اندازه گیری شوری در آکواریوم

اندازه گیری شوری در آکواریوم

شوری یکی از پارامترهای بسیار مهم در آکواریوم های آب شور است.شوری از جمله اولین پارامتر هایی است  که بسیاری از آکواریومی ها آزمایش می کنند ، زیرا در ساخت آب شور مصنوعی بسیار مهم است. روش های بسیاری برای اندازه گیری شوری وجود دارد ، بعضی از آنها دقیق تر از سایرین هستند . در این مقاله ، ما بحث خواهیم کرد که شوری چیست ، اهمیت آن در آکواریوم های آب شور چیست و چگونگی اندازه گیری می شود .

شوری چیست؟

شوری اندازه گیری تمام نمک های حل شده در آب است. آب دریا یک محلول شیمیایی پیچیده است که تقریباً همه عناصر شناخته شده در غلظت های مختلف را شامل می شود. آب دریا حاوی مواد شیمیایی آلی و معدنی و طیف گسترده ای از عناصر کمیاب است. برخی از عناصر در آنچه شوری را تعیین می کند از اهمیت بیشتری برخوردار هستند. عناصر مهم موجود در آب دریا کلرید ، سدیم ، سولفات ، منیزیم ، کلسیم و پتاسیم هستند. کلرید به طور کلی در حدود 19000 ppm وجود دارد و سدیم معمولاً حدود 10.500 ppm وجود دارد ، به دنبال آن سولفات تقریبا 2700 ppm ، منیزیم تقریبا 1300 ppm ، کلسیم حدود 420 ppm  و پتاسیم تقریبا 400 ppm را می توان نام برد.

تغییر در غلظت یون های به غیر از سدیم و کلرید به طور کلی بر شوری تأثیر نمی گذارد زیرا این دو عنصر بخش بزرگی از نمک در آب دریا را تشکیل می دهند. آب دریا عموما شوری طبیعی  35 ppt را دارد، بدین معنی که هر کیلوگرم آب 35 گرم نمک حل شده دارد. این میزان نمک وزن مخصوص آب را به 1.0264 و هدایت الکتریک آنرا به    53 ms/cm می رساند،  اگرچه شوری به دلایلی مانند تبخیر یا ورود آب شیرین می تواند نوساناتی داشته باشد. آب شیرین حاوی یونهای نمکی بسیار کمی است و عموماً دارای شوری حدود 0.5درصد است. آب های موجود بین آب دریا و آب شیرین معمولاً تعریف مشخصی ندارند و دارای شوری بین 0.5 تا 30 ppt می باشند.

اهمیت شوری

شوری در آکواریوم های آب شور بسیار مهم است و اغلب اولین پارامتر اندازه گیری شده در ساختن آب دریای مصنوعی است. مخلوط های نمکی تجاری ، که برای آکواریوم ها طراحی شده اند ، به یک منبع آب شیرین ، که معمولاً آب شیر یا آب دیونیزه شده اسمز معکوس است، اضافه می شوند . در حین ساخت آب شور باید ضمن اضافه کردن نمک ، میزان شوری آب را اندازه گیری کنیم تا در حد ایده آل قرار بگیرد. این کار در همان زمانی که آب نمکی درست می شود، یا در اولین راه اندازی یک آکواریوم یا هنگام انجام تغییرات آب به طور دوره ای، باید انجام شود ،. نظارت بر شوری آب دریای مصنوعی بسیار مهم است به طوری که  اگر آب نمکی با سطح شوری نادرست ایجاد شود ، می تواند زندگی دریایی را تحت تأثیر قرار دهد.

علاوه بر این ، با تبخیر آب در آکواریوم ، سطح شوری شما بالا می رود زیرا یون های نمکی در آب باقی می مانند. برای جبران تبخیر در آکواریوم های آب شور ، کاربر باید بارها آب شیرین به آکواریوم اضافه کند. حفظ شوری و عدم نوسان شوری در طول روز بسیار مهم است زیرا آکواریوم های آب شور ، به ویژه مخازن صخره ، از انحرافات شیمیایی آسیب می بینند. شوری اغلب روزانه مورد آزمایش قرار می گیرد ، به خصوص در زمانی که آب شور ساخته می شود .

به عنوان یک دستورالعمل کلی ، بهتر است شوری را در مقدار 35 ppt یا 53 ms/cm یا وزن مخصوص 1.026 حفظ کنید البته بهتر است بدانید که ماهی آکواریوم شما از کجا آمده است تا تشخیص دهد که سطح شوری طبیعی آنها چیست. برای آکواریوم ها معمول است که ماهی در مخازن آب شور با سطح شوری کمی پایین نگه داشته شود ، زیرا این عقیده وجود دارد که موجودات دریایی در سطح شوری کم، کمتر استرس دارند. اگر شوری برای مدت زمان طولانی خیلی کم نگه داشته شود ، ممکن است گونه های خاصی از ماهی و بی مهرگان در اثر نارسایی کلیه از بین بروند. بعضی از آبزیان ممکن است از مبدأ جغرافیایی باشند ، مانند دریای سرخ که سطح شوری بیشتری دارند یا رودخانه های شکاف دار که سطح شوری کمتری دارند. هنگام تصمیم گیری در مورد سطح نمک خود ، بهتر است بدانید گونه های آکواریوم شما به طور طبیعی از کجا آمده و محیطی نزدیک به زیستگاه اصلی شان ایجاد کنید.

شوری را در آکواریوم ها چگونه اندازه می گیرید؟

چندین روش برای انجام اندازه گیری شوری در آکواریوم شما وجود دارد. شناخته شده ترین روش های آکواریوم های دریایی شامل استفاده از هیدرومترها ، رفرکتومترها و هدایت سنج ها هستند. متداول ترین روش برای آکواریوم ها ، هیدرومترها هستند ولی با توجه به عدم داشتن جبران دمایی می توانند مشکل ساز شوند. رفرکتومترهای نوری که برای آب دریا طراحی شده اند نیز دارای ضعف های جانبی هستند. حتی اگر محلول کالیبراسیون وجود داشته باشد ، تعیین شوری می تواند مشکل باشد و خواندن آن همیشه آسان نیست. رفرکتومترهای نوری اغلب در یک محدوده دمای خاص کالیبره می شوند و اگر دمای نمونه شما در آن محدوده قرار نگیرد ، نتایج شما قابل تغییر است.

هدایت سنج مواد جامد یونی حل شده موجود در آب را اندازه گیری می کند. علاوه بر این ، رسانایی ممکن است به عنوان ابزاری برای اندازه گیری شوری نیز مورد استفاده قرار گیرد ، زیرا نمک های حل شده در آب که می توانند جریان الکتریکی را افزایش دهند و به واحد mS اندازه گیری می شوند. درجه حرارت هنگام خواندن شوری مهم است زیرا حرکت یون ها هنگام خنک بودن آب ، کندتر می شود و در نتیجه هدایت الکتریکی کاهش می یابد و بالعکس.

رفرکتومترهای شوری دیجیتال ، روشی آسان برای اندازه گیری سریع و دقیق تعیین شوری در یک آکواریوم آب شور فراهم می کند. شرکت  Hanna Instrumentرفرکتومتر دیجیتال برای تجزیه و تحلیل آب دریا  (HI96822)  ارائه می دهد که برای آکواریوم های آب شور مناسب است زیرا می تواند میزان شوری را بر اساس ppt  و یا وزن مخصوص Specific gravity نمایش دهد. این دستگاه دارای جبران دمای اتوماتیک  می باشد و تصحیح دمایی هنگام اندازه گیری انجام می شود.

علاوه بر رفرکتومترهای دیجیتال شوری ، تستر شوری نیز وجود دارند. تستر شوری روشی ساده و سریع برای آزمایش آب دریا طبیعی یا مصنوعی ارائه می دهد. تستر شوری هانا (HI98319) یک صفحه نمایش ال سی دی چند لایه ای که مقدار شوری و دما شما را نشان می دهد . تستر شوری هانا HI98319 ضد آب می باشد که در آزمایش روزانه می تواند استفاده شود و برخلاف رفرکتومترها ، نور محیط هیچگونه تداخلی ایجاد نمی کند. این تستر می تواند اندازه گیری ها را به صورت  (ppt) ، واحد شوری دریا (PSU) یا گرانش خاص (S.G.)  نمایش دهد.

همچنین تجهیزات پیشرفته نیز وجود دارند که می تواند برای تجزیه و تحلیل شوری با دقت بسیار بالا استفاره شود. شوری سنج رومیزی مدل  HI2003 دستگاه دیجیتال EC/TDS/Salinity با فن آوری پروب هدایت چهار حلقه ای است که به کاربر این امکان را می دهد تا نمونه ها از رسانایی بسیار پایین (شوری  بسیار پایین) تا رسانایی بسیار بالا ( شوری بسیار بالا) مانند آب دریا را اندازه گیری کند. 

برای اندازه گیری های شوری چه روشی بهتر است … هدایت سنجی یا رفرکتومتری؟

هنگام مقایسه هدایت سنجی با رفرکتومتری برای اندازه گیری شوری ، اجماع در جامعه علمی استفاده از هدایت سنجی است. این امر به این دلیل است که  امکان دارد ماده ای در نمونه شما وجود داشته باشد که می تواند بر ضریب شکست آب تأثیر بگذارد اما در غلظت نمک تاثیر گذار نباشد. به عنوان مثال ، اگر شکر را به آب دریا مصنوعی اضافه کنیم ، خواهیم دید که مقدار شوری با روش رفرکتومتری افزایش می یابد اما غلظت نمک موجود در آب را تغییر نداده ایم. اگر شوری آن نمونه را با تستر هدایت HI98319 اندازه گیری کنیم ، متوجه می شوید که این مقدار تا حد زیادی بدون تغییر است. عموما در روش رفرکتومتری تعداد زیادی از مواد هستند که عدد ظریب شکست را افزایش می دهند ولی بر شوری آب تاثیر گذار نیستند  به عنوان مثال ، زباله های آلی ، قندها ، آلاینده های غیر یونی بالقوه یا مواد غذایی ماهی می تواند مقادیر اندازه گیری در یک رفرکتومتر را افزایش دهد اما این تغییر در روش هدایت سنجی مانند HI98319 رخ نمی دهد. از مزایای دیگر استفاده از رسانایی برای اندازه گیری شوری این است که شما دیگر تداخل نوری را ندارید ، و جبران درجه حرارت مستقیم روی نمونه لحاظ می گردد.