulla voidaan laskea jokin kolmesta tekijästä: karbonaattikovuus, pH ja veteen liuennut hiilidioksidi mikäli kaksi muuta näistä tekijöistä tunnetaan. Edellytyksenä kuitenkin on ettei vedessä ole muita happamuuteen tai karbonaattikovuuteen vaikuttavia yhdisteitä. Mikäli vedessä on fosfaatteja, humushappoja sekä natrium- tai kaliumkarbonaatteja ja vetykarbonaatteja, kuten normaalisti aina on, ei noista taulukoista juuri ole hyötyä.

Kalsium- ja magnesiumbikarbonaatteja (tai -vetykarbonaatteja) voi esiintyä vain veteen liuenneina, jotta ne myös pysyisivät liuenneina, tarvitaan tietty määrä veteen liuennutta ylimääräistä hiilidioksidia. Jos tämän hiilidioksidin määrä laskee, osa vetykarbonaateista saostuu kalsium- tai magnesiumkarbonaatiksi. Tällöin veden karbonaattikovuus laskee. Mikäli hiilidioksidin määrä vedessä nousee, liukenevat nuo karbonaatit vetykarbonaatteina veteen ja karbonaattikovuus nousee, kunnes uusitasapainotila saavutetaan. Tämä hiilihapon ja emäksisten vetykarbonaattien suhde kulloinkin määrää myös veden happamuuden (tai emäksisyyden). Tarkalleen tämä tapahtuu näin vain sellaisissa olosuhteissa joissa vedessä on vain kalsium- ja magnesium- vetykarbonaatteja sekä liuennutta hiilidioksidia. Matemaattisesti ajatellen kyseessä on yhtälö, jossa on kolme muuttajaa ja yksi vakio=0. Kaksi muuttujaa tuntemalla voidaan kolmas ratkaista.

Natrium- ja kaliumkarbonaatteja esiintyy myös veteen liuenneina täysin riippumatta hiilidioksidin määrästä, joten mikäli niitä on runsaasti vedessä kuten esimerkiksi Malawi- ja Tanganjika-vedessä, ei tuosta tasapaino- taulukosta ole apua. Nämä suolat aiheuttavat ainoastaan "karbonaattikovuutta", mutta eivät lainkaan kokonaiskovuutta, joten kokonaiskovuuden mittaamisella voidaan saada lisäselvyyttä tuon edellä mainitun tasapainotaulukon käyttökelpoisuudesta kussakin tapauksessa.

Noissa tasapainotaulukoissa tilanne on sikäli yksinkertainen että niistä on voitu jättää karbonaatit laskuista pois, koska kalsium- ja magnesiumkarbonaattia ei vedessä voi liuenneena olla. Tekijöitä on siis vain kolme: pH, vetykarbonaattipitoisuus ja tasapainohiilidioksidin määrä. Siis kun kaksi noista tunnetaan, voidaan kolmas laskea

Kuitenkin, jos vedessä on myös natriumkarbonaattia, se pysyy liuenneena eikä tasapainohiilidioksidia tarvita. Yhtälössä on nyt neljä tekijää: pH, hiilidioksidi, natriumkarbonaatti ja natriumvety- karbonaatti. Jos näistä vain kaksi tunnetaan, ei kahta muuta tietenkään voida laskea eikä tasapainotaulukkoa siten kahden tekijän perusteella kahden selvittämiseksi myöskään laatia.

Taustalla oleva teoria ja matematiikka pitävät toki paikkansa, mutta muuttujia on ainakin neljä.