Вода без кислорода название

«Тяжёлая вода»: чем она отличается от обычной и что будет, если ее выпить?

Все слышали о воде или H2O, но гораздо меньше людей знают о «тяжелой воде». Чем она отличается от обычной и что будет, если ее выпить? Об этом в нашей статье.

Что такое тяжелая вода?

Чтобы разгадать тайну тяжелой воды, нужно сначала понять, что такое изотопы .

Изотопы (от др.-греч. — «равный», «одинаковый», и — «место») — разновидности атомов (и ядер) какого-либо химического элемента, которые имеют одинаковый атомный (порядковый) номер, но при этом разные массовые числа

Водород имеет следующие изотопы.

Дейтерий — это изотоп водорода, который содержит на один нейтрон больше, чем обычный атом этого элемента. Из-за этого дополнительного нейтрона в каждом атоме дейтерия, его масса практически вдвое больше массы атома обычного водорода.

Так же как и молекула воды (H2O), молекула тяжелой воды или оксид дейтерия (D2O) имеет два атома, связанных с одним атомом кислорода. Вместо обычных атомов водорода тяжелая вода содержит атомы дейтерия.

Как и обычная вода, тяжелая вода — это жидкость без цвета и запаха. Более того, дейтерий является стабильным изотопом. Это означает, что тяжелая вода не радиоактивна. Молярная масса тяжелой воды 20 г/моль, а вода имеет молярную массу 18 г/моль, из-за этого тяжелая вода более плотная. В твердом состоянии кубик льда оксида дейтерия D2O будет тонуть в воде, а не плавать.

В природе тяжелая вода встречается редко. Соотношение тяжелой и обычной воды составляет где-то 1: 20 000 000 молекул.

Какая польза от тяжелой воды?

Тяжелая вода используется в ядерных реакторах. В этих реакторах нейтроны движутся с невероятной скоростью и должны быть замедлены. Замедленное движение нейтронов в реакторе обеспечивает эффективное протекание реакции. Тяжелая вода выступает в качестве замедлителя нейтронов в этой реакции.

Тяжелая вода также может быть использована в качестве индикатора. Изотопный индикатор — это любой атом, который может быть идентифицирован при добавлении в другую смесь. Такой атом позволяет ученым «отслеживать» изменения в смеси.

Что будет если выпить тяжелую воду?

Если вы выпьете небольшое количество тяжелой воды, то это никак не повлияет на вас. Тяжелая вода имеет сладковатый привкус.
Даже выпив несколько стаканов D2O вы не отравитесь, потому что дейтерий не радиоактивен, зато вы можете почувствовать дискомфорт из-за изменения плотности жидкости.

Также вы, вероятно, ощутите небольшое изменение давления жидкости в ваших ушах. Тем не менее такое количество не должно причинить серьезного вреда вашему организму, Через несколько дней весь дейтерий будет выведен из вашего тела.

Однако, если вы будете постоянно пить тяжелую воду (что маловероятно, поскольку, вы вряд ли сможете раздобыть тяжелую воду в таких объемах), то это будет очень вредно для вашего здоровья.

Большая масса атомов дейтерия по сравнению с атомами водорода повлияет на химические реакции, которые происходят в организме. Более тяжелые молекулы D2O будут замедлять естественные химические реакции, которые регулярно происходят в теле человека. Если количество тяжелой воды достигнет 20% от общего количества воды в вашем организме, то это может привести к летальному исходу. Некоторые виды тяжелой воды, например, с атомами трития вместо дейтерия более опасны — тритий тяжелее и, что более важно, радиоактивен. Любое употребление таких жидкостей приведет к телесным повреждениям и может повлиять на целостность ДНК человека.

К счастью, мы крайне редко слышим о передозировке людей тяжелой водой, главным образом, потому что получение D2O весьма дорого и трудоемко. Используя электролиз, можно получить чистую тяжелую воду, но большинство людей не имеют доступа к такому оборудованию. Покупка D2O также обходится очень недешево, стоимость оксида дейтерия более 100 долларов за 100 гр.

Источник

5 аномальных фактов о воде

Несмотря на простую химическую формулу, вода — вещество с очень необычными свойствами. Она таит в себе множество загадок, которые порой не под силу разгадать даже ученым.

Перед вами пять наиболее интересных фактов о воде.

1. Горячая вода замерзает быстрее холодной

Возьмем две емкости с водой: в одну нальем горячую, а в другую — холодную воду, и поместим их в морозильную камеру. Горячая вода замерзнет быстрее холодной, хотя по логике вещей, первой должна была превратиться в лед холодная вода: ведь горячей воде надо сначала остыть до температуры холодной, а потом уже превращаться в лед, в то время как холодной воде остывать не надо.

Почему же так происходит?

В 1963 году один танзанский студент по имени Эрасто Б. Мпемба (Erasto B. Mpemba) замораживая приготовленную смесь для мороженого, заметил, что горячая смесь застывает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Когда юноша поделился своим открытием с учителем физики, тот лишь посмеялся над ним.

К счастью, ученик оказался настойчивым и убедил учителя провести эксперимент, который и подтвердил его открытие: в определенных условиях горячая вода действительно замерзает быстрее холодной.

Теперь этот феномен горячей воды, замерзающей быстрее холодной, носит название «эффект Мпемба». Правда, за долго до него это уникальное свойство воды было отмечено Аристотелем, Фрэнсисом Бэконом и Рене Декартом.

Ученые так до конца и не понимают природу этого явления, объясняя его либо разницей в переохлаждении, испарении, образовании льда, конвекции, либо воздействием разжиженных газов на горячую и холодную воду.

2. Сверхохлаждение и «мгновенное» замерзание

Все знают, что вода всегда превращается в лед при охлаждении до 0 °C … за исключением некоторых случаев! Таким случаем, например, является сверхохлаждение, которое представляет собой свойство очень чистой воды оставаться жидкой, даже будучи охлажденной до температуры ниже точки замерзания.

Это явление становится возможным благодаря тому, что окружающая среда не содержит центров или ядер кристаллизации, которые могли бы спровоцировать образование кристаллов льда. И поэтому вода остается в жидкой форме, даже будучи охлажденной до температуры ниже нуля градусов по Цельсию.

Процесс кристаллизации может быть спровоцирован, например, пузырьками газа, примесями (загрязнениями), неровной поверхностью емкости. Без них вода будет оставаться в жидком состоянии. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как сверхохлажденная вода моментально превращается в лед.

Заметьте, что «сверхнагретая» вода также остается жидкой, даже будучи нагретой до температуры выше точки закипания.

3. «Стеклянная» вода

Не задумываясь, назовите, сколько различных состояний есть у воды? Если вы ответили три: твердое, жидкое, газообразное, то вы ошиблись. Ученые выделяют как минимум 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде.

Помните разговор про сверхохлажденную воду? Так вот, что бы вы ни делали, при температуре -38 °C даже самая чистая сверхохлажденная вода внезапно превратится в лед.

Что же произойдет при дальнейшем понижении температуры?

При -120 °C с водой начинает происходить что-то странное: она становится сверхвязкой или тягучей, как патока, а при температуре ниже -135 °C она превращается в «стеклянную» или «стекловидную» воду – твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.

4. Квантовые свойства воды

На молекулярном уровне вода удивляет ещё больше. В 1995 году проводимый учеными эксперимент по рассеянию нейтронов дал неожиданный результат: физики обнаружили, что нейтроны, направленные на молекулы воды, «видят» на 25% меньше протонов водорода, чем ожидалось.

Оказалось, что на скорости одной аттосекунды (10 -18 секунд) имеет место необычный квантовый эффект, и химическая формула воды вместо H2O, становится H1.5O!

5. Есть ли у воды память?

Альтернативная официальной медицине гомеопатия утверждает, что разбавленный раствор лекарственного препарата может оказывать лечебный эффект на организм, даже если коэффициент разбавления настолько велик, что в растворе уже не осталось ничего, кроме молекул воды.

Сторонники гомеопатии объясняют этот парадокс концепцией под названием «память воды», согласно которой вода на молекулярном уровне обладает «памятью» о веществе, некогда в ней растворенном и сохраняет свойства раствора первоначальной концентрации после того, как в нём не остается ни одной молекулы ингредиента.

Международная группа ученых во главе с профессором Мэдлин Эннис (Madeleine Ennis) из Королевского университета в Белфасте (Queen’s University of Belfast), критиковавшая принципы гомеопатии, в 2002 году провела эксперимент, чтобы раз и навсегда опровергнуть эту концепцию.

Результат оказался обратным. После чего, ученые заявили, что им удалось доказать реальность эффекта «памяти воды». Однако опыты, проведенные под наблюдением независимых экспертов, результатов не принесли. Споры о существовании феномена «памяти воды» продолжаются.

Вода обладает множеством других необычных свойств, о которых мы не рассказали в этой статье. Например, плотность воды меняется в зависимости от температуры (плотность льда меньше плотности воды); вода обладает довольно большой величиной поверхностного натяжения; в жидком состоянии вода представляет собой сложную и динамически меняющуюся сеть из водных кластеров, и именно поведение кластеров влияет на структуру воды и т.д.

Источник

Аквариум

… PRO рыб

Вода и её свойства

Многих, кто хотел бы присоединиться к огромному числу любителей аквариума, отпугивает неизвестно откуда взявшееся представление о том, что для жизни рыб надо часто и почти полностью менять воду. Между тем смена воды, за редчайшим исключением, не только нежелательна, но и вредна. Рыбы особенно хорошо себя чувствуют, не болеют и долго живут в так называемой «старой» воде.

В природе, понятно, «старой» воды нет, но в аквариуме она образуется довольно просто. Надо лишь терпеливо дожидаться ее становления, а затем, вселив рыб, внимательно следить за биологическим «равновесием», за тем режимом, который необходимо поддерживать, не меняя полностью воду.

Подготовка пригодной воды

Вода болот, прудов, колодцев и родников для аквариума непригодна: соли кальция и железа неблагоприятно действуют на рыб.

Следует использовать речную, озерную или водопроводную воду, но надо иметь в виду, что в речной и озерной воде помимо неорганической мути, взвешенных частиц песка или ила много различных микроорганизмов и микроскопических водорослей. Последние, попав в аквариуме в благоприятные условия (свет, тепло), могут, сильно размножившись, вызвать «цветение» воды — зеленоватое помутнение.

От неорганической мути легко избавиться, пропустив воду через фильтр, устроенный в стеклянной воронке. В состав фильтра входят мелкий гравий, обычная вата и активированный уголь. Порядок фильтрующих слоев снизу вверх: гравий, вата, уголь, вата, гравий.

Водопроводную воду достаточно выдержать всего лишь в течение суток. За это время из нее выйдет воздух и хлор. И то, и другое для растений безвредно, чего нельзя сказать о рыбах и других организмах.

Образование «старой» воды

Через один-два дня после наполнения аквариума в воде появляется легкая муть, а еще спустя несколько дней образуются уже целые слои или клубы мути. Происходит это от размножения бактерий, и тех, которые были занесены с растениями, и тех, которые попали из воздуха. Это явление не должно смущать. Следует подождать, когда вода самоочистится. Пройдет несколько дней, и, постепенно просветляясь, она станет прозрачной. Разные виды гнилостных бактерий, последовательно сменяясь, превратят гниющие органические вещества в неорганические, размножившихся на обильной пище бактерий уничтожат инфузории.

Цвет воды по сравнению с начальным несколько меняется: он становится слегка желтоватым. Так начинается образование «старой» воды. Чтобы процесс самоочищения воды не затянулся, надо воздержаться от ее хотя бы частичной смены и тем более от внесения в нее органических веществ, вызывающих гниение. В первую очередь это относится к несъеденному корму. И это одна из причин, почему аквариум нельзя преждевременно заселять рыбами.

Процесс самоочищения воды можно ускорить, если с самого начала к свежей воде добавить «старой» — 1/3—1/4 или хотя бы 1/5 часть к общему объему. «Старую» воду берут из заведомо благополучного аквариума. Из него можно взять и немного поверхностного ила. В нем, как правило, богатый набор микроорганизмов, играющих большую роль становлении нового аквариума.

Чем дольше будет стоять вода, постепенно стареющая в условиях незначительной ее подмены во время чистки уже заселенного рыбами аквариума, тем больше гарантий, что она не испортится, не помутнеет. Имеется в виду аквариум с хорошо растущими растениями, не перенаселенный рыбой, которую к тому же правильно кормят. «Старую» воду не в состоянии испортить довольно длительное пребывание в ней незамеченной «уснувшей» рыбы.

Такая вода способствует лечению некоторых болезней рыб. Дело в том, что со временем в «старой» воде благодаря биологической переработке различных органических веществ образуются гуминовые кислоты и накапливается большое количество других соединений. Таким образом здесь создаются условия, неблагоприятные для жизни и развития многих болезнетворных организмов. Вода приобретает консервирующие и дезинфицирующие свойства.

Пользоваться «старой» водой можно годами, периодически, примерно раз в десять дней заменяя 1/4 часть ее на свежую. Делается это для улучшения роста рыб и растений: в «старой» воде он несколько притормаживается. Увлекаться слишком «старой» водой нет смысла.

Химические свойства воды

Жесткость воды

Вода, встречающаяся в природе, почти всегда имеет разную жесткость, определяемую количеством солей кальция и магния, растворенных в ней. В естественных водоемах это зависит от грунта, в котором находится вода, и в неменьшей степени от сезонности.

В промысловом и аквариумном рыбоводстве жесткость выражается в русских, или немецких, градусах.

Характеристика воды
Вода	Градусы
Очень мягкая	0-4
Мягкая	4-8
Средней жесткости	8-12
Жесткая	12-18
Очень жесткая	18-30
Исключительно жесткая	выше 30

Рыбы живут в воде разной жесткости, свойственной их природе. Соли магния и особенно кальция им необходимы для образования половых продуктов.

Понижение жесткости достигается разбавлением воды аквариума дистиллированной, дождевой или снеговой водой. (Жесткость каждой из них равна примерно нулю.) Дождевую и снеговую воду обязательно фильтруют. При понижении жесткости должен быть контроль.

Способом кипячения воды можно тоже воспользоваться и для снижения жесткости. В этом случае в аквариум вливают остуженную воду, взятую сверху (2/3 от общего объема), а оставшуюся треть, богатую солями, выливают. Жесткость отобранной воды приблизительно наполовину меньше исходной.

Кислотность воды

Еще. одно важное химическое свойство воды — ее рН, или активная реакция водородных ионов.

Показатель рН характеризует состояние воды и зависит от концентрации водородных ионов. рН, равная 7, 0, обозначает нейтральную среду, ниже 7, 0 — кислую, а выше 7, 0 — щелочную. рН воды во многом зависит от наличия в ней свободной углекислоты — продукта жизнедеятельности рыб и растений (чем ее больше, тем вода кислее при прочих равных условиях), а также от распада (диссоциация) на части молекул органических кислот, находящихся в воде,

рН крайне нестабильна, колеблется даже в течение суток. Например, к утру рН в аквариуме сильно понижается из-за накопления в воде углекислого газа, выделяемого растениями и рыбами, а к вечеру, напротив, повышается вследствие усиленного потребления его растениями.

Цифровым показателям рН аквариумной практикой установлена соответствующая характеристика воды.

Храрактеристика воды
Вода	pH
Сильнокислая	1-3
Кислая	3-5
Слабокислая	5-6
Очень слабокислая	6-7
Нейтральная	7
Очень слабощелочная	7-8
Слабощелочная	8-9
Щелочная	9-10
Сильнощелочная	10-14

Как для рыб, так и для растений наилучшая концентрация водородных ионов, т. е. рН, от 5 до 8. Для большинства рыб требуется рН от 5, 5 до 7, 5.

Кислая и сильнокислая, так же как щелочная и сильнощелочная вода, непригодна для аквариумных рыб. Больше того, значительное отклонение pH от нормы оканчивается гибелью некоторых рыб.

Самым простым методом определения pH воды является использование универсальной индикаторной бумаги, сброшюрованной в виде полосок в небольшие книжечки с цветной шкалой на обложке.

Полоску индикаторной бумаги (она одноразового пользования) опускают на несколько секунд в испытываемую воду, а вынув, цвет ее немедленно сличают со шкалой. Тождество цветов определяет рН согласно цифровым данным шкалы. Точность такого измерения рН вполне достаточна для аквариумистов. Важно не упускать из виду, что чувствительную к влаге индикаторную бумагу надо хранить в сухом месте. Слишком старая бумага ненадежна.

Для умягчения кислой воды используют питьевую соду, разлагающуюся на щелочь и углекислоту. Небольшие порции соды, предварительно взвешенные, постепенно разводят до получения намеченной рН в 1 л воды, взятой из аквариума. Затем, исходя из количества воды во всем аквариуме, определяют количество соды, необходимое для достижения в нем нужной рН. Например, если для 1 л пробы израсходовано 0, 5 г соды, то для такой же рН в 30-литровом аквариуме потребуется растворить 15 г соды, т. е. 0, 5х30.

Воду с недостаточной кислотностью подкисляют по-разному. Если требуется незначительное подкисление, используют отстоянную дистиллированную воду, которая одновременно служит и умягчителем воды. Для более сильного подкисления применяют верховой торф. Взятые с возвышенных мест торфяника 5 г торфа, помещенные в эмалированную посуду и залитые литром дистиллированной воды, кипятят в течение 20—30 мин. Полученная жидкость должна быть коричневого цвета. Дважды отфильтрованная, она вносится небольшими порциями в аквариум до тех пор, пока вода примет янтарный цвет. С большой точностью, согласовывая рН с требованиями той или иной рыбы, надо умягчать воду нерестилищ.

Водопроводная вода наших городов и большинства населенных пунктов полностью отвечает всем требованиям аквариума, и задача аквариумиста — умело поддерживать ее в таком состоянии, основываясь на биологическом «равновесии». Если аквариум вышел из-под контроля по жесткости воды и рН, что отмечается по состоянию растений (плохо растут) и рыб (вялость поведения), то эти показатели надо отрегулировать согласно данным рекомендациям.

Кислород

Для разных рыб в отдельные периоды их жизни требуется различное количество кислорода, растворенного в воде.

В воде, бедной кислородом, могут жить и нормально развиваться только рыбы, способные использовать для дыхания атмосферный воздух. К ним из рыб, содержащихся в аквариумах, относятся все лабиринтовые, панцирные сомики, вьюны и змееголовы.

Однако подавляющее большинство аквариумных рыб нуждаются в определенном количестве кислорода, растворенного в воде. Снижение количества кислорода ниже допустимых границ может привести к заболеванию и гибели рыб.

В аквариуме, предназначенном для выращивания молоди, может создаться такое положение, при котором рыбы будут вести себя обычно, однако рост их замедлится или прекратится совершенно. Падение содержания кислорода от оптимального до его дефицита вызывает снижение количества поедаемого корма, что, как правило, ведет к задержке или к остановке роста рыб, не говоря уже об опасности заболевания от недостатка кислорода. При подготовке рыб к нересту из-за недостатка кислорода может произойти задержка или прекращение созревания половых продуктов.

Источниками обогащения воды кислородом являются водные растения и атмосферный воздух. Скорость поступления кислорода из воздуха зависит от температуры воды. Кислород гораздо легче растворяется в холодной воде, чем в теплой, но, как правило, скорость его поступления бывает невысокой.

Мощным источником растворенного в воде кислорода является фотосинтетическая деятельность растений, в результате которой растения выделяют кислород. Интенсивность фотосинтеза зависит от содержания углекислоты в воде, температуры и освещения. Кислород, растворенный в воде, расходуется на дыхание животных и растений и на окисление органических веществ, растворенных и взвешенных в воде, а также осевших на дно. Количество потребляемого кислорода зависит от температуры.

Так как интенсивность фотосинтеза растений зависит от освещения, то в аквариумах без продувания воды воздухом наблюдаются резкие суточные колебания в содержании кислорода. В светлое время суток расход кислорода на окисление органических веществ и дыхание обычно перекрывается поступлением его в результате фотосинтеза. Ночью, когда фотосинтез прекращается, а потребление идет прежним темпом, содержание его начинает быстро уменьшаться, достигая минимума в предутренние часы. Естественно, что летом, когда ночь длится считанные часы, суточные колебания большого значения не имеют. Иное дело зимой, когда продолжительность дня равна всего лишь 7—8 часов и количество кислорода в предутренние часы резко снижается.

Количество кислорода в воде аквариума может быть увеличено искусственным освещением (в присутствии растений) и продуванием воды воздухом (аэрация). Обогащение кислородом путем продувания воды воздухом в аквариумах с растительностью следует проводить круглосуточно или в то время, когда аквариум лишен света. Аэрация в дневное время скорее приносит вред, чем пользу, так как создается большая, чем обычно, амплитуда колебания содержания кислорода в воде.

В практике аквариумистов дефицит кислорода обнаруживается по поведению рыб, которые в случае недостатка кислорода поднимаются в верхние слои воды и хватают воздух ртом. Мотыль, зарывшийся в песок, при недостатке кислорода выбирается из грунта и повисает на стенках аквариума; выползание малайских улиток днем из грунта также служит хорошим показателем недостатка кислорода в воде.

Такие методы контроля за содержанием кислорода в воде иногда бывают недостаточными. Для более точного определения содержания кислорода в воде можно воспользоваться химическими методами, описанными в специальных руководствах.

Углекислый газ

Углекислый газ играет очень большую роль в круговороте веществ. В воде углекислота присутствует в свободном состоянии (СО2), в соединении с водой образует угольную кислоту H2CO3, в соединении с кальцием дает бикарбонат Са(НСО3)2 и монокарбонат СаСО3.

В свободном состоянии углекислота может растворяться в воде в весьма значительных количествах (до 2% и выше), в то время как в воздухе содержатся обычно лишь сотые доли процента.

Углекислота образуется в результате дыхания животных и растений, за счет разложения органических веществ; при определенных условиях в воде растворяется углекислый газ воздуха.

Углерод, содержащийся в углекислоте, потребляется зелеными растениями для построения вещества клеток и тканей. В результате наблюдаются значительные суточные колебания в содержании углекислого газа в воде: днем — минимальное количество, ночью с прекращением фотосинтеза количество его увеличивается и достигает к утру максимальной величины. Особенно большие колебания происходят в аквариуме при отсутствии продувания и дополнительного освещения в зимнее время. Отрицательную роль в связи с этим играет излишнее количество растений, а летом также и “цветение” воды, т. е. развитие в ней большого количества микроскопических водорослей.

Углекислый газ, реагируя с водой, образует угольную кислоту H2CO3, диссоциирующуюся на ионы Н+ и НСО3-. Наличие в растворе ионов водорода сдвигает активную реакцию среды в кислую сторону (в дистиллированной воде рН до 5,7);

Стрелки указывают на то, что реакция обратима. При полном отсутствии в воде свободного углекислого газа двууглекислые соли кальция превращаются в углекислый кальций, при этом образуются вода и углекислый газ:

Углекислый кальций в воде труднорастворим. Летом, обычно днем, в период наиболее энергичного фотосинтеза при интенсивном усвоении СО2 растениями растворимость CaCO3 увеличивается. Ночью вследствие дыхания животных и растений содержание СО2 резко возрастает, что может привести к выпадению осадка СаСО3, который покрывает белым налетом растения и стенки аквариума.

Как уже указывалось, углекислый газ выделяется при окислении органических веществ, поэтому наличие большого количества его является в значительной степени показателем загрязнения воды аквариума. В больших концентрациях (свыше 30 мл/л) углекислый газ токсичен для рыб.

Сероводород

Сероводород в аквариуме может появиться в случае недостатка кислорода (при щелочной реакции воды) и большой загрязненности. Такие условия возможны в аквариуме без искусственного продувания воды воздухом, а также в аквариуме, поставленном в темноте или лишенном растений. Сероводород может образоваться также в грунте, состоящем из очень мелкого песка.

Сероводород ядовит. Наличие его можно легко определить по запаху тухлых яиц.

Окисляемость воды

Под окисляемостью понимается количество кислорода, идущее на окисление органических веществ, растворенных в 1 л воды.

В аквариуме в результате разложения избытка корма, отмерших растений и продуктов жизнедеятельности животных накапливаются органические вещества, которые, находясь на различной стадии разложения, с одной стороны, служат удобрением для растений, а с другой стороны, поглощают кислород для своего окисления. Некоторые из них оказывают ядовитое действие на рыб, затормаживают их рост и развитие, а иногда приводят к смерти. Особенно ядовиты промежуточные продукты распада, образующиеся в бескислородной среде. Различные виды рыб относятся к степени насыщенности воды органическими веществами по-разному. Обычно рыбы, живущие в мягкой кислой воде, выдерживают гораздо большие концентрации органических веществ, чем рыбы, живущие в жесткой и щелочной воде.

Физические свойства воды

Температура

Температура воды играет в жизни рыб чрезвычайно важную роль. В природных водоемах рыбы живут при определенных температурных условиях, необходимых для данного вида; поэтому при содержании рыб в аквариуме следует учитывать условия их жизни в природных водоемах. Температура воды в пресных водоемах средней полосы колеблется от 0 до 35°, колебания температуры в тропических водоемах значительно меньше. Соответственно с этим одни рыбы переносят широкие колебания температуры, у других же допускаются весьма незначительные отклонения от оптимальной.

При значительных отклонениях от оптимальных условий наступают ослабление жизненных функций, заболевания, а затем и смерть. Виды, живущие в водах с резкими колебаниями температурных условий, соответственно приспособлены к ним. Так, в опытах с карасями, карпами и золотыми рыбками показано, что эти рыбы оживали даже в тех случаях, когда они покрывались льдом, лишь бы температура их тела не снижалась более чем до —0,1—0,3°. Далия живет в мелких озерах и речках Чукотского полуострова и Аляски, промерзающих до дна. У тропических рыб, таких, как некоторые сомы и лабиринтовые, при сильном перегревании воды или пересыхании водоемов начинается спячка. Среди рыб средней полосы оцепенение при высокой температуре воды наблюдается у налима.

От температуры воды зависят подвижность рыб и интенсивность питания, а, следовательно, и их рост. Особенно важно значение температуры в период размножения. Для некоторых рыб допустимо колебание температуры в пределах 2—3°, но есть виды, для размножения которых необходима постоянная температура.

Употребляемый термин “холодноводные” рыбы весьма условен, так как его применяют в отношении рыб, переносящих без видимого ущерба снижение температуры до +14°; большинство из них прекрасно переносят более высокую температуру, а для размножения некоторых (макроподы) высокая температура необходима. Неудачность этого термина состоит и в том, что в природных условиях существуют рыбы, действительно предпочитающие более низкие температуры; некоторые из них, как, например форель, в промышленном рыбоводстве так и именуются холодноводными.

Прозрачность и цветность воды

Помутнение воды в аквариуме указывает на развитие в нем большого количества микроскопических животных, растений или на наличие взвешенных частиц как органического, так и неорганического происхождения. В отдельных случаях муть появляется в результате роющей деятельности рыб некоторых видов.

Во всех случаях помутнение служит показателем неблагоприятных условий. Вода в аквариуме должна быть прозрачной. Взмученные вещества неорганического происхождения одним только механическим действием в значительной степени ухудшают условия дыхания рыб; химическая природа взвешенных частиц может еще более усугубить вредное их действие и, в конце концов, вызвать гибель рыб.

Развивающиеся во время цветения водоросли отнимают в ночное время много кислорода, при этом резко снижается прозрачность воды. Развитие в большом количестве бактерий и инфузорий само по себе указывает на нарушение биологического “равновесия” в аквариуме. Микроорганизмы, потребляя в большом количестве кислород, вызывают кислородное голодание рыб, некоторые из них вредны. Через мутную воду хуже проходят лучи света, что отражается на фотосинтезе растений. Обычно прозрачность определяется на глаз и характеризуется как “прозрачная”, “незначительная муть”, “значительная муть”, “очень значительная муть”, а также “при стоянии муть оседает” или “не оседает при стоянии”. Для получения сравнимых данных употребляется плоскодонный стеклянный цилиндр с градуировкой, расположенный на подставке высотой 40 см. Снизу подкладывается стандартный текст, в цилиндр наливается вода до тех пор, пока его можно читать. Затем подливают воду и снова снижают ее уровень, пока текст опять не станет разборчивым. Выраженная в сантиметрах высота столба воды, при которой можно читать текст, и характеризует прозрачность.

Цвет воды может зависеть от окраски различных составных частей; она может быть зеленой, зеленоватой, сине-зеленой, белой, красной или красноватой.

Абсолютно прозрачная вода в зависимости от своего химического состава имеет различную цветность. В аквариумной практике приходится сталкиваться в основном с различными оттенками желто-коричневого цвета, которые и обусловлены различной мягкостью и рН воды и очень часто связаны с присутствием органических соединений, в частности гуминовых кислот.

Запах и вкус

Запах и вкус воды иногда могут являться показателями ухудшения качества ее без других объективных признаков. Поэтому если рыбы плохо себя чувствуют, нужно обратить внимание на эти показатели. Особенно большое значение имеет запах воды.

Для определения запаха воду наливают в небольшую колбу, закрывают пробкой, лучше стеклянной, но ни в коем случае не резиновой; через час несколько раз встряхивают, а затем открывают пробку и нюхают. Для улавливания слабого запаха лучше колбу подогреть до 40—50°. Запах характеризуют, как “слабый”, “сильный” и “резкий”. Обычно характер запаха указывает и на причину его появления. Затхлый аммиачный запах, запах тухлых яиц (сероводород) указывают на неблагоприятные условия в аквариуме. В этих случаях надо сменить воду и промыть грунт.

Биологические процессы в воде аквариума

Аквариум представляет собой замкнутую биологическую систему, в состав которой входят все находящиеся в нем животные и растения. В воде аквариума беспрерывно протекают биологические и химические процессы; особенно интенсивно биологические процессы проходят во вновь налаженном аквариуме со свежей водой и неустоявшимся комплексом животных и растений, осуществляющих переработку продуктов, появляющихся в результате жизнедеятельности организмов.

Внешне эти процессы часто проявляются в том, что вода мутнеет. Неопытный аквариумист пытается исправить положение тем, что меняет воду. Однако вода часто вновь мутнеет. Для того чтобы вода в аквариуме долгое время оставалась чистой и прозрачной, а рыбы чувствовали себя в ней хорошо, нужно, чтобы в аквариуме установилось биологическое “равновесие”— состояние, при котором в результате биологической и химической обработки продукты жизнедеятельности животных и растений, а также остатки пищи успевают разрушиться и усвоиться, не принеся вреда основному населению аквариума — рыбам. В каждом аквариуме устанавливается свое биологическое “равновесие”, зависящее как от объема сосуда, так и от количественного и качественного состава животных и растений; зависит оно и от физических и химических условий в данном аквариуме.

Естественно, что “равновесие” в аквариуме активно поддерживается аквариумистом: он кормит рыбу, удаляет отбросы и чересчур разросшиеся растения, доливает испарившуюся воду или при надобности подменяет часть ее. Чем больше объем сосуда и меньше колебания физических и химических показателей воды в нем, тем легче установить и поддерживать “равновесие”.

Для более быстрого установления биологического “равновесия” во вновь налаженный аквариум очень полезно добавить воды из “старого” аквариума, а еще лучше помимо воды — немного грунта. Таким образом, будет внесен готовый комплекс микроорганизмов, играющих важную роль в жизни аквариума. Об установлении биологического “равновесия” можно судить по прозрачности воды и по поведению рыб.

В биологических процессах, происходящих в воде аквариума, принимают участие все животные и растения, находящиеся в нем, но значимость их далеко не равноценна. Здесь будут указаны лишь главнейшие звенья взаимодействия внутри замкнутой биологической системы аквариума.

Важную роль в этих процессах играют бактерии и водные растения. Бактерии разлагают различные животные и растительные остатки и переводят их в состояние, пригодное для усвоения растениями.

Устраивая аквариум, обычно одновременно бессознательно создают условия, благоприятные для жизнедеятельности бактерии. В противном случае биологическое “равновесие” не устанавливается или нарушается. В связи с этим особенно важную роль в аквариуме играет грунт, так как именно здесь концентрируется основная масса микроорганизмов, исчисляемая миллионами на 1 г грунта. Бактерии переносятся с воздухом, поэтому обычно они вскоре же в достаточном количестве размножаются во вновь налаживаемом аквариуме. Однако лучших результатов можно добиться при внесении в грунт небольшого количества ила из аквариума с хорошо налаженным биологическим “равновесием” и соответственно готовым комплексом бактерий.

Растения в процессе роста и развития поглощают продукты жизнедеятельности бактерий и тем самым очищают воду. Помимо этого, как уже указывалось, растения усваивают углекислый газ из воды и выделяют кислород, необходимый для всех живых организмов, населяющих аквариум. В общем можно считать, что более активны в этом отношении те растения, которые быстрее растут и развиваются. Одновременно это связано с потребностью световой энергии: у светолюбивых растений более активны обмен веществ, рост и развитие. Таким образом, наиболее биологически активны растения, плавающие на поверхности и в толще воды. Растения, укореняющиеся в грунте, значительно менее активны. Есть и другие организмы, играющие более или менее значительную роль в биологической обработке воды.

Моллюски, поедая экскременты, остатки пищи и растения, переводят их в состояние, более доступное для дальнейшей обработки бактериями. Опыт показывает, что наличие моллюсков в аквариуме вовсе не является обязательным фактором в установлении и поддержании биологического “равновесия”, однако возможно, что в тех аквариумах, где требуется мягкая вода, моллюски приносят пользу, переводя кальций в нерастворимое состояние. Известно, что даже в очень долго стоящих аквариумах, куда периодически добавляется взамен испарившейся несмягченная вода, часто не наблюдается сколько-нибудь заметного повышения жесткости воды.

Вода, простоявшая в аквариуме в течение длительного периода, приобретает совершенно особые свойства. Такая вода Н. Ф. Золотницким была названа “старой”. По его мнению, она обладает дезинфицирующими свойствами; соответственно с этим Золотницкий рекомендовал заболевших рыб помещать в аквариум с такой водой.

И действительно, вода, длительное время находящаяся в аквариуме, становится мягкой; благодаря биологической переработке различных органических веществ в ней образуются гуминовые кислоты и накапливается большое количество других соединений. Таким образом, здесь создаются условия, неблагоприятные для жизни и развития многих болезнетворных организмов. Надо сказать, что эти же условия неблагоприятны и для многих рыб, особенно для таких, жизнь которых протекает в водах, богатых кислородом, с нейтральной или щелочной реакцией и отличающихся большой жесткостью. Таким рыбам обычно приходится более или менее часто подменивать воду; в противоположность этому в “старой” воде прекрасно живут рыбы из водоемов со стоячей или медленно текущей водой, с грунтом, не содержащим кальция.

В большинстве случаев в грунте аквариумов можно обнаружить массу голых и раковинных амеб. Амебы питаются водорослями и мелкими частицами органических остатков различного происхождения, давая, таким образом, пищу бактериям, в то же время они поедают и самих бактерий.

В периоды массового размножения бактерий в аквариуме одновременно размножаются и пожирающие их инфузории различных видов. Обычно в аквариумах наиболее распространены различные виды парамеций, нередко хорошо видные даже невооруженным глазом.

Иногда в аквариум попадают и при благоприятных условиях размножаются различные виды стилонихий и сидячих инфузорий. В аквариумах с икрой и личинками рыб большинства видов присутствие инфузорий нежелательно. В аквариумах для содержания рыб они уничтожают избыток бактерий.

На стеклах аквариума и на растениях часто можно обнаружить животных, ведущих сидячий образ жизни и образующих колонии различной формы. Это мшанки, чаще всего ползучие; они выживают и размножаются только в исключительно благоприятных условиях при наличии чистой воды и достаточного количества кислорода. Их наличие в аквариуме служит показателем полного благополучия всех условий, кроме температурных, к которым они мало чувствительны. Количество поглощаемой мшанками пищи незначительно и в основном ограничивается инфузориями. Вреда они не приносят.

Источник