Com distingir l'aigua tova a part de l'aigua dura
Com distingir entre aigua suau i aigua dura
1. Judici d'aigua tova i aigua dura
(1) Els termes "suau" i "dur" no es refereixen a la textura física. Descriuen la quantitat de substàncies minerals dissoltes a l'aigua. L'aigua dura es divideix a més en aigua dura temporal i aigua dura permanent segons si es formaran precipitats minerals després de l'escalfament.
(2) L'aigua dura temporal conté bicarbonats, com ara bicarbonat de calci, bicarbonat de magnesi i bicarbonat de manganès. Els seus ions metàl·lics poden precipitar-se quan s'escalfen, d'aquí el nom.
(3) L'aigua dura permanent conté sulfats, clorurs i nitrats, com ara sulfat de manganès, nitrat de magnesi i clorur de calci. Els seus ions metàl·lics no precipitaran en escalfar-se.
(4) L'aigua dura comporta molts inconvenients en l'ús diari. Per exemple, la cal es forma fàcilment durant l'ebullició i es consumeix més sabó per a la bugaderia.
(5) L'aigua tova i l'aigua dura no es poden distingir mitjançant l'observació a ull nu. Normalment es requereixen proves químiques.
2. Definició de duresa de l'aigua i ions formadors de duresa
(1) La duresa mesura la capacitat de l'aigua de precipitar sabó. El sabó està format per estearat de sodi o potassi. Quan es troba amb ions de calci i magnesi, es produeix estearat de calci insoluble i estearat de magnesi, que fa que el sabó sigui ineficaç.
(2) A part dels ions de calci i magnesi, ferro, manganès, zinc, coure i altres ions metàl·lics també poden precipitar sabó. Químicament,ions de duresaEs defineixen com els cations minerals que provoquen la precipitació de sabó, incloent calci, magnesi, ferro, manganès, zinc i coure. Per tant, la duresa indica la concentració total d'aquests ions.
(3) A l'aigua natural i a l'aigua de l'aixeta, els ions de calci i magnesi representen més del 97% de tots els ions de duresa. La duresa total és la suma de la duresa del calci (al voltant del 85 %) i la duresa del magnesi (al voltant del 15 %).
(4) La duresa s'expressa habitualment en ppm de carbonat de calci (CaCO₃) en lloc de sulfats, nitrats o clorurs. L'anàlisi química quantitativa tradicional utilitza la precipitació de carbonat per capturar tots els ions de duresa, i el calci constitueix la gran majoria de la duresa total.
(5) Les proves basades en CaCO₃ poden comportar errors experimentals menors. Es poden obtenir resultats més precisos calcinant carbonat de calci en òxid de calci. L'escala de duresa alemanya (grau dH) utilitza equivalents d'òxid de calci per a la mesura.
3. Escala de classificació de duresa
La classificació següent prové deEnciclopèdia de cultiu de plantes aquàtiques (volum 1), pàgina 183, escrit pel Sr. Ke:
Aigua molt suau: 0-4 graus dH (0-89 ppm CaCO₃)
Aigua suau: 5-8 graus dH (90-159 ppm CaCO₃)
Aigua moderadament dura: 9-12 graus dH (160-229 ppm CaCO₃)
Aigua bastant dura: 13-18 graus dH (230-339 ppm CaCO₃)
Aigua dura: 19-30 graus dH (340-534 ppm CaCO₃)
Very‑hard water: Above 30 °dH (>535 ppm de CaCO₃)
4. Impactes de la duresa de l'aigua sobre les plantes aquàtiques
(1) Els nivells normals de duresa de l'aigua de l'aixeta no representen cap risc per a la salut dels humans. L'estàndard de l'aigua de l'aixeta de Taiwan estableix un límit superior de duresa de 500 ppm i la majoria dels subministraments locals d'aigua de l'aixeta es mantenen molt per sota d'aquest llindar.
(2) Tot i que no hi ha literatura de recerca dedicada que cobreixi els efectes de la duresa en els aquaris plantats, el calci i el magnesi són macronutrients essencials, mentre que el ferro, el manganès, el zinc i el coure serveixen com a oligoelements vitals. La duresa de l'aigua adequada proporciona una nutrició valuosa per al creixement de les plantes aquàtiques.
(3) Els problemes sorgeixen quan les proporcions d'ions metàl·lics es desequilibren, especialment amb concentracions de calci excessivament altes, que poden afectar negativament el desenvolupament de les plantes.
(4) L'antagonisme dels nutrients es produeix quan les proporcions dels minerals estan desequilibrades. El calci dificulta l'absorció d'aigua per les plantes, però augmenta l'absorció de nutrients, produint l'efecte contrari al potassi. Una proporció inadequada de calci a potassi crea un antagonisme competitiu, on les plantes només poden absorbir un d'aquests dos nutrients, donant lloc a defectes greus de creixement.
(5) Es pot concloure que els impactes relacionats amb la duresa sobre les plantes aquàtiques es deuen principalment a l'antagonisme dels nutrients, sobretot entre el calci i el potassi. Els productors han de seleccionar aigua de l'aquari amb una duresa ben equilibrada; tant la duresa extremadament alta com la molt baixa són inadequades.
5. Efectes de KH i GH sobre les plantes aquàtiques
(1) Exemple pràctic que mostra la diferència entre KH i GH: - Dissociació de bicarbonat de calci:
\\(\\ce{Ca(HCO3)2 → Ca^{2+} + 2HCO3-}\\) \\(\\ce{Ca^{2+}}\\) contribueix a la GH; \\(\\ce{HCO3-}\\) contribueix a KH.
- Dissociació de bicarbonat de sodi:
\\(\\ce{NaHCO3 → Na+ + HCO3-}\\) \\(\\ce{Na+}\\) no afecta la GH, mentre que \\(\\ce{HCO3-}\\) encara compta per a KH.
(2) KH measures bicarbonate‑ion (\(\ce{HCO3-}\)) concentration. It stabilises aquarium pH and provides a backup inorganic‑carbon source for photosynthesis when CO₂ runs low. Aquatic‑plants can survive at KH = 0 (CO₂ injection is required to prevent dangerous pH‑drops) and also at KH >25 graus KH (es necessita un seguiment de l'augment del pH). La gamma KH recomanada per a la majoria d'aquaris plantats és4-10 graus KH, per a un pH estable i una reserva suficient de carboni.
(3) La GH mesura la concentració total de cations que formen duresa (\\(\\ce{Ca^{2+}}\\), \\(\\ce{Mg^{2+}}\\), \\(\\ce{Mn^{2+}}\\) i així successivament). Les plantes aquàtiques no poden sobreviure a GH = 0 o en entorns d'aigua extremadament dura, de manera que la GH forma una condició fonamental de creixement. El rang òptim de GH es troba entre l'aigua tova (5-8 graus dH) i l'aigua moderadament dura (9-12 graus dH).
