了解海水水族館中的鈣和鹼度
通過 奧爾菲克
對於新的或經驗豐富的魚友來說,如果沒有接受過關於鈣和鹼度以及它們如何相互影響的正規教育,了解水化學可能是最令人沮喪的方面之一。 大多數愛好者不喜歡閱讀有關水化學的科學著作或查看科學方程([SiO(OH)3?] + H+ ? [矽(OH)40])描繪這樣的東西,但不明白他們正在看或讀什麼。 Orphek 將在本文中嘗試簡化海水化學。
穩定一致的鈣和鹼度水平不僅可以確保鈣質無脊椎動物的生長,而且也是它們在海洋和圈養系統中生存所必需的。 珊瑚、珊瑚藻和有殼的動物不僅僅由鈣組成,還含有鈣。 它們還含有稱為緩沖劑的碳酸鹽。 緩衝液含有碳酸鈣、硼酸鹽和碳酸氫鹽。 如果沒有這些緩衝物或碳酸鹽,珊瑚就無法放下鈣骨骼,而鈣骨骼構成了海洋中發現的巨大珊瑚礁。 珊瑚吸收碳酸氫鹽並將其加工成碳酸鹽,以構建碳酸鈣骨架。 還需要具有正確強度和光譜範圍的適當照明。 鎂還在鈣化過程中發揮著作用,如果沒有鎂的存在,珊瑚就無法吸收其可用水平的鈣。 天然海水中的鎂含量是鈣含量的三倍,在我們的圈養珊瑚礁系統中也應保持這一比例。 對於成熟珊瑚,建議鈣 (Ca) 水平為 400-450 ppm,鎂 (Mg) 水平為 1200-1350 ppm。 為了使珊瑚碎片和幼珊瑚更快生長,Orphek 建議鈣含量為 465 ppm,鎂含量為 1390 ppm,dKH 含量為 12.6。 較高的 dKH 提供了額外的碳酸鹽以提高生長速度,較高的鈣水平補償了珊瑚對鈣吸收的增加。 增加鎂以調整推薦的鈣和鎂的三比一比例。 這些增加平衡了水的化學性質,並且不會升高到會導致降水的水平。
dKH(碳酸鹽硬度)不是水中的物質,也不是元素。 它衡量水中是否存在足夠的碳酸鹽,以確保珊瑚持續生長並保持 pH 值穩定。 碳酸鹽比碳酸氫鹽更能提高鹼度水平,精心設計的緩衝液應含有約 85% 的碳酸鹽,以保持 pH 值為 8.0。 在天然海水中,鹼度在 6.2 至 8.2dKH 之間變化(取決於位置),並通過碳酸鹽岩/珊瑚骨架和大氣中二氧化碳的出現和溶解來維持。 海水中二氧化碳的存在有助於緩慢溶解碳酸鹽,這就是為什麼在鈣反應器中使用二氧化碳的原因。
現在我們已經很好地了解了這些元素在自然界中如何相互作用,我們將繼續討論這些元素如何改變和影響我們家庭系統中的其他元素和參數。
我們的珊瑚礁系統的理想 pH 值是 8-8.2。 在海洋中,這種情況很容易維持,因為海洋具有巨大的表面積,可以將二氧化碳交換為氧氣,而且幾乎沒有溶解的營養物質可以使水酸化。 在我們的圈養珊瑚礁系統中,這可能具有挑戰性,特別是如果我們的系統庫存過多,而沒有適當的過濾、空氣交換、養分輸出、水流和足夠的鹼度以將 pH 值保持在理想的水平。 強烈推薦蛋白質分離器,其容量應為珊瑚礁水族箱大小的兩倍。 這將確保有效的營養物輸出,從而最大限度地減少緩衝液劑量。 降低 pH 值的兩個因素是過量的營養物質和二氧化碳,而這兩個因素都是由過量的動物飼養產生的,從而導致更多的動物廢物和二氧化碳。 魚每次呼吸都會排出二氧化碳,可以通過使用您的空間可容納的最大的水池來最大程度地減少二氧化碳的排放。 這提供了更大的表面積,以確保良好的氣體交換和氧氣吸收。 水族箱中良好的流速也是必要的,以便水不斷移動並被吸入水池中,二氧化碳可以在水池中排出,氧氣可以輸入到系統中。 pH 值在晚上下降三個單位 (2) 並不罕見,因為利用二氧化碳的光合作用不會發生,從而降低 pH 值。 良好的流速還可以使碎屑和未吃的食物保持懸浮狀態,然後將它們導出到污水坑中,在那裡清道夫可以享用它們和/或蛋白質分離器可以將它們導出系統,然後再發展成溶解的營養物質。 非層流是非常理想的,使用可編程泵(例如 Ecotech Vortex MP 型號)可以輕鬆實現這一點。 這種泵技術的使用確保了水族箱所有區域的水流良好流動,並且對於珊瑚環境來說更加自然。 強烈建議總流量至少為水族箱容積的 2 倍。
珊瑚礁系統的dKH應保持在7至8.5。 對於維護良好的系統來說,高於此水平是不必要的,也是不可取的,因為它會導致鈣沉澱。 通常已知的可降低 dKH 水平的酸是 CO 或二氧化碳、硝酸和有機酸,後兩種酸來自含有大量碎屑的沙床以及未食用的食物和廢物,它們會轉化為溶解的營養物質,導致硝酸鹽含量高於可接受的水平水平。 一些擁有大量水族箱的魚友會提供碳劑量的方法,以試圖降低硝酸鹽水平。 這個過程基本上涉及用碳源餵養營養消耗細菌,使它們大量繁殖,進而消耗更多溶解的營養物質,從而減少水中的酸。 這些營養豐富的細菌脫落並懸浮在水體中,提供了良好的食物來源,很容易被珊瑚和其他濾食性無脊椎動物消耗。
這裡有必要談談鈣沉澱,我們將盡力以清晰的方式解釋這一點。 許多魚友傾向於將 dKH 水平保持在高於必要水平的水平,認為越高越好。 緩衝液(碳酸鹽)的情況並非如此。 只能在給定量的海水中溶解給定數量的固體,這些固體包括鈣、碳酸鹽和海水中發現的幾乎所有元素。 我們用撲克籌碼來做一個簡單的比喻。 如果我們有一百個撲克籌碼完全填滿一個碗,其中七十個籌碼是紅色的代表鈣,三十個籌碼是綠色的代表碳酸鹽或緩衝液(鹼度),理論上我們的碗已經填滿了,我們不能添加任何籌碼更多的。 如果我們快速增加紅色碎片(鈣),則必須去除一些綠色碎片(鹼度)。 因此,通過添加過量的鈣(紅色碎片),我們將碳酸鹽(綠色碎片)從溶液中沉澱出來,從而導致所謂的“暴風雪”效應。 許多魚友看到這種效應後立即開始添加其他元素以試圖平衡這種效應。 這是愚蠢的,也是行不通的,它只會通過嘗試在已經裝滿的碗中添加更多薯片來達到效果,這會導致降水增加。 這個過程必須進行下去,只有這樣你才能慢慢地在水族箱內建立鈣/鹼度平衡。 如果使用 Kalkwasser 並且不緩慢投加,在較高 pH 水平下碳酸鈣沉澱可能會更加劇烈。 隨著 pH 值升高,可保留在溶液中而不發生沉澱的鈣量和鹼度會減少。 高 pH 值會將大部分碳酸氫鹽轉化為碳酸鹽,從而導致碳酸鹽峰值,從而再次產生暴風雪效應。 這就是為什麼您會在 Kalkwasser 混合容器的底部看到殘留物,由於碳酸鹽過量,它無法進入溶液。
通過定期測試 pH 值、鈣、鹼度和鎂來保持水化學平衡,將確保珊瑚礁居民持續健康。 如果您需要提高或降低鈣或鹼度,請緩慢進行,一次進行一項,而不是在同一天進行兩項。
Orphek 希望這能簡化您對鈣和鹼度如何相互作用的理解。 Orphek 不僅為您的珊瑚生產高 PAR/PUR LED 照明,我們還廣泛研究珊瑚及其對照明和水化學的反應。 我們不僅為您的珊瑚提供最好的照明,我們還希望您的珊瑚生長茂盛,並將這些信息提供給您,即水族愛好者,我們備受推崇的資產。