Po předchozím článku se jistě všichni chceme pustit do praxe a začít skládat svůj vysněný CO₂ systém. K tomu, abychom se do toho mohli pustit, nám však chybí ještě jeden odrazový můstek. Kolik toho plynu ve vodě vlastně máme?

pH, KH, CO ₂

Každé akvárium je do jisté míry unikátní ekosystém. Probíhají v něm různé chemické reakce. Jako každý systém se ale snaží dostat do rovnovážného stavu. Popíšu jen několik procesů, které se mohou dít v souvislosti s oxidem uhličitým.

• Vyrovnávání parciálních tlaků plynu nad hladinou a pod hladinou
• Fotosyntéza
• Respirace
• Chemické reakce s molekulami vody
• Rozpouštění vápence

Snažit se univerzálně určit jeden vzorec pro všechny situace se může zdát komplikované. Na druhé straně v akvaristice se bez profesionálního nářadí dají přesně změřit lze tak jen vnější rozměry akvária a teplota. U všech testů máme jen orientační hodnotu a to nám stačí i v tomto případě. Pomoci si můžeme tím, že se podíváme na vzájemný vztah kyselosti vody, alkality a množství rozpuštěného oxidu uhličitého.

Už v první části seriálu jsem zmiňoval, že část oxidu uhličitého se rozpustí ve formě kyseliny uhličité. Ta snižuje pH vody. Ale zároveň se ve vodě nacházejí uhličitany, které dokáží do jisté míry kyselinu neutralizovat. Tato pufrační kapacita je vyjádřena hodnotou KH. Představu o poměru nám dá Tillmanova tabulka :

Samozřejmě existují i ​​krásnější a přesnější tabulky, pro účely článku nám to stačí takto zjednodušeně. Množství CO₂ je udáváno v mg/l. Je velmi praktická, ale má samozřejmě své limitace. Základem pro její výpočet je Henderson-Hasselbachova rovnice, ze které lze odvodit závislost jedné veličiny na ostatních dvou.

Takže stačí změřit parametry vody a CO₂najdeme v tabulce? Je to opravdu tak jednoduché? Ne docela. Taková tabulka se totiž počítá pro určitou teplotu, slanost a zejména – platí jen pokud je pH systém nenarušený. V mořské akvaristice je třeba si dát pozor na zmiňovanou slanost vody, protože dostupné tabulky jsou určeny hlavně na sladkovodní akvaristiku. Samozřejmě i na to existuje řešení a použít lze například tuto kalkulačku .

Zajímavost: I ve sladkovodní akvaristice může mít voda určitou salinitu – do 0,5 ppt. V rozmezí 0,5 až 30 ppt jde o brakickou vodu (přirozeně se vyskytuje například v deltách řek vlévajících se do moře).

Problém, který již nelze tak jednoduše vyřešit, je narušení pH systému. Pokud jakkoli modifikujete pH Tillmanova tabulku již nelze použít. Nejjistější je nespoléhat na tuto metodu vůbec a používat permanentní test, o kterém píši později. Pozor, tímto vůbec nechci degradovat ovládání dávkování CO₂ pomocí pH kontroleru. Je třeba si však sledovat, jakému pH odpovídá vaše „ideální“ hladina.  

Drop Checker

Existuje jeden způsob, který můžeme použít. Jeho princip je opravdu jednoduchý a umožňuje nám použít Tillmanovu tabulku za všech okolností. Princip spočívá v izolaci vzorku od ostatního prostředí v akváriu. Uvnitř drop checkeru (DC) máme tekutinu, která je od akvarijní vody oddělena vzduchovou kapsou. Změna koncentrace Co₂ ve vodě způsobí prostřednictvím výměny plynů změnu koncentraci ve vzduchové kapse a ta způsobí změnu v koncentraci ve vnitřním roztoku. Samozřejmě je to pomalé a tato změna se projeví až po 1 až 2 hodinách.

Abychom nemuseli vzorek neustále vytahovat z akvária a měřit parametry, do DC dáváme indikační roztok. Zde dochází k častým zmatkům. Potřebujeme tam totiž naplnit roztok indikátoru a vody. Pořídit si však můžeme nejčastěji hotový roztok nebo poloprodukt.

Hotový roztok - Nejjednodušší a nejpřesnější možnost je pořídit si hotový roztok. Osobně vím pouze o jednom výrobci takového řešení. V malých plastových „ampulkách“ dostanete připravený roztok, který má KH 4 německé stupně smíchaný s indikační kapalinou. Ampulku stačí otevřít a nalít do DC.

Indikační kapalina - Chcete-li použít roztok s jiným KH než 4 (DKH4), nebo máte jiné důvody, proč nechcete hotový roztok (např. cena), můžete si koupit indikační kapalinu, kterou si ale ještě musíte zředit. Tomu se budu věnovat později.
 
Suroviny - Nejlevnější a zároveň nejkomplikovanější možnost je pořídit si suroviny a vše si vyrobit sám. Uvádím ji spíše pro zajímavost. Chemická látka, kterou používáme je bromtymolová modrá (BM). Její chytrá vlastnost je to, že v rozsahu pH 6,0 – 7,4 mění barvu ze žluté na zelenou a následně na modrou. Našel jsem tento postup pro přípravu indikátoru:

1. 50mg BM v práškové formě rozpustit ve 4ml 0,02M Hydroxidu sodného a 20ml 95% etanolu
2. Po rozpuštění dolít vodou (aqua purificata) tak aby celkový objem byl 100ml

Samozřejmě tento indikátor je třeba dále smíchat s DKH4
Proč DKH4?
Po přečtení celého článku nám je už asi všem jasné, že nemůžeme prostě použít vodu z akvária nebo vodovodu. Vodou z akvária likvidujeme celý princip izolace prostředí, voda z vodovodu v praxi nebude mít většinou vhodné parametry.

Takže co tedy použít? Abychom uměli využít tabulku, potřebujeme mít zaručeno, že známe alkalitu a CO2 je to jediné, co nám ovlivňuje PH. Obě tyto vlastnosti splňuje destilovaná voda. Její KH však pro nás není vhodné. Obecně doporučené množství v rostlinném akváriu je 30-35mg/l. No a při pohledu do Tillmanovy tabulky vidíme, že u DKH4, jsou tyto hodnoty v indikačním pásmu BM a projeví se tmavě až světle zeleným zbarvením.  

Samozřejmě toto měření je opět jen velmi orientační. Třeba si hlavně dát pozor na správné odečítání barvy z DC. Já to dělám tak, že za DC si přidržím bílou plastovou desku.
Kde sehnat roztok DKH4?
Pokud se ptáte, kde se dá koupit tak nevím. Ale dá se vyrobit. Všechny recepty, které na internetu naleznete jsou postaveny na jednoduchém principu, liší se jen vzájemné poměry.

• Nejprve připravíte roztok s vyšším KH
• Následně jej zředíte

Například:

• 1l destilované vody + 6g sody bikarbony = 1l DKH200
• 10ml DKH200 + 490ml destilované vody = 500ml DKH4
• Z 1l DKH200 připravíte až 50*500ml = 25l DKH4 (při správném skladování

Při takovém míchání si dejte pozor ještě na toto:

• Každá nepřesnost se projeví na kvalitě. Chcete-li vážit gramy, doporučuji váhu na desetiny gramu. Máte-li recept, ve kterém máte desetiny gramu, bude vhodnější již váha na setiny.
• I když smícháte přesný roztok může se stát, že smícháním s indikátorem se KH výsledného roztoku změní (protože indikátor sám o sobě má DKH0). Zda to bude mít vliv i na barvu indikátoru záleží na tom kolik indikátoru do kapaliny dáte.