海水水族館のカルシウムとアルカリ度を理解する
オルフェック著
カルシウムとアルカリ性、そしてそれらが相互にどのような影響を与えるかについての正式な教育を受けていない初心者にとっても、ベテランのアクアリストにとっても、水の化学を理解することは最もイライラする側面の XNUMX つです。 ほとんどの愛好家は、水の化学に関する科学的著作を読んだり、科学方程式 ([SiO(OH)3?] + H+ ? [Si(OH)40])そのようなことを描いており、彼らが何を見たり読んだりしているのかさえ理解していません。 Orphek はこの記事で海洋水の化学を単純化することを試みます。
安定した一貫したレベルのカルシウムとアルカリ度は、石灰質無脊椎動物の成長を保証するだけでなく、海洋と私たちの捕獲システムの両方で無脊椎動物が生存するためにも必要です。 サンゴ、サンゴ藻、貝殻を持つ動物は、カルシウムだけで構成されているわけではありません。 緩衝剤と呼ばれる炭酸塩も含まれています。 緩衝液には炭酸カルシウム、ホウ酸カルシウム、重炭酸カルシウムが含まれています。 これらの緩衝剤や炭酸塩がなければ、サンゴは私たちの海にある巨大なサンゴ礁を構成するカルシウム骨格を置くことができません。 サンゴは重炭酸塩を吸収し、それを炭酸塩に加工して炭酸カルシウムの骨格を形成します。 正しい強度とスペクトル範囲の適切な照明も必要です。 マグネシウムは石灰化にも関与しており、マグネシウムが存在しないとサンゴは必要なレベルのカルシウムを吸収できません。 天然海水中のマグネシウムレベルはカルシウムレベルの400倍であり、私たちの捕獲されたサンゴ礁システムでもその比率を維持する必要があります。 成熟したサンゴには、カルシウム (Ca) レベル 450 ~ 1200 ppm、マグネシウム (Mg) レベル 1350 ~ 465 ppm が推奨されます。 破片や幼サンゴのより早い成長のために、Orphek はカルシウム レベル 1390ppm、Mg 12.6ppm、dKH XNUMX を推奨しています。 dKH が高くなると、成長速度を高めるために追加の炭酸塩が提供され、カルシウム レベルが高くなると、サンゴによるカルシウム吸収の増加が補われます。 推奨されるカルシウムとマグネシウムの XNUMX 対 XNUMX の比率を調整するために、Mg が増加します。 これらの増加により水の化学的バランスがとれ、降水が発生するレベルまで上昇することはありません。
dKH(炭酸硬度)は水中に存在するものではなく、元素でもありません。 これは、サンゴの成長を継続し、pH を安定に保つのに十分な炭酸塩が水中に存在するかどうかの尺度です。 炭酸塩は重炭酸塩よりもはるかにアルカリ度を上昇させるため、適切に設計された緩衝液には pH 85 を維持するために約 8.0% の炭酸塩が含まれている必要があります。 天然海水のアルカリ度は 6.2 ~ 8.2dKH (場所によって異なります) で変動し、大気中の炭酸塩岩/サンゴ骨格と二酸化炭素の生成と溶解によって維持されます。 海水中の二酸化炭素の存在は、炭酸塩をゆっくりと溶解するのに役立ちます。これが、カルシウム反応器で CO2 が使用される理由です。
これらの要素が自然界でどのように相互作用するかについてはよく理解できたので、次は、これらの要素がどのように変化し、ホームシステム内の他の要素やパラメータに影響を与えることができるかについて説明します。
私たちのサンゴ礁システムの理想的な pH は 8 ~ 8.2 です。 海洋では、CO2を酸素に交換する膨大な表面積と、水を酸性化する可能性のある溶解栄養素がほとんど存在しないという事実により、この状態は容易に維持されます。 私たちの捕獲されたサンゴ礁システムでは、特に適切な濾過、空気交換、栄養塩の輸送、水の流れ、pH レベルを望ましいレベルに保つための適切なアルカリ度がなければ、システムに過剰にストックした場合、これは困難になる可能性があります。 プロテインスキマーを強くお勧めします。サンゴ礁の水槽のサイズの 2 倍の容量を選択する必要があります。 これにより、効率的な栄養素の輸送が確保され、バッファーの投与が最小限に抑えられます。 pHを低下させる0.3つの要因は過剰な栄養素と二酸化炭素であり、これらは両方とも過剰な動物の放牧によって生成され、より多くの動物の排泄物と二酸化炭素が発生します。 魚は呼吸するたびに二酸化炭素を排出しますが、スペースが収まる最大のサンプを使用することで、これを最小限に抑えることができます。 これにより表面積が大きくなり、良好なガス交換と酸素の取り込みが確保されます。 水が常に移動してサンプに引き込まれ、そこで CO12 が排出され、酸素がシステムに導入されるように、水槽内の適切な流量も必要です。 二酸化炭素を利用した光合成が起こらず、pHが低下するため、夕方にはpHレベルがXNUMX単位(XNUMX)も低下することも珍しくありません。 また、良好な流量によりデトリタスや食べ残した食物を浮遊状態に保ち、サンプに移送してスカベンジャーが餌を食べたり、プロテインスキマーが溶解栄養素に発展する前にシステムの外に移送したりすることができます。 非層流は非常に望ましいことであり、Ecotech Vortex MP モデルなどのプログラム可能なポンプを使用すると、これを簡単に実現できます。 このポンプ技術の使用により、水槽のすべてのエリアで良好な水の動きが保証され、サンゴ環境にとってより自然になります。 総流量は水槽容積の少なくとも XNUMX 倍にすることを強くお勧めします。
サンゴ礁システムの dKH は 7 ~ 8.5 に維持する必要があります。 これを超えるレベルは、適切に維持されたシステムでは必要ありませんが、カルシウムの沈殿を引き起こす可能性があるため望ましくありません。 dKH レベルを下げるために一般的に知られている酸は、CO または二酸化炭素、硝酸、および有機酸です。後者の XNUMX つは、大量のデトリタスを含む砂床と、食べられなかった食べ物や廃棄物に由来し、許容範囲を超える硝酸塩をもたらす溶解栄養素に変わります。レベル。 大量の水槽を所有するアクアリストの中には、硝酸塩レベルを下げるために炭素を注入する手段を提供する人もいます。 このプロセスは基本的に、栄養を食べるバクテリアに炭素源を与えることでバクテリアが大量に増殖し、その結果、より多くの溶解栄養素が消費され、それによって水中の酸が減少します。 これらの栄養豊富なバクテリアは剥がれ落ちて水柱中に浮遊し、サンゴや濾過摂食性の他の無脊椎動物によって容易に消費される良好な食物源を提供します。
ここでカルシウムの沈殿について少し説明する必要がありますが、これについてはわかりやすく説明していきます。 多くのアクアリストは、多ければ多いほど良いと考え、dKH レベルを必要以上に高く保つ傾向があります。 緩衝液(炭酸塩)の場合はそうではありません。 所定の量の海水には所定の数の固体のみを溶解することができます。これらの固体には、カルシウム、炭酸塩、および海水に含まれるほとんどすべての元素が含まれます。 簡単な例えとして、ポーカーチップを使って説明します。 ボウルを完全に満たす XNUMX 枚のポーカー チップがあり、これらのチップのうち XNUMX 枚がカルシウムを表すために赤で、これらのチップのうち XNUMX 枚が炭酸塩または緩衝剤 (アルカリ性) を表す緑色である場合、理論的には、ボウルは満たされており、何も追加することはできません。もっと。 赤いチップ (カルシウム) を急激に増やすと、緑色のチップ (アルカリ性) の一部を除去する必要があります。 したがって、過剰量のカルシウム (赤いチップ) を投与することにより、溶液から炭酸塩 (緑色のチップ) が沈殿し、それによって「吹雪」効果として知られる現象が引き起こされます。 この影響を見た多くのアクアリストは、バランスをとろうとすぐに他の元素を投与し始めます。 これは愚かで機能しません。すでにいっぱいになっているボウルにさらにチップを追加しようとすることで効果が得られるだけで、沈殿物の増加につながる可能性があります。 このイベントは一巡して初めて、ゆっくりと水族館内のカルシウムとアルカリのバランスを確立することができます。 炭酸カルシウムの沈殿は、カルクワッサーが使用され、ゆっくりと投与されなかった場合に、より高い pH レベルでさらに激しくなる可能性があります。 pHが上昇すると、沈殿せずに溶液中に保持できるカルシウムとアルカリ度の量が減少します。 pH レベルが高いと、存在する重炭酸塩の多くが炭酸塩に変換され、炭酸塩のスパイクが発生し、再び吹雪効果が発生します。 これが、カルクワッサー混合容器の底に残留物が見られる理由です。過剰な炭酸塩のために溶液に入ることができません。
pH、カルシウム、アルカリ度、マグネシウムを定期的に検査して水の化学的バランスを保つことで、サンゴ礁に住む人々の継続的な健康が保証されます。 カルシウムやアルカリ度を上げたり下げたりする必要がある場合は、同じ日に両方を行うのではなく、一度に XNUMX つずつゆっくりと行ってください。
Orphek は、これがカルシウムとアルカリ性がどのように相互に反応するかについての理解を容易にすることを望んでいます。 Orphek は、サンゴ用に高 PAR/PUR LED 照明を製造するだけではなく、サンゴと、照明と水の化学反応の両方に対するサンゴの反応を幅広く研究しています。 当社はお客様のサンゴに最適な照明を提供するだけでなく、お客様のサンゴが成長し繁栄することを望み、その情報を当社の高く評価されている資産であるアクアリストであるお客様に提供します。