Поиск в системе

Перевод статьи сделан компанией «ПрофПеревод» по заказу «Оптовой Компании АКВА ЛОГО» Тест солей – второй раунд Об Авторе Бартек СтаньчикЯ увлекаюсь морями и океанами еще с детских времен, а образование в области морской биологии обеспечило мне более научный взгляд на типичный морской аквариум. Вступление Представляю вам вторую часть статьи под названием «Тест солей» (ссылка на первую часть: http://reefhub.pl/so...erwsze-starcie/), которая стала для меня большим вызовом по многим причинам. Прежде всего, потому что, несмотря на интенсивные исследования, Наука до сих пор не может дать ответы на многие вопросы, а производители хранят свои ноу-хау в тайне. В такой ситуации сложно однозначно интерпретировать часть полученных результатов. Во-вторых, я осознаю, что много людей примут решение об использовании соли на основании настоящего текста. Но проведенные тесты имеют выборочный характер. С технической точки зрения их следовало бы повторить через несколько месяцев, чтобы проверить повторяемость состава. В-третьих, тест соли, вероятно, вызовет оживленную дискуссию на форумах аквариумистов. И честно говоря, я очень на это рассчитываю, поскольку не хотелось бы, чтобы весь вложенный труд остался незамеченным. Но меня преследуют опасения, когда речь идет о некоторых теориях заговора, с которыми я уже имел возможность ознакомиться. Поэтому, я хотел бы сразу отсечь всевозможные спекуляции. Как я, так и портал Reefhub.pl не получил никакой материальной выгоды за написание данного текста. Я не связан ни с одним производителем солей, которые принимают участие в настоящем тесте, а все результаты были обработаны максимально возможным точным и достоверным образом. Во время обработки результатов я консультировался по определенным сомнительным вопросам с руководителем лаборатории Воеводского инспектората защиты окружающей среды в Лодзи, магистром, инженером Влодзимежом Андрейчаком. При интерпретации некоторых результатов не удалось устранить некий элемент субъективности, поэтому оценка не всегда совпадает с мнением других пользователей данной соли. Нужно тестировать, но что именно? Прежде, чем мы начнем анализировать морскую соль, нужно для начала обсудить вопрос химических параметров воды в аквариуме. Часто на форумах появляются вопросы о наилучших параметрах. Но проблема заключается в том, что, по крайней мере, на мой взгляд, не существует чего-то такого, как идеальные параметры, а при обсуждении морских аквариумов чаще говорят об оптимальном диапазоне параметров. Морская вода содержит почти все элементы. Теорию о происхождении морской воды сформулировал в 1715 году сэр Эдмунд Галлей (именем которого названа комета), который принял, что часть соли и других минералов попадает в моря вследствие их вымывания из почвы дождевыми водами, питающими реки. Постоянное поступление в океаны речных вод привело к возрастанию концентрации минералов в морской воде. Теория Э. Галлея была частично правильной. Теперь нам известно, что ионы натрия попали сквозь дно в период формирования океанов, а источником ионов хлора были газы из земных недр, попадавшие в воду из подводных вулканов и гидротермальных жерл. Значит ли это, что хорошая морская соль должна содержать всю таблицу Менделеева? Ни в коем случае. Во-первых, это непросто и недешево. Какие же ионы в таком случае имеют значение? Прежде всего, с точки зрения скелетообразующих (жестких) кораллов фундаментальное значение имеют основные макроэлементы, такие как кальций, магний, гидрокарбонаты, стронций, йод, калий, барий... а их количество стабилизировалось миллиарды лет назад на постоянном уровне. Здесь мы касаемся самой важной черты морской воды, а именно постоянства ее состава. В предыдущей части статьи я объяснил принцип Диттмара, поэтому здесь я только напомню, что этот немецкий ученый анализировал состав морской воды. Он открыл, что количественное отношение отдельных макроэлементов является постоянным и не зависит от географической долготы и широты. Нужно сравнивать, но с чем? Первым побуждением было сравнить эти соли между собой. Но после длительных размышлений я решил, что это плохая идея. Имея настолько большое количество параметров для каждой соли, я не смог бы предоставить столь-либо достоверную оценку. Ведь как же сравнить две соли, если в одной, например, уровень кальция составляет 440 мг/л, а во второй – уровень магния составляет 1600 мг/л. Размышляя о стабильности параметров воды на рифе, я решил, что наиболее безопасным будет сравнение параметров исследуемых солей по отношению к морской воде, которая, все-таки, является естественной средой для кораллов. Но здесь стоит задать вопрос, который всегда был довольно спорным. Копируем ли мы природу в домашнем морском аквариуме? Я лично думаю, что нет ни такой возможности, ни потребности. Наши старания сталкиваются с такими, казалось бы, тривиальными проблемами, как химическая стабильность, чистота компонентов, трофические отношения или эвтрофикация. Поэтому во многих случаях мы используем своеобразные «протезы», которые, возможно, не воссоздают полностью механизмы, известные нам в рифовых системах, но довольно успешно стремятся к подобным эффектам. Такими «протезами» могут быть пеноотделители, рефуджиумы, дозирующие насосы и другое оборудование, популярное в морской аквариумистике. Если говорить о химии, то, по моему мнению, вместо того, чтобы создавать «всеобъемлющие» морские соли, лучше сконцентрироваться на фундаментальных компонентах, а остальные обеспечить путем рационального использования добавок. Мне кажется, что вышеуказанное Правило постоянство состава необходимо применить к морской соли. Поэтому анализируя состав соли с точки зрения макроэлементов, я буду сравнивать его с Естественной морской водой (NSW). И в принципе на этом можно бы было завершить анализ состава соли. Речь не идет об игнорировании микроэлементов и элементов в следовых количествах, но для качества соли они имеют второстепенное значение. Это так, поскольку именно микроэлементы составляют химическую базу в аквариуме, и именно к ним относится большинство тестов. А в зависимости от типа кораллов мы и так обычно применяем дополнительные добавки, которые также дополняют микроэлементный состав. И еще, уже с третьей стороны – отдельные производители (может и все, но, к сожалению, я не смог найти этому подтверждение) применяют компоненты природного происхождения. Такие природные соединения, как, например, MgCl2, содержат следовые элементы, которые были связаны во время кристаллизации. Таким образом, вводятся следовые элементы без необходимости их добавления в соль. Несмотря на интенсивно проводимые научные исследования биологии кораллов, мы все еще мало знаем об их биохимии. Это ведет к тому, что сложно обсуждать содержание некоторых компонентов. Поэтому применение компонентов, которые естественным образом «загрязнены» следовыми элементами, обеспечивает нам их наличие без необходимости дозировки всех элементов из таблицы Менделеева. Это ведет к тому, что при оценке соли именно соответствующий состав макроэлементов имеет наибольшее значение, поскольку это они играют фундаментальную роль в обеспечении хорошего состояния беспозвоночных, живущих в морском аквариуме, особенно скелетообразующих кораллов SPS и LPS. Подбор солей В ходе тестов были проверены семь аквариумных солей: Aquaforest Reef Salt (AF) Blue Treasure Reef Sea Salt (BT) DD H2Ocean (H2O) Instant Ocean (IO) Reef Crystals (RC) Red Sea Coral Pro (RSCP) Tropic Marine Pro Reef ™ Они были подобраны на основании популярности на рынке в Польше. Конечно же, выбранные соли это еще не весь рынок. Но главным критерием, ограничивающим количество солей, были финансы и логистические возможности. Чтобы обеспечить вам полную картину, было проведено тестирование солей, которые считаются «дешевыми», например, Instant Ocean, Reef Crystals, и солей, которые считаются «дорогими», например, Red Sea Coral Pro или H2Ocean. Также невозможно было провести тестирование без популярной на польском рынке соли Aquaforest, которая вызывает множество эмоций на форумах. Каждая соль была приобретена в оригинальной, как минимум, двухкилограммовой упаковке. Объем тестирования Каждая из испытываемых солей подверглась двухэтапному тестированию. Первая часть основывалась на тех измерениях, которые можно осуществить в домашних условиях: Эффективность соли при 35ppt pH после 45 минут перемешивания KH после 45 минут перемешивания Гигроскопичность Легкость растворения при 23˚C Прозрачность Второй этап тестирования заключался в анализе образца каждой соли на спектрофотометре ICP-OES (Inductively coupled plasma optical emission spectroscopy). Этот этап обеспечил нам информацию о химическом составе каждой соли. При помощи ICP было определено содержание следующих элементов: Na, Ca, Mg, K, Sr, B, Br, S, Li, Be, Ba, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Si, As, Sb, Sn, Cd, Se, Mo, Hg, P (PO4), Pb, I Здесь следует добавить, что метод ICP-OES является идеальным для определения состава воды, если нас интересует количество элементов, а не молекул. Для большинства элементов этого достаточно, но здесь кроется проблема при определении силикатов. Полученные результаты относятся к кремнию, а не к силикатам, что в принципе ведет к тому, что такой результат является совершенно бесполезным в отношении этого вещества. Методика Каждый образец был подготовлен одинаковым образом. Перед началом тестирования я разово собрал почти 80 л осмотической воды. Для приготовления каждого раствора соли было взвешено точно 10 кг (= 10 л) воды с температурой 23˚C. Для исключения возможных ошибок каждый раствор был приготовлен и протестирован отдельно. После завершения тестирования одного раствора готовился следующий. Каждый раствор перемешивался в течение 45 минут при помощи помпы RIO 2500, которая промывалась в чистой осмотической воде после каждого использования. Все растворы смешивались в одинаковых ведерках. – Эффективность соли при 35ppt (parts per thousand – частей на тысячу)Для измерения солености использовалось два рефрактометра. Один из них — это типичный оптический рефрактометр компании Deltec H2Ocean для морской воды. А второй это электронный рефрактометр Atago PAL-06S. Оба устройства прошли калибровку перед измерениями. Количество соли, используемой для обеспечения солености 35 ppt в 10 л воды, было взвешено при помощи электронных весов с точностью 0,01 г. Но на практике оказалось, что точность показаний обеих рефрактометров является слишком низкой, чтобы указывать результаты в долях грамма, поэтому я принял решение для анализа результатов округлить значения до 1 г. Первое измерение солености было осуществлено после засыпки 390 г данной соли, а затем, в зависимости от результата я взвешивал меньшие дозы. После достижения солености 35ppt записывался вес использованной соли. – pH через 45 минутПосле 45 минут перемешивания соли производился замер pH откалибрированным pH-метром Voltcraft PH-100ATC. –Щелочность (KH) После 45 минут перемешивания соли производился замер щелочности при помощи фотометра Hanna HI755 – Гигроскопичность Исследование гигроскопичности заключалось в определении увеличения веса образца соли. На поликарбонатную плитку насыпался тонкий слой образца соли с начальным весом 7 г. Через 10 минут осуществлялся повторный замер веса образца. Увеличение веса определялось путем вычитания начального значения из окончательного. Во время взвешивания записывалась относительная влажность воздуха = 48% при температуре 22,7˚C. Вторая часть измерения заключалась в проверке податливости к слипанию (окаменению) соли. В семь одинаковых форм точно взвешивалось по 100 г каждой соли. Все формы были оставлены открытыми на 20 часов, после чего осуществлялась попытка высыпать каждую соль. – Легкость растворения Вначале планировалось измерение скорости растворения. Но на практике без выключения насоса и успокоения воды было сложно определить, растворилась ли соль полностью. Поскольку все соли растворялись в течение 5-7 минут, я решил, что не буду посвящать больше места растворимости. – Прозрачность После окончания перемешивания на дно ведерка с раствором соли помещался черно-белый контрастный трафарет. Субъективная оценка прозрачности осуществлялась на основании помутнения воды над трафаретом. Все растворы соли оценивались в одном месте и при одинаковом освещении. – Анализ компонентов Из каждого раствора соли была взят образец объемом 15 мл. После описания согласно инструкции, все образцы были отправлены в лабораторию проведения анализов Triton-Lab в Дюссельдорфе. Для проверки повторяемости результатов из одного раствора соли были подготовлены два образца. Интерпретация результатов Эффективность соли при 35ppt На эффективность соли, прежде всего, влияет тип используемых компонентов. Как я уже писал в первой части статьи, некоторые соли имеют разную степень гидратации молекулы. Гидратация заключается в том, что во время кристаллизации соли в ее кристаллической решетке остаются связанными молекулы воды. Чем больше молекул вод, тем как бы «концентрация соли в соли» является меньшей. Например, гексагидрат хлорида магния MgCl2 x 6H2O содержит целых шесть молекул воды, которые вместе весят больше, чем сама молекула MgCl2. На практике это влияет на эффективность соли. Чтобы получить одномолярную концентрацию раствора MgCl2 следует засыпать ок. 95 г безводного MgCl2 и ок. 203 г гексагидрата. На 108 г больше, чтобы достичь такой же концентрации. Это основная причина, почему разные соли обладают разной эффективностью. Второй причиной является молярная масса используемых соединений, которые отличаются в разных солях. Если мы хотим получить одномолярную концентрацию ионов Mg2+, следует отвесить около 95 грамм безводного MgCl2, а применяя сульфат магния, следует отвесить свыше 120 г MgSO4. Эффективности соли в граммах при концентрации 35ppt в 10 л воды больше = худшая эффективность На Диаграмме 1 указано количество соли в граммах, необходимое для достижения солености 35ppt в 10 л воды. Только две соли достигли результата менее 400 г. Следует указать, что соли с наихудшими показателями Instant Ocean и Reef Crystals производит один и тот же производитель. Подобной является ситуация и с солями с наилучшими показателями H2Ocean и Red Sea Coral Pro (RSCP) – молва гласит, что у них тоже один производитель. Обе эти соли являются естественными солями, и их база изготовляется путем опреснения морской воды. Это наиболее эффективные соли в нашем тесте. Анализируя вышеуказанную таблицу, следует учитывать цены в вашем магазине. Возможно более эффективная по весу соль, не является такой эффективной с точки зрения стоимости. Чтобы рассчитать это, следует всего лишь осуществить следующий расчет для замены 10 л: Разделите стоимость 1 кг соли на 1000, получится стоимость 1 грамма, и умножьте на результат из вышеуказанной диаграммы, получим цену одной замены 10 л. pH после 45 минут перемешивания Одним из наиболее важных параметров, влияющих на, среди прочего, скорость кальцификации, является pH воды в аквариуме. Идеальный pH колеблется в пределах 8,2-8,4. Однако по своему опыту я знаю, что любой результат больше 8 будет очень хорошим. Только значения ниже 7,7 могут вызывать опасения. рН соляного раствора при засолении 35ppt после 45 минут перемешивания На Диаграмме 2 указан pH раствора при засолении 35ppt после 45 минут перемешивания. На уровень pH влияют множество факторов, например, проветривание комнаты, наличие рефуджиума, слишком плотное заселение емкости рыбами, система Ca2+, HCO3-, освещение и многие другие. В зрелом аквариуме pH используемой для замены воды соли не оказывает существенного влияния на pH воды в аквариуме. Кратковременное минимальный скачок рН конечно же возможен, но химические процессы в аквариуме быстро установят соответствующий рН, несмотря на pH соляного раствора. Кроме того, при замене даже 10% воды возможный скачок рН будет в 10 раз меньше, а при замене 5% – в 20 меньше, чем это следовало бы из чистой разницы рН в аквариуме и в свежем соляном растворе. KH после 45 минут перемешивания Щелочность (KH) является одним из самых важных параметров воды в морском аквариуме. Удерживание КН на соответствующем уровне оказывает влияние на ряд процессов, начиная от контроля колебаний рН, включая эффективность пробиотической фильтрации, вплоть до эффективности кальцификации известковых кораллов. Сам этот параметр является довольно сложным и часто непонятным. Стандартное определение, что «щелочность является способностью нейтрализации кислот» абсолютно ничего не говорит многим аквариумистам. Это можно объяснить таким образом, что щелочность снижает колебания рН в растворе при помощи буферной системы H2CO3 HCO3- + H+. Давайте все же оставим это определение, поскольку сам этот параметр претендует на отдельную статью. На счастье, для нас аквариумистов, щелочность (KH) простым образом переводится в количество гидрокарбонатных ионов в воде. Это именно они являются источником карбонатов вовремя кальцификации карбоната кальция CaCO3. Для нужд настоящей статьи этой информации нам вполне достаточно. Щелочность (КН) соляного раствора при солености 35ppt после 45 минут перемешивания Диаграмма 3 – Щелочность (соляного раствора при солености 35ppt после 45 минут перемешивания. Тема надлежащего уровня КН в аквариуме ведет к некоторым разногласиям. С одной стороны, КН морской воды составляет 7, а с другой – ведущие аквариумные соли поддерживают существенно более высокие уровни КН. На диаграмме 3 четко видно это разграничение. Соли Aquaforest, Blue Treasure и Tropic Marine удерживает KH приближенное к морской воде (NSW) и здесь нет никаких возражений. У остальных четырех солей уровень КН отчетливо выше, а в случае RSCP – почти в два раза выше, чем у NSW. В чем смысл такого действия? Оказывается, что существуют научные доказательства для обоснования этого завышения. Но для того, чтобы объяснить их здесь, я должен обратиться к самому процессу кальцификации. Рисунок 4. Транспортировка и отложение карбоната кальция сквозь ткань коралла на кальциевой матрице (модифицированный Furla et al, Journal of Exp. Biol. 2000). На рисунке 4 мы видим разрез ткани и скелета коралла. Коэлентерон иначе можно назвать поглощающей и переваривающей полостью. Это из нее транспортируются ионы Ca2+ и ионы HCO3- в направлении к кальциевой матрице скелета, т.е., к месту кальцификации. Проблема заключается в том, что транспортировка этих ионов осуществляется в направлении, противоположном градиенту концентрации. Концентрация ионов Ca2+ и HCO3- в каликобластической жидкости является более высокой, чем в морской воде, поскольку коралл активно перемещает эти ионы. Для осуществления такого перемещения коралл потребляет большое количество энергии в виде ATP. Чтобы себе это представить, давайте вообразим рыбу, которая плывет против течения и по течению. Плывущей против течения рыба нужно больше энергии, чтобы преодолеть сопротивление воды и не плыть по течению. Для кальцификации таким «течением» является высокая концентрация ионов в каликобластической жидкости. Коралл должен обеспечить энергию для этого процесса. Почему я рассказываю об этом? Исследования процесса кальцификации принесли интересные сведения. Оказывается, что чем выше концентрация Ca2+ и HCO3- в коэлентероне, тем меньше энергии нужно кораллу для перемещения этих ионов в кальциевую матрицу. Давайте рассмотрим рисунки ниже: вода / кальциевая матрица вода / кальциевая матрица Рисунок 5. Транспортировка строительного материала в противоположном градиенту концентрации направлении (A) и согласно градиенту концентрации (B). Усилие коралла можно сравнить с подъемом в гору (A) и спуском с горы (B) Согласно последним исследованиям, целью повышенного значения КН в некоторых солях является облегчение кораллам транспортировки, а тем самым – ускорение их роста. Здесь нужно сделать важное замечание. Чтобы коралл хорошо переносил все уровни Ca2+ и KH у него должно быть достаточно питания в форме фосфатов и NO3– или аминокислот и интенсивный свет. В противном случае произойдет то, о чем я иногда читаю на форумах, то есть беление веточек кораллов SPS. Это говорит о том, что соли с высоким уровнем кальция и гидрокарбонатов не очень подходят для окрашивания кораллов SPS. Разве что только при точном дозировании аминокислот. Если мы внесем их слишком много, то кораллы приобретут коричневый оттенок, а если слишком мало, то рискуем получить эффект «обожженных веток». Мне кажется, что эти соли хорошо оправдывают себя в молодых аквариумах с обнаруживаемыми уровнями NO3– и PO43+ и небольшими ростками кораллов, рост которых мы хотим ускорить. С другой стороны, следует вспомнить, что соль Red Sea Coral Pro является частью целой системы добавок, разработанной компанией Red Sea – Reef Care Program. Эта система заключается в дозировке ряда разных компонентов в соответствии с подробными таблицами. Если выходить из предпосылки, что мы применяем всю программу, которая учитывает все добавки, то тогда применение соли RSCP с высокими параметрами становится обоснованным. Следуя этой линии рассуждений, использование только соли RSCP неопытными аквариумистами связано с риском нарушения параметров. Следует также отметить, что расширенные «авторские» программы ведения аквариумов, например, ZeoVit, или вышеупомянутый Reef Care Program, являются довольно дорогими в реализации и требуют большой аккуратности. Если мои предположения верны, то соли с естественными уровнями Ca2+ и KH имеют, вероятно, универсальное применение для требовательных и зрелых систем, где для нас более важным является окрашивание кораллов, чем их рост. Для неопытных аквариумистов негативной стороной использования солей с повышенными уровнями КН является необходимость коррекции использования добавок. Если в случае метода Баллинга это относительно легко, то при использовании кальциевого реактора такая коррекция осложняется. С другой стороны, мне известен один варшавский рифовый аквариум, которым занимается опытный аквариумист, постоянно использующий именно соль RSCP и кальциевый реактор без каких-либо проблем с параметрами или цветовым окрашиванием кораллов. Гигроскопичность Гигроскопичность – это способность отдельных веществ поглощать влагу. В нашем случае она заключается в поглощении водного пара и его связывании в кристаллической решетке соли. Множество химических веществ обладают меньшими или большими способностями связывания влаги, но одним из наиболее гигроскопических веществ, используемым для производства аквариумной соли является хлорид кальция CaCl2. Эта соль также известна в безводной форме (CaCl2), как моногидрат (CaCl2·H2O), дигидрат (CaCl2·2H2O) и гексагидрат (CaCl2·6H2O). Чем меньше воды содержится в соли, тем сильнее ее гигроскопические свойства. Хлорид кальция может настолько интенсивно поглощать влагу, что он превращается из кристаллической формы в раствор. Но следует обратить внимание на тот факт, что интенсивность гигроскопичности зависит также от влажности воздуха. Хранимая и регулярно открываемая во влажных помещениях соль будет больше подвержена данному эффекту. При гидратации хлорида кальция, конечно же, также изменяется его молярная масса. Безводная форма весит около 111 г/моль, а гексагидрат – 219 г/моль. Это несомненно имеет значение при оценке эффективности соли. Фото 6 – Кристаллы CaCl2 настолько интенсивно поглощают воду из воздуха, что превращаются в раствор. Эффект гигроскопичности, конечно же, является вредным свойством морской соли, а что еще хуже – мы не можем полностью его устранить. Если он выражен слабо, то это не влияет на качество и стабильность параметров соли, но в длительной перспективе это может привести к вредным химическим реакциям, например, к осаждению карбонатов. Давайте посмотрим на рисунок ниже. Кристаллы CaCl2 поглощают влагу из воздуха, повышая свою гидратацию. До определенного момента кристаллы CaCl2 сохраняют свою связность, но через определенный период времени увеличение количества молекул воды ведет к тому, что ионные силы начинают «вырывать» отдельные ионы из кристаллической решетки хлорида кальция. Кристаллическая структура начинает рушиться, а свободные ионы начинают переходить в водный раствор ионов Ca2+ и Cl–. В момент, когда раствор «коснется» кристалла NaHCO3, произойдет диссоциация гидрокарбоната и реакция между катионами Ca2+ и анионами CO32-, что приведет к осаждению карбоната кальция в виде осадка по причине его очень слабой растворимости. Этот процесс ухудшает параметры соли. влага Осадок СаСО3 Рисунок 7 – Очень гигроскопический хлорид кальция CaCl2 может вызвать реакцию с гидрокарбонатом NaHCO3 (я опускаю наличие протонов для упрощения рисунка) С вышеописанным явлением связана возможность окаменения соли. Если мы работаем c солью в условиях изменчивой влажности и температуры, то связанная в соли влажность может „склеить” кристаллы, вызывая слипание рассыпчатой соли в один комок. Пока мы получаем прозрачный раствор, с параметрами не должны быть проблемы. Но явное помутнение может быть сигналом для проверки параметров соляного раствора, прежде всего в области KH, Ca и Mg. Гигроскопичность является естественным свойством соли. Некоторые производители добавляют к ней добавки против слеживания, которые должны защищать соль от вышеупомянутых последствий увлажнения. В промышленности используется много типов добавок против слеживания в зависимости от потребностей. В поваренной соли используется ферроцианид калия, но я нашел заявление Рона Шимка, что ферроцианид калия или натрия не используется в аквариумистике. Другим популярным веществом против слеживания являются алюмосиликаты – полностью нерастворимые в воде, с сильной способностью связывания влажности. Но поскольку производители не готовы делиться такой информацией, то я не нашел сведения о конкретных веществах против слеживания, используемых в морских солях. Гигроскопичность – образцы 7 г через 10 минут Гигроскопичность Диаграмма 8 – Изменение веса семиграммовых образцов через 10 минут при относительной влажности воздуха 48% (темп. 22,7˚C) (больше = хуже) Диаграмма подтверждает предыдущее утверждение, что любая соль будет поглощать влагу с воздуха. Лучше всего с этой точки зрений выглядит соль Tropic Marine, вес которой вырос только на 0,05 г, что является приростом на 0,71 %. В этом же исследовании соль Aquaforest увеличила свой вес на 0,12 г, что является приростом на 1,71% веса. Заданием первого теста была демонстрация восприимчивости соли к кратковременному доступу воздуха. Это наиболее распространенная ситуация, например, при еженедельной частичной замене воды. В свою очередь, второй тест должен был показать восприимчивость соли к длительному доступу воздуха. Такие ситуации происходят вследствие неплотного закрытия или повреждения упаковки. Фото 8a – Отмерено по 100 г каждой соли и оставлено на 20 часов Через 20 часов все образцы были вновь взвешены, а прирост веса показан на Диаграмме 8d. После взвешивания все образцы были максимально деликатно извлечены из формочек. Фото 8b – изображены образцы соли сразу после извлечения из формочек Четко видно, что соли AF, IO и RC вследствие поглощенной влажности сохранили форму формочек, в которых они находились в течение последних 20 часов. Остальные соли сохранили некоторую сыпучесть. Но та часть, которая контактировала с воздухом, теперь присыпана более глубокими слоями соли, до которых не доходил воздух. При более подробном рассмотрении оказалось, что: Соль AF, несмотря на первоначальное сохранение формы формочки, очень легко рассыпается, вплоть до того, что образуется твердый кружочек соли. В конце концов, кружочек раскрошился на небольшие комочки. Соли BT, H2O и RSCP, сохранившие максимальную сыпучесть, также образовали склеенные кружочки, но они очень легко крошились в пальцах, не оставляя комочков. Соли RC и IO совсем провалили данный тест, полностью окаменев. Нужно было приложить довольно много усилия, чтобы раскрошить затвердевшую соль. Несмотря на это, не удалось достигнуть нормальной сыпучести. Соль TM, в принципе, прошла данный тест наилучшим образом. Первоначально затвердевший кружочек рассыпался в пальцах. Вот как выглядели образцы после аккуратного устранения сыпучих слоев соли: Фото 8c – Образцы исследуемых солей после устранения сыпучих слоев. В отличие от предыдущего теста на поглощение влаги, где образцы были рассыпаны на пластиковом основании, здесь они были оставлены в малых формочках на длительное время, а доступ воздуха к форме был только сверху. Гигроскопичность – образцы 100 г через 20 часов Гигроскопичность Диаграмма 8d – Изменение веса стограммовых образцов соли через 20 часов (больше = хуже) Соль AF, которая в кратком тесте наиболее быстро «пила» влагу, здесь оказалась в середине списка. Из этого следует, что AF быстро увлажняется, но влажный верхний слой изолирует более низкие слои. С другой стороны, соль ТМ, которая в быстром тесте показала самый низкий уровень увлажнения, в двадцатичасовом тесте поглотила максимальное количество воды. Пластинку с образцами соли я также оставил на 20 часов. На фотографии показан внешний вид образцов по истечении этого времени. Фото 8e – внешний вид образцов через 20 часов подтверждает гигроскопичность соли. Все образцы продемонстрировали эффект стеклования. Но наиболее стеклообразными были образцы солей AF, IO, RC. Ниже я демонстрирую фотографии малого образца каждой соли. Четко видно, что исследуемые соли не являются однородными. Разница в размере гранул может оказывать существенное влияние на расслоение соли. Во время перевозки, переноса или вследствие вибрации деревянного пола более мелкие гранулы опускаются на дно, а более крупные остаются сверху. Это может объяснить, почему некоторые параметры соли могут отличаться вначале и в конце одной и той же упаковки. Однако, следует помнить, что во время обычного использования соль крошится и трется, образуя соляную пыль, которая опускается на дно. Сложно однозначно утверждать, но с точки зрения однородности хуже все выглядела соль TM, а лучше всех – IO и RC. Возможно, на фотографиях этого не видно, но моя субъективная оценка следует также из того, что в последнее время я провел много времени, работая с этими солями. Фото 9 – «Макро» фотографии тестируемых солей. На фото в нижнем правом углу представлен эффект увлажнения солей. Все семь солей держались основания при повороте «вверх ногами». Прозрачность За ясность воды отвечает ее прозрачность. На нее вливают все взвешенные частицы, который рассеивают свет. С точки зрения аквариумиста, недостаточная прозрачность имеет только косметическое значение, и если мутность не вызвана осаждением карбонатов, то чаще всего она исчезает через несколько минут после завершения замены воды. Чтобы свести к минимуму возможное помутнение, следует всегда порционно досыпать соль в воду, которая смешивается. Всегда после засыпки соли в воду проявляется немедленное помутнение, но на этом этапе его причиной являются высвобождаемые микроскопические пузырьки газа. Достаточно подождать несколько минут и газ улетучивается. Фото 10 – Изображено сравнение трафарета, лежащего на дне каждого соляного раствора. Трафарет черно-белый. Чем более глубоким является черный цвет, тем более прозрачна вода. Химический анализ Создание хорошей и сбалансированной морской соли не является легким заданием. Соблюдение постоянной влажности, помол компонентов, контроль повторяемости или чистота компонентов — это только некоторые вызовы. Давайте посмотрим, как выглядит состав макроэлементов в конкретных солях: Диаграмма 11 – Концентрация ионов Ca2+(мг/л) в исследуемых солях при солености 35ppt. В принципе только AF и IO имеют уровень кальция, приближенный к морской воде. У остальных солей эти уровни повышены. Диаграмм 12 – Щелочность (dKH) исследуемых солей. Только соль Aquaforest последовательно удерживает уровни, приближенные к NSW. KH в соли Blue Treasure тоже приближено к NSW. В солях Reef Crestals, H2Ocean и Red Sea Coral Pro явным образом учтены исследования, демонстрирующие ускоренный рост кораллов при повышенных уровнях кальция Ca2+ и гидрокарбонатов (KH). В то же время, странным является отсутствие четкого подхода в случае соли IO. При почти естественном уровне кальция, высокий уровень КН вызывает вопросы. Диаграмма 13 – Уровень магния Mg2+(мг/л) в исследуемых солях. В большинстве солей уровень магния не сильно отличается от характеристик NSW. Соль RSCP последовательно удерживает высокий уровень кальцифицирующих компонентов. Удивление вызывает уровень магния в соли Blue Treasure. Кажется, что это умышленная тактика производителя, поскольку сигналы о столь высоком уровне магния появлялись уже давно. Но я не могу объяснить эту тактику. Этот уровень не является каким-то особо опасным, но кораллы могут реагировать на такую концентрацию магния коричневой окраской. Диаграмма 14 – Уровень ионов Na+ (мг/л) в исследуемых солях. Ионы натрия и хлора являются основным регулятором засоления. Но в нашем исследовании мы не обладаем результатами о концентрации хлоридов, что усложняет более точную интерпретацию результатов. Большинство солей удерживают уровень NSW. Исключением здесь является соль Blue Treasure, в которой уровень Na+ ниже естественного почти на 600 мг/л. Но с точки зрения массы и ионов все сходится. Атомы магния и натрия имеют приблизительно одинаковую молярную массу. Чрезмерное количество положительных двухзарядных ионов магния (ок. 700 мг/л) является почти в два раза меньшим, чем недостаток (ок. 350 мг/л) положительных однозарядных ионов натрия. Если бы производитель выровнял эти параметры, было бы совсем неплохо. Диаграмма 15 – Уровень ионов калия (мг/л) в исследуемых солях. AF традиционно приближена к естественному уровню K+. IO, RC в этом случае придерживается уровня NSW. Соль BT и TM имеют большой недостаток K+. В H2Ocean же на 50 мг/л K+ больше, чем в NSW. Диаграмма 16 – Уровень ионов брома (мг/л) в исследуемых солях. Бром является одним из тех элементов, о которых нам известно, что они присутствуют в тканях кораллов, но мы все пока не можем описать их функции. Общепринято, что броматы вместе с иодидами и калием влияют на окрашивание кораллов. Состав большинства солей с этой точки зрения более-менее соответствует уровню NSW. Только TM и BT имеют сниженные значения броматов. В соли ВТ их в 18 раз меньше, чем в NSW. Это немного странно, поскольку без точного понимания биологической функции использования броматов кораллами следовало бы соблюдать приближенный к естественному уровню. Диаграмма 17 – Уровень боратов (мг/л) в исследуемых солях. Как мы видим, железным принципом соли AF является соблюдение параметров NSW. Остальные соли, за исключением BR и RC, также следуют этому правилу. Значение боратов до конца не выяснено, но исследования показали, что они играют важную роль в процессах кальцификации. Диаграмма 18 – Уровень ионов стронция (мг/л) в исследуемых солях. Первым сюрпризом является почти двойное превышение естественного уровня в растворе соли AF. Исследования обнаруживают важное значение Sr2+ в ходе процессов кальцификации. Но существует много источников, подтверждающих довольно высокую токсичность стронция даже при небольших превышениях естественного уровня. Соли BT и RSCP имеют явно повышенный уровень Sr2+, хотя он все еще сильно ниже, чем в случае соли AF. В остальных солях соблюден уровень NSW. Диаграмма 19 – уровень серы в исследуемых солях. Как я уже упоминал выше, благодаря методу ICP-OES мы получаем результаты для атомов, а не для молекул. В поверхностной морской воде вся сера в основном присутствует в виде иона SO42-, и только в бескислородных зонах она появляется в виде сульфидов (H2S). Для нужд настоящей статьи я предполагаю, что единственным источником серы в предоставленных результатах являются сульфаты. Все соли, за исключением AF, продемонстрировали уровни серы, приближенные к NSW. Соль AF здесь демонстрирует более чем четырехкратный дефицит по отношению к морской воде. Проведенные исследования на виде Acropora tenuis показали важную роль сульфатов (сульфатных транспондеров) в биохимических процессах клеток. Высокая концентрация органической серы была также обнаружена в центрах кальцификации известковых кораллов. Похоже, однако, что аквариумные системы не нуждаются в естественных уровнях серы, тем более, что из разных сторон звучат сигналы о вредном накоплении сульфатов в зрелых аквариумах. Возможно, производитель AF специально соблюдает заниженный уровень сульфатов. Микроэлементы и следовые элементы, содержащиеся в исследуемых морских солях (мкг/л) Значения, превышающие NSW Значения ниже NSW Значения NSW Таблица 20 – На диаграмме представлено содержание металлов в морских солях. Анализируя вышеупомянутые результаты, следует учесть несколько вещей. Во-первых, все значения были переведены в микрограммы. Это значения, которые невозможно определить при домашнем тестировании. Во-вторых, обратите внимание на то, что красным цветом выделены все превышения, как минимальные, например, цинк (Zn) в соли TM, так и многократные, например, цинк (Zn) в соли Rc. В-третьих, во многих аквариумах, где доминируют хорошо окрашенные кораллы SPS, часть вышеуказанных значений и так превышена по отношению к NSW вне зависимости от их содержания в используемой соли вследствие добавки следовых элементов. Это происходит, например, в случае меди (Cu). Многие препараты для кораллов содержат медь в количестве, превышающем уровни NSW. В-четвертых, результат для кремния (Si) указан только в перерасчете на безвредный кремний, а не на силикаты, которые могут вызывать проблемы. Это следует из специфики анализа ICP-OES, о чем я уже писал выше. Рассматривая вышеуказанные результаты невозможно не обратить внимание на огромное превышение уровня цинка (Zn) и марганца (Mn) в соли RC- (так или иначе, марганец не идентифицируется только в соли AF). Даже учитывая, что Mn2+ является одним из менее токсичных тяжелых металлов, сам факт, что производители допускают такие отклонения, наводит на определенные мысли. Марганец участвует в фотосинтезе и в окислительно-восстановительных процессах, входит в состав некоторых ферментов. Если речь идет об алюминии (Al), то возможно, что его наличие связано с применением добавок против слеживания, а чем я писал, обсуждая гигроскопичность. Хуже всего производители солей справились с барием (Ba). Этот элемент оказывает большое влияние на эмбриональное развитие многих морских животных, например, иглокожих. Возможно, фактором вследствие которого многих морских животных невозможно выращивать и разводить в аквариумах является неестественно высокая концентрация некоторых элементов. Кажется, обоснованным утверждение, что многие превышения являются следствием не столько слишком большой дозировки, сколько использования недостаточно чистых продуктов. Я не могу себе даже вообразить, чтобы производитель соли Reef Crystals специально дозировал такие элементы, как кобальт (Co), марганец (Mn) или цинк (Zn), сознательно допуская такие превышения. С другой стороны, до конца неизвестно, является ли уровень этих превышений опасным для жизни в морском аквариуме. В любом случае, используемые компоненты с более низкой чистотой должны повлиять на цену соли. Фосфаты в морских солях (мг/л) Диаграмма 21 – измеренные уровни PO43- (мг/л) в исследуемых солях Единственные солями, в которых были обнаружены фосфаты, являются Instant Ocean и Red Sea Coral Pro. Но эти количества являются ниже значений для NSW. Помимо того факта, что при помощи популярного фотометра Hanna HI713 невозможно определить такие количества, фосфаты существенно влияют на много биохимических процессов, таких как транспорт энергии или создание клеточных органелл. На счастье, в аквариуме невозможно снизить уровень PO43- до абсолютного ноля. Данные относительно уровня фосфатов в NSW я повторил согласно книге “Аквариумные кораллы” Эрика Борнемана. В своей работе он указывает три уровня фосфатов: Минимум: 0,00ppm, максимум: 0,54ppm и среднее значение 0,13ppm, которое я использовал в диаграмме. Подведение итогов Всех тех, кто пролистал всю статью, чтобы получить информацию о том, какая соль лучше всех, я вынужден разочаровать. С самого начала я не ставил себе цель определения победителя, а хотел лишь показать особенности популярных солей. Это вы должны определить, подходят ли вам эти свойства или нет. Но чтобы не оставлять вас без сводных итогов, я перечислю ниже самые важные, по моему мнению, свойства каждой соли. Aquaforest Reef Salt – соль польского производства, которая энергично завоевывает рынок. Видно, что производитель поставил себе цель получения соляного раствора, который будет (за исключением, например, по сульфатам, стронцию, барию, йоду, железу) максимально точной копией морской воды. Это также соль, которая, по моему мнению, лучше всего выглядит с точки зрения качества и чистоты используемых компонентов. Кажется, что соль AF является универсальной солью для аквариумов SPS на различных этапах развития, особенно для тех аквариумистов, которые стремятся получить наилучшие цвета своих кораллов. Но для этого обязательным является использование дополнительных добавок. Качество компонентов, к сожалению, ведет к высокой гигроскопичности и риску окаменения соли. На мой взгляд, соль AF продемонстрировала наименьшую прозрачность из всех исследуемых солей. Blue Treasure Reef Sea Salt – это соль, которая в последнее время стала популярной на польском рынке. Соль достаточно хорошо выглядит с точки зрения чистоты компонентов, имея только три (но очень сильные) превышения по микроэлементам. Намного хуже она выглядит с точки зрения макроэлементов, демонстрируя довольно хаотические диспропорции в их концентрации: KH более-менее соответствует NSW, но кальций повышен, а уровень магния просто гигантский. А с другой стороны, по отношению к NSW соль почти не содержит бромидов. Если говорить о гигроскопичности и устойчивости к окаменению, соль BT выглядит очень хорошо. Аквариумистам, которые будут вести аквариум на данной соли, следует учитывать высокий уровень магния. Подбор добавок для корректировок уровней, может стать настоящим испытанием для менее опытных аквариумистов. H2Ocean – фирменная соль DD Solutions, но молва гласит, что она производится на той же фабрике, что и Red Sea Coral Pro. Это соль, в которой много компонентов получены путем опреснения морской воды. Производители данной соли, пожалуй, ориентируют ее для использования в аквариумах SPS. В любом случае, это следует из повышенного содержания кальцифицирующих компонентов. Высокие значения KH, Ca и Mg призваны, согласно научным исследованиям, усиливать рост известковых кораллов. Эта соль, о чем я раньше не писал, сильно пылит во время пересыпки. Это может повлиять на коррозию металлических элементов. Несмотря на высокую гигроскопичность, соль H2O долго сохраняет сыпучесть и устойчивость к окаменению. Пожалуй, соль H2O является довольно универсальной солью, ориентированной для молодых аквариумов SPS, и меньшим образом – для зрелых и сформированных аквариумов. Instant Ocean – соль с традициями, французского производства. В течение многих лет считалось, что это бедная, хорошая соль для начального этапа аквариума. Тесты этой соли в 2008 году (http://reefsaltanaly...alysis_0208.pdf) действительно это подтвердили. Настоящие тесты демонстрируют, насколько сильно изменилась эта соль, несмотря на то, что на форумах ее постоянно считают бедной. Большинство значений макроэлементов, кроме высокого KH, существенно не отличается от уровней NSW, что является ее преимуществом. Соль IO имеет, однако множество превышений с точки зрения следовых элементов. Несмотря на, казалось бы, низкую гигроскопичность в тестах, соль IO очень плохо показала себя, когда идет речь о склонности к окаменению. Она также показала наихудшую эффективность. С учетом сильного загрязнения микроэлементами, эта соль подходить лишь для нетребовательных систем с устойчивыми мягкими кораллами. Повышенные уровни макроэлементов наводят на мысль о возможности разведения простых монтипор и акропор. Но добиться получения окраски у кораллов SPS будет достаточно проблематично. Reef Crystals – вторая соль французского производителя в тесте. До сих пор ее считали более богатой разновидностью соли IO. Пожалуй, это самое большое мое разочарование. Плохая эффективность, больше всего превышений по микроэлементам и окаменение через 20 часов – это, пожалуй, основные ее изъяны. Эта соль единственная имела уровень Ca свыше 500 мг/л и второй результат, если смотреть на уровень гидрокарбонатов. Возможно, производитель каким-то образом оправдывает такие параметры, но, в любом случае, я не обнаружил такого оправдания. Это единственная соль из тестируемых, которую я не советую использовать на основании результатов теста. Благодаря высокому уровню макроэлементов ее можно бы было использовать в аквариумах SPS, но низкая эффективность, риск окаменения (а соответственно – влияния на параметры) и многочисленные превышения уровней микроэлементов ставят под сомнение полезность данной соли. Я искренне надеюсь, что мне попалась бракованная упаковка, и на самом деле соль Reef Crystals является намного лучше. Red Sea Coral Pro – это соль естественного происхождения, которая в существенной степени производится путем опреснения морской воды. Она показала наилучшую эффективность в нашем тесте. Компания Red Sea разработала собственную программу по уходу за аквариумом с кораллами SPS – Reef Care Program. Этим объясняется высокое содержание некоторых макроэлементов. Видно, что компания RS обладает своим подходом к аквариуму, хотя для достижения успеха, вероятно, необходимо использование всей программы применения добавок, а это точно недешевое решение. Если рассматривать соль RSCP вне Reef Care Program, то она может быть сложной для использования начинающими аквариумистами. Интересно, что еще в 2008 году соль RSCP содержала намного более низкие уровни макроэлементов (http://reefsaltanaly...lysis_ 0208.pdf. С точки зрения следовых элементов, RSCP характеризируется многочисленными превышениями уровней, например, 137-кратное превышение уровня Mn2+ по отношению к NSW. Несмотря на высокую способность поглощения влаги, соль долго сохраняет рассыпчатость. Эта соль явно предназначена для систем SPS. При ее использовании рекомендуется применение всей системы внесения добавок компании Red Sea. Tropic Marine Pro Reef – немецкая соль с хорошей репутацией и историей, которая берет свое начало в шестидесятых годах прошлого века. В соли ТМ, подобно, как и в AF, уровень макроэлементов приближен к NSW, хотя можно заметить некоторые диспропорции между Ca и KH. Заметны небольшие дефициты калия и брома. Производитель расхваливает свою соль, как продукт с фармацевтической чистотой, что видно и по таблице с микроэлементами. Это соль с хорошей эффективностью и прозрачностью. Пожалуй, она лучше всего прошла тест на устойчивость к окаменению, несмотря на самую высокую гигроскопичность. Мне кажется, что соль ТМ это хорошая, универсальная соль для аквариумистов с различным опытом и требованиями. Для достижения хороших цветов кораллов необходимым будет использование дополнительных добавок. Я должен признаться, что подготовка статьи под названием „Тест солей” была очень сложной. Тем более следует поздравить тех, кто прочел обе части этого текста. Тестируемые соли отличаются множеством параметров, а это гарантирует то, что каждая из них найдет свое применение. Следует только помнить, что это не соль, а аквариумист несет ответственность за конечный эффект, являющийся результатом терпеливости и понимания своего аквариума. Источник: http://reefhub.pl/te...drugie-starcie/ Перевод статьи сделан компанией «ПрофПеревод» по заказу «Оптовой Компании АКВА ЛОГО»