Akvaristika, Biológia, Príroda, Ryby, Živočíchy

Chemické procesy v akváriu

Hits: 20318

Chémie sa netreba báť, má svoje pevné zákonitosti, ale bez jej aspoň malých vedomostí sa dá len veľmi ťažko zaobísť pri úspešnom chove, alebo pestovaní rastlín. Biologické procesy úzko súvisia aj s fyzikálnymi zákonmi. V prírode sa len veľmi málo látok v kvapalnom alebo plynnom stave nachádza v stálom, neutrálnom stave. Drvivá väčšina látok je disociovaná na ióny. Schopnosť viazať sa na látky, prvky je špecifická, závisí od množstva chemických, ale aj fyzikálnych faktorov. Aj samotná voda sa vyznačuje ionizáciou – veď každý z nás vie, že je vodičom elektrického prúdu. O pH počul asi každý akvarista. Čo popisuje pH? Rozdielnu koncentráciu chemicky čistých zložiek vody – jednotlivých „zložiek“ tvoriacich vodu. Voda poskytuje možnosti pre množstvo chemických reakcií. Pre tieto reakcie je možné opísať rovnovážne konštanty. Nie je to nič nenormálne, nič ťažko pochopiteľné. Keď použijem analógiu, je to presne ako medzi ľuďmi, aj tam existuje medzi nami určitá rovnováha, určité napätie (tlak), ktoré sa raz prikloní na jednu stranu, inokedy na opačnú. A k podmienkam, ktoré určujú tento stav rovnako patrí aj taká maličkosť, ako „odkiaľ fúka vietor„. Spomeňme si na osmózu, ale aj na to, čo sa stane, keď uvoľníme ventil na pneumatike – časom sa vyrovná tlak. Chemická väzba je krehká vec, podobne ako vzťahy medzi ľuďmi. Aj medzi nami existujú katalyzátory, enzýmy podobne ako sa popisujú v chémii a biológii, ktoré dovoľujú uskutočniť nejaký proces, nejakú reakciu. Samozrejme aj spomaľovače – inhibítory.

Príroda má jednotný základ, Aristoteles ju chápe ako vznik, podstatu a vývoj vecí, a ja to vidím rovnako. Ak sa k tomu postavíme spoločne, máme väčšiu šancu porozumieť aj akvaristike. Pochopenie súvislostí rôznych vedných odborov popisuje termín konziliencia. Základným stavebným prvkov živých sústav je uhlík. Uhlík patrí spolu s vodíkom, kyslíkom, dusíkom, fosforom, sírou ku biogénnym prvkom. Chémia uhlíka tvorí samostatne stojacu disciplínu – organickú chémiu (nezaoberá sa len oxidmi uhlíka). Uhlík tvorí najväčšiu časť sušiny rýb, rastlín, aj mikroorganizmov. Asi každý z vás sa v živote stretol s pojmom fotosyntéza. Aj táto reakcia, ktorá aj nám, ľuďom dovoľuje existovať, sa točí okolo uhlíka. V akváriu sa uhlík vyskytuje najmä vo forme oxidu uhličitého, uhličitanov, hydrogenuhličitanov a kyseliny uhličitej. V akom pomere závisí najmä od pH. Uhlík sa nachádza aj vo forme bielkovín v potrave, v dreve kde postupným rozkladom dochádza ku štiepeniu bielkovín na aminokyseliny a následne ku nitrifikácii a denitrifikácii, čo posúva pH smerom dole – prostredie sa okysľuje. V denitrifikácii a nitrifikácii hrá najdôležitejšiu úlohu dusík. V akváriu dochádza najprv ku nitrifikácii. Najprv oxiduje amoniak na dusitany a dusičnany pôsobením nitrifikačných baktérií Nitrosomonas. Ako nám už nahovára predchádzajúca veta, tento proces je aeróbny (za prístupu vzduchu). V anaeróbnych podmienkach dochádza k opačnému procesu (redukčnému) – ku denitrifikácii. Dochádza ku redukcii zlúčenín dusíka na oxidy dusíka – N2O, NO, prípadne na až N2 pri pH vyššom ako 6 pôsobením baktérií Nitrobacter. Keďže ide o plyny, denitrifikácia dokáže odstrániť z vody (akvária) zlúčeniny dusíka. Tieto procesy sú pre akvaristiku veľmi dôležité a v zásade pozitívne naklonené. Toxicita produktov látok cyklu dusíka klesá v tomto rade: NH3 – NO2 – NO3. Vyšší obsah dusičnanov neznášajú niektoré citlivejšie druhy – napr. americké Apistogrammy. Toxicita amoniaku je vyššia pri vyššom pH. Viac amoniaku sa nachádza vo vode s vyšším pH a vyššou teplotou. Dusík pochádza zo štiepenia bielkovín, ktoré dodávame potravou. Najprv sa tvoria aminokyseliny, neskôr amoniak. Dusičnany je možné účinne eliminovať rastlinami, prípadne reverznou osmózou v zdrojovej vode , alebo selektívnymi iontomeničmi. Fosforečnany ( PO4) a ťažké kovy ako napr. olovo, zinok sú takisto toxické. Niektoré kovy sú v stopovom množstve žiaduce, ale vo vyššej koncentrácií pôsobia ako jedy. V prípade, že pri rozklade hmoty je kyslíkový deficit, produkty hnitia sú metán ( CH4), amoniak, sulfán ( H2S), kyselina mliečna. Druhy neznášajúce príliš mäkkú vodu často trpia na vodnateľnosť. To je spôsobené osmotickým tlakom – z ich tela sa soli vyplavujú a viac čistej vody preniká do ich tela ako je únosné. Oxid uhličitý je nevyhnutná anorganická látka, ktorá však pri vysokej koncentrácii pôsobí ako narkotikum a ryby dusí. Niekedy sa tieto účinky dajú využiť. Ak chceme napr. ryby humánne usmrtiť, stačí na to minerálka – tá by mala obsahovať viac ako 5% rozpusteného CO2. Medzi uhličitanovou tvrdosťou, pH a oxidom uhličitým je závislosť. Obsah CO2 je nepriamo úmerný ku pH a teplote a priamo úmerný ku uhličitanovej tvrdosti.

 

Use Facebook to Comment on this Post