AKVARYUM KİMYASI

Akvaryum suyunun hazırlanması

Şehir sularında bulunan klor ve ağır metaller bitki ve balıklar için zehirlidir. Bu suyun ilk önce akvaryum için uygun hale getirilmesi gerekir. Akvaryuma koymadan önce temiz ve zehirli olmayan bir kapta bir hafta dinlendirmek ya da bir su filtresi veya hava pompasıyla bir iki gün havalandırmak gerekir. Bundan sonra da suyun içinde kalan kloru ve ağır metalleri nötralize etmek için bir su hazırlama preparatı kullanmak yerinde olacaktır.

Bakır zehirlidir. Bu yüzden yeni kurulmuş, henüz kireçlenmemiş bakır tesisatlardan gelen su, akvaryumlar için uygun değildir. İçinde zehirli metaller bulunma olsılığı olduğu için musluktan akan sıcak suyu da akvaryum için kullanmamalısınız. Sadece soğuk su, o da bir süre akıtıldıktan sonra kullanılmalıdır.

Suyun kimyası
İçinde yaşadıkları suyun bileşimi, diğer bir deyişle kimyası balık ve bitkiler için büyük önem taşır. Bazı balık ve bitki türleri yaşamlarını sürdürebilmek için çok özel su şartları (pH, GH, erimiş karbondioksit miktarı vs.) gerektirirler. Bunlar hassas ve zor türlerdir. Örneğin bir Güney Amerika cüce çikliti olan apistogramma agassizi ' nin uzun dönemde sağlıkla yaşayabilmesi için diğer şartların yanındam akvaryum suyunun asitlik değerinin de 6 - 6,7 pH arası olması gereklidir. Bazı türler ise çok geniş aralıklardaki su değerlerinde sağlıkla yaşayabilir ve hatta çoğalabilirler. Bunlar, çoğu zaman doğada da mevsimlerle bağlı olarak değişen su şartlarına göğüs germek zorunda olan dayanıklı türlerdir.

Akvaryum bitki ve balıklarına gereksinim duydukları su şartlarını sağlayabilmek, suyun kimyasından bir miktar anlamayı gerektirir. Özellikle bilinmesi gerekenler, akvaryumculukta önem kazanmış toplam sertlik (GH), kartbonat sertliği (KH), asitlik (pH) ve erimiş karbondioksit (CO2) gibi değerlerin ilişkileridir:

Suyun asitlik derecesi (pH)
Suyun pH derecesi, içinde çözülmüş halde bulunan bütün asitik ve bazik maddelerden etkilenir. Suyun pH derecesiyle, bütün bu maddelerin toplam etkisi ölçülmüş olur. Suda ne kadar çok asitik madde varsa, pH değeri de o kadar düşer. Kimya dilinde belirtilecek olursa, asitik su elektron almaya, bazik su ise vermeye eğilimlidir.

0 - 14 pH skalası
Suyun pH derecesi, sudaki hidrojen (H⁺) iyonları konsantrasyonunun negatif logaritmasıyla (10^-pH) orantılıdır ve 0-14 aralığında bir skalayla ölçülür. Saf suyun hidrojen iyonları (H⁺) konsantrasyonu, hidroksit (OH^-) iyonları konsantrasyonuna eşit, pH derecesi de nötr, yani 7'dir. Asitik özellikli sularda (pH 0-7 aralığı) H⁺ iyonları OH^- iyonlarından daha fazla, bazik özellikli sularda ise (pH 7-14 aralığı) OH^- iyonları H⁺ iyonlarından daha fazla bulunur.Tatlı su akvaryumları için genelde 5.5 - 8.5 pH aralığı önem taşır. Çoğu tatlı su kaynaklarının pH derecesi de bu değerler arasındadır. Örneğin Afrika'daki Malawi Gölü'nün çeşitli yerlerindeki pH değerleri 7.5-8.5 arasıyken (bazik), tropik Amazon sularının çoğu yerinde pH 6.5'in altındadır (asitik).

Balık ve bitki türleri sağlıklı yaşamak için belli pH değerleri gerektirirler
Suyun pH değeri akvaryumculukta çok önem kazanmıştır. Her balık veya bitki türü, sağlıklı yaşayabilmek için belli sınırlar içindeki pH değerlerini gerektirirler. Bazı türler, 6,5 - 8,5 gibi geniş bir pH aralığında sorunsuzca yaşamlarını sürdürürken bazıları 5,5 - 6,5 aralığı gibi özel (asitik) su şartlarına gereksinim duyarlar.

Sudaki hızlı pH değişimleri tehlikelidir!
Çoğu zaman, suyun mutlak pH derecesinden çok, pH'ın dengede sabit tutulması önemlidir. Çünkü balıklar, bitkiler ve mikroorganizmalar, ani pH değişimlerinden son derece olumsuz etkilenirler. Suyun pH derecesinin dengede tutulmasında bikarbonat sertliği önemli rol oynar. Genel olarak, suyun bikarbonat sertliği yükseldikçe pH da yükselir ve daha kolay dengede tutulur. Örneğin bikarbonat sertliği arttıkça akvaryumdaki karbondioksit miktarına bağlı günlük pH salınımları azalacaktır. Disk balığı gibi düşük pH dereceleri (5,5-6,5) gerektiren balıkların bakımının zorluğu da kısmen bu noktadan kaynaklanır. Bu pH değerlerinde suyun bikarbonat sertliği de düşük olacağından pH'ı dengede tutmak zorlaşır.

Bir çoğu Amazon Nehri kökenli asitik su gerektiren balıklar için turba (almanca torf, ingilizce peat) filtre malzemesi kullanılması önerilir.

pH ve karbondioksit
Bir akvaryumda pH değerini etkileyen en önemli madde karbondioksittir (CO₂). Suda ne kadar çok karbondioksit varsa pH da o kadar düşer. Gündüzleri bitkiler fotosentez sırasında karbondioksit alır oksijen verirler. Bu yüzden de bitkili akvaryumlarda pH derecesi, sabah ışık ilk açıldığında en düşük noktasındayken akşam ışığın kapanmasına yakın en yüksek noktasına ulaşır.

Suyun toplam sertliği (GH)

Sudaki katyonlar ve GH

Sertlik yapan tuzlar: Kalsiyum ve magnezyum tuzları Suda çözünmüş türlü tuzlar arasında kalsiyum ve magnezyum tuzları suyun toplam sertliğini oluştururlar. Suda en çok bulunan sertlik yapıcı bileşikler genelde kalsiyum bikarbonat [Ca(HCO3)2] ve kalsiyum sülfattır [CaSO4]. Kalsiyum ve magnezyum tuzlarının çok bulunduğu sular sert, az oldukları sular ise yumuşak olarak nitelendirilir. Sertliğin ölçüm birimi olan 1° GH litrede 10 mg kalsiyum veya magnezyum oksite karşılık gelir. (Ca: Kalsiyum, Mg: Magnezyum, Na: Sodyum, P: Potasyum)

Geçici sertlik:
Kalsiyum bikarbonatın neden olduğu sertliğe geçici sertlik de denir, çünkü suyu kaynatınca bu sertlik kaybolur. Kalsiyum sülfatın yol açtığı sertlik ise kalıcı sertliktir. Böylece:

toplam serlik (dGH) = kalıcı sertlik + geçici sertlik

Akvaryumculukta su, sertlik derecesine (GH) göre aşağıdaki gibi sınıflandırılır:

0° - 5°	çok yumuşak
5° - 10°	yumuşak
10° - 15°	orta sert
15° - 20°	sert
20° - +	çok sert

Suyun sertliği ve ozmotik basınç
Suyun sertliği, ozmotik basınçla doğrudan ilişkilidir; dolayısıyla suda yaşayan her türli canlının hücresel faaliyetini de doğrudan etkiler. Genel olarak akvaryum balıkları için uygun sertlik derecesi 5° -15° GH arası değerlerdir. Bazı türlerin gerektirdiği su şartları bu sınırların dışında kalır. Güney Amerika'da, Amazon nehir sisteminde yaşayan bazı türler ancak çok yumuşak sularda sağlıkla yaşayabilirler. Tanganika ve Malawi göllerinde yaşayan Afrika çiklitleri ise sert su gerektirirler.

Sert su yumuşatılabilir
Sert su, gerek duyulursa ozmoz suyu karıştırılarak yumuşatılabilir. Ozmoz suyu, musluğa ters ozmoz (reverse osmosis) aleti takılarak musluk suyunun yaklaşık %98 oranında saflaştırılmasıyla elde edilir.

Suyun karbonat sertliği (KH)
Karbonat sertliği, sudaki bikarbonat (HCO_3^-) iyonlarının konsantrasyonunun bir ölçüsüdür. Karbonat sertliği, akvaryum balıkları için tehlikeli olan ani pH değişimlerine karşı tampon görevi yapar; KH ne kadar yüksekse pH salınımları o kadar az olur. Bir akvaryumda karbonat sertliği çok düşükse, balık, bitki, ve bakteri faaliyeti sonucu artan veya eksilen karbondioksite bağlı olarak pH salınımları çok yüksek olacak, bu da biyolojik dengeyi ve balıkların sağlığını çok olumsuz etkileyecektir. Çok özel su şartları gerektiren balık ve bitki türlerini bir yana bırakırsak, bir akvaryumdaki karbonat sertliğinin 3° -10° KH arası bir değer olması önerilir.

sudaki anyonlar ve KH

Karbonat sertliği sudaki bikarbonat (HCO3-) konsantrasyonunun bir ölçüsüdür. Karbonat sertliği, sadece bikarbonat (HCO3-) iyonlarının konsantrasyonuna bağlıdır ve kalsiyum bikarbonata [Ca(HCO3)2] bağlı geçici sertlikle karıştırılmamalıdır. Karbonat sertliği, toplam sertlik (GH) yaratmayan sodyum bikarbonat (NaHCO3) veya potasyum bikarbonat (PHCO3) tuzlarının çözünmesiyle de oluşabilir. Genel eğilim, toplam sertliğin (GH) karbonat sertliğinden (KH) yüksek olmasıyla birlikte, bazı durumlarda (örneğin saf suda sodyum bikarbonat eritmiş olduğunuzu düşünün) bunun tersi de görülebilir.

Karbonat sertliği (KH), karbondioksit (CO2) ve asitlik (pH) ilişkisi
Normalde bir akvaryumda karbonat sertliğini -aynı zamanda geçici sertliği de-oluşturan en önemli tuz, suda kolaylıkla eriyen kalsiyum bikarbonattır [Ca(HCO₃₎₂]. Kalsiyum karbonatın (CaCO₃) ise çözünürlüğü çok düşüktür. Kaynatılarak suyun geçici sertliğinin nasıl giderildiğini aşağıdaki çift yönlü kimyasal denklem aracılığıyla daha iyi açıklayabiliriz: Karbondioksit azalırsa, denge, denklemin sağ tarafı lehinde bozulur ve kalsiyum bikarbonatın bir kısmı kalsiyum karbonata dönüşerek çökelir. Kalan karbondioksit miktarına bağlı olarak kalsiyum bikarbonat konsantrasyonunun daha düşük olduğu yeni bir denge noktası oluşur.Tersine suya karbondioksit verdiğimizi düşünelim; bu durumda denge, denklemin sol tarafı lehinde bozulur. Yani çökelti halinde bulunan kalsiyum karbonatın bir kısmı kalsiyum bikarbonata dönüşerek suda erir.

Gazların sudaki çözünürlükleri suyun sıcaklığı arttıkça azalır. Su kaynatıldığı zaman içindeki erimiş karbondioksit gazının hemen hepsi havaya uçar. Bunun sonucu olarak da kalsiyum bikarbonat kalsiyum karbonata dönüşür ve çökelir. Çaydanlıklar da bu nedenle zamanla kireçle, yani kalsiyum karbonatla kaplanırlar.

Bitkili bir akvaryumda karbondioksit konsantrasyonunun 5 - 15 mg/litre olması optimaldir. 5 mg/litre'den azı bitkiler için yetersizdir; 15 mg/litre'den fazlası ise balıklar için tehlikelidir.

Aşağıdaki tabelada sıcaklığı 25° C olan bir akvaryumdaki bikarbonat sertliği (KH), pH ve karbondioksit ilişkisini görebilirsiniz. Diğer sıcaklıklarda (22° - 28° C), bu değerlerden sapma ihmal edilebilecek kadar azdır.

optimal alan

KH	CO2 konsantrasyonu (mg/litre)
2	21	12	7	4	2	1	0,7
4	40	23	13	7	4	2	1,3
6	59	33	19	10	6	3	1,8
8	77	43	24	14	8	4	2,4
10	94	53	30	17	9	5	3,0
12	111	63	35	20	11	6	3,5
14	128	72	40	23	13	7	4,0
pH	6,50	6,75	7,00	7,25	7,50	7,75	8,00

Sudaki erimiş oksijen (0₂₎
Akvaryumda oksijen, balık, bitki ve aerobik bakteriler gibi oksijenle solunum yapan diğer canlılar için yaşamsal önem taşır. Balıklar, solungaçlarıyla sudaki oksijeni alır, suya karbondioksit verirler. Bitkiler ise gündüzleri fotosentez yaparken karbondioksiti kullanır, yerine suya oksijen verirler. Suyun sıcaklığına bağlı olarak erimiş oksijen konsantrasyonunun bir doyma noktası vardır. Su ne kadar soğuksa oksijen kapasitesi o kadar yüksektir.

Akvaryuma oksijen yüzey hareketi ya da bitkilerle kazandırılabilir. Yüzey hareketi, havadan difüzyon yoluyla suya karışan oksijenin geçişini hızlandırır. Su filtreleri veya hava motorları, yüzey hareketi yaratarak suyun oksijence zenginleşmesini sağlarlar. Çok fazla yüzey hareketi, bitkilerin gereksinim duyduğu karbondioksitin havaya uçmasına neden olurak bitkilerin sağlıklı gelişmesini engeller. Eskiden çok kullanılan hava motorlarının bugün bitkili akvaryumlarda önerilmemesinin nedeni de budur.

Çeşitli sıcaklıklarda doyma noktasındaki oksijen miktarları:

Sıcaklık (°C)	O2 (mg)/litre
10°	11,3
15°	10,1
20°	9,1
25°	8,3
30°	7,6

Balıklar için en sağlıklı oksijen kaynağı akvaryum bitkileridir. Bitkiler fotosentez sırasında açığa çıkardıkları oksijenin çok azını solunumda kullanırlar. Balıkların oksijen sıkıntısı çekmemeleri için akvaryum balıkça gereğinden kalabalık olmamalı, yeteri kadar bitki ve bitkileri olumsuz etkilemeyecek kadar da yüzey hareketi olmalıdır. Genelde sağlıklı ve bol bitkili akvaryumlarda oksijen sıkıntısı çekilmez.