Suolapitoisuuden mittaaminen akvaariossa
Mikä on suolapitoisuus?
Suolapitoisuus on kaikkien veteen liuenneiden suolojen mittaaminen. Merivesi on monimutkainen kemiallinen liuos, joka sisältää lähes kaikkia tunnettuja alkuaineita vaihtelevina pitoisuuksina. Merivesi sisältää orgaanisia ja epäorgaanisia kemikaaleja sekä monenlaisia hivenaineita. Jotkin alkuaineet ovat suolapitoisuuden määrittelyssä tärkeämpiä kuin toiset. Vallitsevia alkuaineita ovat kloridi, natrium, sulfaatti, magnesium, kalsium ja kalium. Kloridia on yleensä noin 19 000 ppm ja natriumia yleensä 10 500 ppm, minkä jälkeen tulevat sulfaatti (noin 2700 ppm), magnesium (noin 1300 ppm), kalsium (noin 420 ppm) ja kalium (noin 400 ppm).
Natriumin ja kloridin ulkopuolisten ionien pitoisuuksien muutokset eivät yleensä vaikuta suolapitoisuuteen, koska nämä kaksi elementtiä muodostavat niin suuren osan suolavedestä. Meriveden luonnollinen suolapitoisuus on yleensä 35 ppm (parts per thousand), mikä tarkoittaa, että jokaisessa vesikilossa on 35 grammaa liuenneita suoloja. Tämä vastaa ominaispainoa 1,0264 ja sähkönjohtavuutta 53 mS/cm. Vaikka vaihteluväli voi vaihdella koralliriutoilla esimerkiksi haihtumisen tai makean veden valumisen vuoksi. Makea vesi sisältää hyvin vähän suolaioneja, ja sen suolapitoisuus on yleensä 0,5 ppm. Meriveden ja makean veden välimaastossa oleva vesi määritellään yleensä murtovedeksi, ja sen suolapitoisuus on noin 0,5ppt – 30ppt.
Suolapitoisuuden merkitys
Suolapitoisuus on erittäin tärkeä suolaisen veden akvaarioissa, sillä suolapitoisuuden mittaus on usein ensimmäinen parametri, joka mitataan merivettä valmistettaessa. Kaupalliset akvaarioihin tarkoitetut suolaseokset lisätään makean veden lähteeseen, tavallisimmin vesijohtoveteen tai käänteisosmoosilla deionisoituun veteen. Akvaaristin on mitattava veden suolapitoisuus, kun hän lisää suolaa, jotta hän pääsee ihanteelliselle alueelle. Tämä tehdään aina, kun suolavettä valmistetaan, joko akvaariota ensimmäistä kertaa perustettaessa tai kun vedenvaihtoja tehdään säännöllisesti. Keinotekoisen meriveden suolapitoisuuden seuraaminen on ratkaisevan tärkeää, jotta ei luotaisi suolavettä, jonka suolapitoisuustaso on väärä, sillä se voi stressata merieläimiä.
Lisäksi veden haihtuessa akvaariossa suolapitoisuus nousee, koska suolaionit jäävät veteen. Haihtumisen kompensoimiseksi suolavesiakvaarioissa käyttäjän on täydennettävä usein makealla vedellä. Suolapitoisuuden säilyttäminen niin, että se ei vaihtele merkittävästi päivän aikana, on ratkaisevan tärkeää, sillä suolaisen veden akvaariot, erityisesti riutta-altaat, eivät hyödy äärimmäisistä vesikemian poikkeamista. Suolapitoisuus testataan usein päivittäin, erityisesti aina kun suolavettä valmistetaan, akvaario täytetään makealla vedellä vedenvaihdon yhteydessä.
Yleisenä ohjeena on parasta ylläpitää suolapitoisuutta 1,026 (tai 35ppt tai 53 mS/cm johtavuus) ja tietää, mistä akvaariokalasi ovat kotoisin, jotta voit erottaa, mikä niiden luonnollinen suolapitoisuus on. On yleistä, että akvaristit pitävät vain kaloja sisältäviä suolavesiakvaarioita hieman alhaisemmilla suolapitoisuustasoilla, koska he uskovat, että meren eliöt ovat vähemmän stressaantuneita alhaisemmilla suolapitoisuustasoilla, mutta tämä voi pitää paikkansa. Tietyt kala- ja selkärangattomat lajit saattavat jopa kuolla munuaisten vajaatoimintaan, jos suolapitoisuutta pidetään liian alhaisena pitkiä aikoja. Jotkin eliöt voivat olla peräisin maantieteellisestä alkuperästä, kuten Punaiselta mereltä, jossa suolapitoisuus on korkeampi, tai murtovesien suistoalueilta, joissa suolapitoisuus on alhaisempi. Suolapitoisuutta päätettäessä on parasta tietää, mistä akvaariolajit ovat luonnostaan kotoisin, ja luoda ympäristö, joka on lähimpänä niiden alkuperäistä elinympäristöä.
Miten suolapitoisuus mitataan akvaariossa?
Suolapitoisuuden mittaaminen akvaariossa voidaan tehdä monella eri tavalla. Meriaquaristien tunnetuimpia menetelmiä ovat hydrometrien, refraktometrien ja johtokykymittareiden käyttö. Yleisimmin käytetty menetelmä akvaarioissa ovat hydrometrit, erityisesti heilurivarsimallit. Nämä voivat olla ongelmallisia, koska ne eivät kompensoi näytteen lämpötilaa, ne on hydratoitava näytteellä ennen käyttöä ja ne voivat olla alttiita epätarkkuuksille. Merivedelle suunnitelluilla optisilla refraktometreillä on myös huonoja puolia. Vaikka kalibrointiratkaisu on olemassa, suolapitoisuuden määrittäminen voi olla vaikeaa eikä sitä aina ole helppo lukea. Optiset refraktometrit on usein kalibroitu tietylle lämpötila-alueelle, ja jos näytteen lämpötila ei sovi tälle alueelle, tulokset voivat vääristyä.
Johtokyky on vedessä olevan liuenneen ionisen kiintoaineen mittaus. Lisäksi johtavuutta voidaan käyttää myös suolapitoisuuden mittaamiseen, koska suolat muuttuvat veteen liuetessaan ioneiksi, jotka voivat johtaa sähkövirtaa, jonka mittari havaitsee ja mittaa mS:nä. Lämpötila on tärkeä mitattaessa suolapitoisuutta, koska ionien liikkuvuus lisääntyy veden lämmetessä ja hidastuu viileässä vedessä.
Digitaaliset refraktometrit eli digitaaliset suolapitoisuusmittarit tarjoavat helppokäyttöisen, nopean ja tarkan tavan määrittää suolapitoisuus suolavesiakvaariossa. Hanna Instruments tarjoaa digitaalista refraktometriä meriveden analysointiin (HI96822), joka sopii erinomaisesti suolaisen veden akvaarioihin, sillä se voi mitata käytännön suolaisuusyksiköissä, tuhannesosissa (ppt) tai ominaispainona. Siinä on sisäänrakennettu automaattinen lämpötilakompensointi ja se tuottaa tulokset sekunneissa.
Suolapitoisuuden digitaalisten refraktometrien lisäksi on olemassa suolapitoisuustesterejä. Testerit tarjoavat yksinkertaisen ja nopean tavan testata luonnollista tai keinotekoista merivettä. Hanna’s Marine Salinity Tester (HI98319) tarjoaa taskukokoisen lämpötilakompensoidun testausratkaisun, jossa on monitasoinen LCD-näyttö, joka näyttää suolapitoisuuden ja lämpötilan asetukset. Vedenkestävä testeri varmistaa, että olet suojassa päivittäisessä testauksessa, ja toisin kuin refraktometreissä, valo ei häiritse sinua. Tämä testeri voi näyttää lukemasi tuhannesosina (ppt), käytännöllisinä suolapitoisuusyksikköinä (PSU) tai ominaispainona (S.G.).
.jpg?width=163&name=edge%20Dedicated%20ConductivityTDSSalinity%20Meter%20(HI2003).jpg)
Valmistamme myös huippuluokan EC-mittareita, jotka tukevat korkeaa johtavuutta tarkkaa suolapitoisuusanalyysia varten. Reunamme (HI2003) on johtavuus/digitaalinen suolapitoisuusmittari, jossa on neljän renkaan johtavuusanturitekniikka, jonka avulla käyttäjä voi mitata näytteitä hyvin alhaisesta johtavuudesta hyvin korkeaan johtavuuteen, kuten merivedestä.
Kumpi on parempi suolapitoisuuden mittaamiseen…johtokyky vai refraktometria?
Vertailtaessa johtokykyä ja refraktometriaa suolapitoisuuden mittaamisessa, tiedeyhteisön yksimielisyys suosii johtokykyä. Tämä johtuu siitä, että näytteessä on johtamatonta materiaalia, joka voi vaikuttaa meriveden taitekertoimeen mutta ei todelliseen suolapitoisuuteen. Jos esimerkiksi lisäämme keinotekoiseen meriveteen sokeria, huomaamme, että suolapitoisuusarvo nousee, mutta emme ole muuttaneet veden suolapitoisuutta. Jos mittaamme kyseisen näytteen suolapitoisuuden HI98319-johtavuusmittarillamme, huomaat, että arvo on suurelta osin muuttumaton. On tavallista, että refraktometrillä saadut arvot paisuvat, koska veden tiheyteen vaikuttaa liuenneen suolan arvojen lisäksi suuri määrä muita aineita. Esimerkiksi paakkuuntumisenestoaine suolaseoksissa, orgaaniset jätteet, sokerit, mahdolliset ionittomat epäpuhtaudet tai syömätön kalanruoka voivat nostaa refraktometrin tuottamia arvoja, mutta tämä on epätodennäköisempää HI98319:n kaltaisella johtavuusmittarilla. Lisähyötyjä johtokyvyn käyttämisessä suolapitoisuuden mittaamiseen on se, että valohäiriöitä ei enää ole ja lämpötilakompensointi tapahtuu suorasta näytteestä eikä ympäristön ilmakehä vaikuta siihen niin paljon lähellä prisman pintaa.