« Vissza

Vízkeménység és kémhatás

A vízkémia elsőre félelmetesnek hangzó kifejezés, de fontos egy kicsit foglalkozni vele, hogy megértsük halaink alapvető igényeit. Akváriumi halak a föld minden tájáról származnak, különböző tulajdonságokkal bíró vizekből. A víz, ami a csapunkból folyik, egyes halak tartására alkalmas lesz, másokhoz viszont nem. Ha nem szeretnénk a kémiába belemélyedni, olyan halakat érdemes tartani, amelyeknek eredendően megfelel a csapvizünk minősége, viszont ehhez is meg kell ismerkedni pár alapfogalommal, hogy helyesen tudjunk választani.

A vízkeménység és a pH két olyan tulajdonsága a víznek, ami a halak életét alapvetően befolyásolja. Ez a két érték egymással is összefügg, ezért is kell mindig együtt vizsgálni őket. Mielőtt halakat választanánk, érdemes pH- és keménységtesztet venni, és megmérni a csapvizünk értékeit. Ez a két teszt elég olcsó és könnyen elvégezhető. Adatokat találhatunk a helyi vízmű weboldalán is, de ez általában elavult. A nagyobb halas boltokban előfordul, hogy egy kisebb összegért megmérik a hozott vízminta adatait, de arányaiban nem drágább megvenni otthonra a két tesztet, ami sok mérésre elég anyagot tartalmaz.

A kémhatás

A kémhatást a pH-val adják meg, ami egy mértékegység nélküli szám, a vízben található hidrogénionok mennyiségére utal. A tiszta víz semleges pH-ja 7-es értékű, ezt már általános iskolában tanítják. A gyakorlatban viszont alig találkozunk vegyileg tiszta vízzel, így hetes pH-t is csak ritkán láthatunk. Ha tiszta desztillált vizet nézünk, akkor is ott van a levegő, amivel érintkezhet. A levegőben pedig szén-dioxid is található, ami oldódik vízben, és mivel gyenge sav, a víz enyhén savassá válik, azaz csökken a pH-ja. Ez akár 5-ös pH-t is jelenthet, amennyiben elég ideig érintkezett szabadon a levegővel. A desztvíz csak frissen kibontva vagy forralás után mutatja a szép kerek 7-es értéket. Az akvarisztikában gyakran használt RO és ioncserélt víz esetében 5,5-6-os értékre kell számítani. A másik lényeges befolyásoló maga a változó keménység, ami enyhén lúgosan oldódik. Így minél magasabb a változó keménység, annál magasabb pH értékkel kell számolnunk. Akvarisztikában a legmagasabb értékek 8-8,5 körül mozognak. Az ennél magasabb pH problémákat okoz még a lúgos vizet kedvelő fajoknál is. A tipikus magyar csapvíz pH-ja 8 vagy kicsivel nagyobb érték.

A víz kémhatása alapvetően meghatároz egy csomó kémiai folyamatot, például, hogy mennyire sikeresen adnak le vagy vesznek fel a halak anyagokat a vízből a hámrétegükön keresztül. Savas vízben a fémionok könnyebben felszívódnak - a növények könnyebben jutnak tápanyagokhoz, a halakra viszont sokkal veszélyesebbek az esetleges nehézfémek. A halak vizeletéből származó ammónia alig mérgező, ezért a savas vízből származó halak nem is alkalmazkodtak az elviseléséhez. Lúgos vízben viszont fordított a helyzet, az ammónia sokkal mérgezőbb, és a fémmérgezésnek kisebb a kockázata. A savas vizek kevés baktériumot és más kórokozót tartalmaznak, ezért az itt őshonos halak immunrendszere kevésbé hatékony, mint a lúgos vizek halaié. Egyes halak sokféle kémhatáshoz képesek alkalmazkodni, mások egy szűk tartományban érzik csak jól magukat.

A vízkeménység

Lágynak a tiszta, oldott anyagokban szegény vizet nevezzük.  Az esővíz ilyen, a levegőből kimosott esetleges porszemcséken kívül nincsenek benne ásványi anyagok. Az őserdőkben a talaj is szegény ásványi anyagokban, ezért a lehullott esővíz nem tud mit kioldani, a folyók és patakok vize lágy marad. Ezzel szemben az olyan folyóvizek, amelyek mészkőben gazdag területen folynak keresztül, útjuk során kioldják a vízkeménységet alkotó vegyületeket a talajból és a kőzetekből. A nagy folyamok vize mindig felkeményedik, mire a torkolat közelébe érnek. A vízkeménység szerepe a halaknál elsősorban a pH-t befolyásoló hatásán keresztül érvényesül, de önmagában is van némi jelentősége az akvárium életében. A kemény víz kalcium, magnézium és más nyomelemek forrása a halak és a növények számára.

A vízkeménységet a kalcium és a magnézium különböző savakkal alkotott sói alkotják.

Az állandó keménység vegyületei stabilan oldatban maradnak forraláskor is, innen a nevük.   A természetes vizekben legnagyobb mennyiségben a CaSO4(kalciumszulfát alias gipsz) van jelen, ezért régebben gipszkeménységnek is nevezték. Fontos még a MgSO4(keserűsó),a CaCl2, és a MgCl2 is. Az állandó keménységet alkotó sók erős savak és erős bázisok vegyületei, a pH-t nem befolyásolják és pufferhatásuk sincs.

A változó- vagy másnéven karbonátkeménység a kalcium és magnézium szénsavval alkotott sóit jelenti. A változó keménységtől egyszerű megszabadulni forralással, ilyenkor kihajtjuk a vízből az oldott gázokat, így a szénsavat képző CO2-t is. Miután távozott, nincs ami oldatban tartsa a változó keménységet, így az mészkő formájában kicsapódik és szűrőpapírral eltávolítható. A változó keménység erős bázisok és egy gyenge sav sóiból áll. Ezért oldódása közben a vizet enyhén lúgossá teszi.

A vízkeménységet sokféleképpen mérik, de nekünk elég a leginkább elterjedttel, a német keménységi fokkal foglalkozni, a mértékegység jele nk°. Az akvarisztikai keménységtesztek ezt a mértékegységet használják. Megmérhetjük az összkeménységet, ennek jele GH, azaz "Gesamthärte", ami az összes oldott kalcium és magnéziumvegyületet jelenti. Külön teszt mutatja a karbonátkeménységet, ez a KH, azaz "Karbonathärte". Vigyázat, az összekeménységet és az állandó keménységet sokan keverik! Az elméletben az állandó keménységgel foglalkozunk, a gyakorlatban viszont a teszt összkeménységet mér. Az állandó keménység értékét akkor kapjuk meg, ha kivonjuk az összkeménységből a karbonátkeménységet.

Német keménységi fokban mérve a víz összkeménysége:
0–4 nk°            nagyon lágy
4–8 nk°            lágy
8–18 nk°          közepesen kemény
18–30 nk°        kemény
30 nk° felett     nagyon kemény

A karbonátkeménységnek van egy nagyon fontos tulajdonsága, a pufferhatás. Ez stabilan tartja a pH-t. A vízbe kerülő erősebb sav  "kitúrja" a szénsavat a sójából, és mivel a szénsav gyenge sav, sokkal kissebb mértékben csökkenti a pH-t, mint az erős sav, amit eredetileg adagoltunk. Az így keletkezett szénsav fölöslegbe kerül az egyensúlyi mennyiségéhez képest, és pár óra alatt távozik a levegőbe. Így viszonylag nagy mennyiségű sav hozzáadása sem változtatja meg jelentősen a pH-t. Az alacsony karbonátkeménységű víz pH-ja érzékeny, a legkisebb hatásra is könnyen megborul. Az alacsony keménységet igénylő halaknál ezért fokozottan figyelni kell a kémhatást befolyásoló tényezőkre.

Variációk kémhatásra és keménységre

A legtöbb természetes víz két nagy kategóriába esik: kemény és lúgos, illetve lágy és savas. Ha nincs semmi más a vízben, csak a vízkeménység és az oldott gázok, akkor ez a kettő együtt jár. A vízkeménység enyhén lúgossá tesz, a hiánya (a levegő segítségével) pedig enyhén savassá.

Ezt bonyolítja, amikor további, a pH-t befolyásoló vegyületek is találhatóak a vízben.  Őserdei és egyes mocsári vizekben sok növényi anyag található, amikből szerves savak oldódnak ki, mint a csersav és a huminsavak. Ezek a savak sötét teaszínűre festik a vizet, innen kapta a "fekete víz" elnevezést ez a típus. Mivel ezek egyben lágy vizek is, az oldott savak hatása akadálytalanul érvényesül.  Extrém esetben akár 3,5 is lehet egy ilyen víz pH-ja, általában 5 körül mozog. A fekete víz szélsőséges élőhely, nagyon kevés baktérium él meg benne. Az innen származó halak megszokták ezt a steril környezetet, és különösen érzékenyek a lúgos csapvízben szaporodó mikroorganizmusokra.

A keménységen kívül egyes nátriumvegyületek tehetik még lúgossá a természetes vizeket. A szikes vízben nátrium-hidrogénkarbonát található. Az ilyen vizet onnan ismerhetjük fel, hogy a karbonátkeménység-teszt magasabb értéket mutat, mint az összkeménység, illetve az alacsony GH ellenére erősen lúgos a kémhatása. Ez egy mérési tévedés, mivel a KH teszt a nátriumhoz tartozó karbonátot is méri (ami valójában nem keménység). A GH teszt viszont csak a kalcium- és magnéziumionokat méri, amikből jellemzően nagyon kevés található az ilyen vízben. A szikes vízben az állandó keménység kicsapódik, az összes valódi keménység KH formájában van jelen. Az alföldi csapvizeknél tapasztalhatjuk ezeket az értékeket. Ez a víz alkalmas kemény vizet igénylő fajok tartásához, viszont a magas nátriumszint okozhat problémákat halaknál és növényeknél is. A lágyvizes halak számára ez a víztípus kifejezetten rossz, hiába lágy technikailag.
Egyes társasházak ivóvízrendszeréhez ioncserélő gyantás vízlágyítót szereltek. Ez a gyanta nátriumra cseréli a kalcium- és magnézium-ionokat, a problémái azonosak a szikes vízével. akváriumi használata nem ajánlott. Sőt, a fogyasztása sem szerencsés, mert hazánkban enélkül is jellemző a túlzott nátriumbevitel, ami nem éppen egészséges.

Néhány akváriumi állat a természetben is szikes vagy ahhoz hasonló vizekben él. Ilyenek a Sulawesi szigetéről származó tornyoscsigák, garnélák és néhány kalászhal. Ezek a fajok lágy, de lúgos vizet igényelnek.

A brakk- vagy félsós víz a magas karbonátkeménység és pH mellett valamennyi konyhasót is tartalmaz. A folyók torkolati részén alakul ki, ahol a tenger az édesvízzel keveredik. A brakkvíz sűrűsége nagyobb a tiszta édesvizeknél, legyenek azok bármennyire is kemények. A sűrűség pedig meghatározza az ozmózis erősségét. A halak bőre könnyen átjárható a vízmolekulák számára, ezért az ozmózis egy kritikus tényező az életükben. Mivel a brakkvíz sűrűbb, a víz kisebb lendülettel áramlik befelé a halak bőrén keresztül, mint édesvízben. Így a brakkvízi halak veséi kisebb terheléshez szoktak. Mivel a brakkvizes élőhelyekre jellemző a sósűrűség gyakori változása is, ezért ezek a halak jelentős tűrőképességgel rendelkeznek az édesvízzel szemben. Szállításuk, bolti tárolásuk szinte mindig édesvízben történik. Hosszú távon azonban az édesvíz felőrli a tartalékaikat, és az édesvízi kórokozókkal szemben is gyenge az ellenállóképességük.

A vízkeménység és a pH megváltoztatása

Mivel a két érték összefügg, megváltoztatni is csak együtt lehet őket. Az emelésük viszonylag egyszerű, mivel csak hozzá kell adni pár dolgot a vízhez. Erre a célra árulnak előre kikevert szereket, de a tiszta sókat is megvehetjük vegyszerboltban. Az elterjedt, olcsó módszer a szódabikarbóna, azaz nátrium-hidrogénkarbonát adagolása. Ezzel gyakorlatilag szikes vizet készítünk, ami valójában nem kemény, csak sok szempontból úgy viselkedik. A legtöbb kemény vizet igénylő halnál jól bevált módszer, afrikai sügéreknél általánosan elterjedt. A magas nátriumszint főleg a növényeket viseli meg, de ha túl alacsony kalcium- és magnézium-szinttel társul, a halainknak is hiánybetegségei lehetnek mellette. A bolti KH emelő szerek egy része szintén szódabikarbónát tartalmaz, ezeket nem éri meg megvenni, a háztartási nagyságrendekkel olcsóbb. A KH természethű emelését kalcium-karbonáttal, azaz mészkővel oldhatjuk meg. Mészkőport vagy -zúzalékot szódával felöntve és jól záró flakonban pihentetve állíthatunk elő KH-emelő oldatot. Mivel az oldat sűrűsége az oldott CO2 mennyiségétől is függ, nem érdemes számolgatni a kiindulási anyagokat, bonyolult és bizonytalan is a kapott eredmény. 50liter/fél decit beöntve biztosan nem okozhatunk bajt, és legalább fél nappal később érdemes ellenőrizni az eredményt az akváriumban. Ha szükséges, pár naponta ismételhetjük az adagolást. Az akváriumban elhelyezett mészkő vagy dolomit dekoráció, zúzott mészkő, márvány vagy korall talaj is segít a KH és általánosan az ásványi anyagok mennyiségének emelésében. Azonban ez csak pH 7 alatt hatékony, fölötte minimális marad a kioldott anyagok mennyisége. Az állandó keménységet kalcium-szulfát, kalcium-klorid, magnézium-szulfát és magnézium-klorid keverékével emelhetjük. A magnézium és kalcium mennyisége 1:3 arányban megfelelő. A jobb gyári készítmények ezek kombinációit tartalmazzák az ideális arányban.

A vízkeménység és a pH csökkentése bonyolultabb és drágább. Sikert csak akkor érhetünk el, ha eltávolítjuk a keménységet a vízből, mivel addig a pufferhatás miatt a pH-t sem csökkenthetjük biztonságosan. Bár egyes szerek azt ígérik, a vízhez adva csökkentik a keménységet, ez akváriumon belül nem valósítható meg hatékonyan és biztonságosan. Ráadásul ha a szükséges mennyiséget nézzük, drágábbak is a bevett vízlágyató eljárásoknál.
A valóban működő megoldás, ha valamilyen módszerrel lágy vizet állítunk elő az akváriumon kívül, és azt tisztán vagy csapvízzel keverve adagoljuk az akváriumhoz. Ma már egyszerűen beszerezhetünk "nullás", azaz 0 keménységű vizet.

A pH csökkentése

Ha a vizet a megfelelő értékre lágyítottuk, akkor általában már nem kell további savanyításról gondoskodnunk. Ha erre mégis szükség van, akkor használhatunk tőzegkivonatot. Ez egyben el is színezi a vizet, ami sok faj számára otthonos környezetet teremt. Szokás tőzeget is áztatni a vízbe, ebben az esetben viszont nem lesz pontosan szabályozható a kioldódó savak mennyisége. Erre a célra csak díszállatos boltban kapható tőzeget használjunk. A kertészeti tőzeg általában síkvidéki tőzeg, ami egyrészt mésztartalmú(tehát keményít), másrészt előfordulhatnak benne mezőgazdasági vegyszerek maradványai, pl. rovarirtó, ami minimális mennyiségben is méreg a halaknak. A nagy mennyiségű vasfa dekoráció is jelentős csersavforrás. 
Ha nagyon pontosan meghatározott pH értékre van szükség, akkor nagyon híg sósavat vagy kénsavat szoktak használni. Az előregyártott pH-csökkentő készítményekben az utóbbi szokott előfordulni. Ezeket a szereket ne az akváriumba adagoljuk, még ha ezt is javasolja néha a használati utasítás. Sokkal biztonságosabb a bekészített cserevízhez adagolni a savat.
A növényes akvarisztika terjedésével megjelent a CO2 adagolás, mint pH csökkentő módszer. Ez egy stabil és jól működő megoldás, de drága. Akkor érdemes rá beruházni, ha egyben látványos növényzetet is szeretnénk.

A kemény víz és a savasítás

A kemény víznek pufferhatása van, erről már feljebb szó volt. A pufferhatás miatt egy bizonyos mennyiségű savat semlegesít. A kényelmes akvarista hamar eljut arra a következtetésre, hogy egyszerűen csak több savat kell adni, és a probléma megoldódik. Ilyenkor, ha elkezdjük adagolni a savat, egy mennyiség után valóban lejjebb megy a pH. A meglepetés másnap jön, amikor a mérés újra lúgos értéket mutat. Ez azért van, mert az adagolt savunk által kiszorított szénsav nem távozik azonnal. Néhány órára van szükség, amíg újra helyreáll az egyensúlyi érték, ami lúgosabb lesz, mint amit eredetileg beállítottuk. Ezt több alkalommal is megismételhetjük ugyanezzel az eredménnyel, mire valóban kimerül a pufferkapacitás, és stabilizálódik az új pH. Addig viszont ide-oda ingadozik, ami ártalmas az akvárium lakóinak. Ráadásul az így savanyított víznek magas lesz a TDS-e, mivel a hozzáadott sav is növeli ezt az értéket.

A TDS

Total Dissolved Solids, azaz a vízben található összes oldott anyag. Ennek nagy részét a vízkeménység teszi ki, ezért a két fogalom sok helyen összemosódik. Azonban egy vízben sok egyéb oldott anyag lehet, például szerves savak és egyéb, a vízkeménységbe nem beletartozó sók, például NaCl. Az összes oldott anyag együtt felel a víz ozmotikus koncentrációjáért, ami alapvetően befolyásolja a halak veseműködését. A TDS hirtelen változása bizos út a halak elhullásához, de mivel ez általánosságban igaz a hirtelen vízminőség-változásokra, a TDS szerepével kevesen foglalkoznak. Pedig hasznos információ a vízminőség megítéléséhez, például a lágy és savas vizet igénylő fajok egyben rendkívül sószegény, így alacsony TDS-ű vízben élnek. Ha valamilyen kémiai csalással (pl. a kalcium-ionok nátriumra cserélése) állították elő a lágy vizet, akkor előfordul hogy hiába lágy, a TDS érték ugyanúgy magas marad, így az érzékeny lágyvizes fajoknak nem megfelelő. Egyes vélemények szerint a hirtelen változáskor fellépő sokkért nem is a pH, hanem a TDS a felelős. Vannak akvaristák, akik hagyományból sózzák az édesvízi akváriumok vizét, ami drasztikus TDS ugrásokat okoz. Ez sok halat nem tesz boldoggá. Extrém érzékeny lágyvízi garnélák tartásánál bevett szokás a TDS követése. Egy TDS mérő beszerzése hasznos, ha lágyítjuk az akvárium vizét, mivel egyetlen gombnyomással ellenőrizhetjük a bekevert cserevizet. A műszer a víz elektromos ellenállásából számolja ki az oldott anyagok mennyiségét. Érdemes komolyabb mérőt venni, ami alkalmazkodik a hőmérséklethez is, mivel az állandó hőmérsékletű mérés a gyakorlatban kivitelezhetetlen, így az olcsóbb eszköszök durván pontatlanok.