Fluor w akwarium morskim i jego znaczenie

Czym jest FLUOR (F)?

Fluor (F, łac. fluorum od fluorytu) jest pierwiastkiem chemicznym, należącym do układu  okresowego z tzw. grupy fluorowców (halogenów)*. W stanie wolnym jest silnie trującym gazem o ostrym, podobnym do chloru zapachu. Z chemicznego punktu widzenia, jest on najbardziej reaktywnym spośród wszystkich pierwiastków układu okresowego. W wodzie morskiej, właśnie z uwagi na jego reaktywność, występuje jedynie w formie fluorków (F^–). W przyrodzie natomiast pierwiastek ten występuje w różnych formach minerałów takich jak: fluoryt (CaF₂), fluoroapatyt, kriolit.

Zawartość soli w wodzie morskiej jest oznaczana przez zasolenie. Mając na uwadze, że w skład wody morskiej wchodzą głównie jony takie jak: chlorki (Cl^–), sód (Na⁺), siarczany (SO₄^2-), magnez (Mg²⁺), wapń (Ca²⁺) i potas (K⁺) i to one stanowią ok. 99% wszystkich soli w wodzie morskiej, nie można pominąć pozostałego 1%. Nie mniej ważne dla organizmów morskich są pozostałe składniki wody morskiej, takie jak: brom, bor, stront czy właśnie fluor, o którym mowa w tym artykule.

Fluor, należący do pierwiastków z  grupy halogenów, pełni ważną rolę w akwarium morskim, tak jak pozostałe pierwiastki należące do tej grupy  (m.in. chlor czy brom).  Optymalny poziom fluoru, należącego do grupy mikroelementów w akwarium morskim, wynosi 1,2-1,4 mg/l. 

Znaczenie fluoru  w wodzie morskiej

Fluor jest jednym z głównych mikroelementów w wodzie morskiej, niezbędnym dla koralowców. Pełni znaczącą rolę w akwarystyce morskiej.

Rola fluoru

Procesy  biologiczne (wzrost szkieletu koralowców) 

Głównym związkiem budulcowym koralowców jest węglan wapnia, w którym znajdują się wtrącenia innych pierwiastków. Szkielet koralowców jest wzbogacony również o dodatnio naładowane kationy metali jak np. Sr²⁺, ale wiadomo też, że ważnym elementem są jony ujemnie naładowane (aniony), jak np. F^–.

Fluor uczestniczy w procesie kalcyfikacji (zwapnienia) i ma istotny wpływ na budowę szkieletu, szczególnie u koralowców z grupy SPS.  Fluor nadaje odpowiednią twardość szkieletu, wpływa na wzrost jego siły wiązania i stanowi 2-4%. Związki fluoru, które mają największe znaczenie w procesie budowania szkieletu to fluorek sodu (NaF) i fluorek wapnia (CaF₂). W literaturze proces zwapnienia opisywany jest jako proces wymiany jonowej wg poniższej reakcji chemicznej (1):

CaCO₃ + 2F ^– ⇆ CaF₂ + CO₃^2- (1)

Reakcja wymiany jonowej pokazuje, że mamy do czynienia ze ścisłą korelacją jonów fluorkowych (F^–) z węglanami (CO₃^2-). Poziom węglanów w wodzie morskiej jest bardzo ważny, bo to właśnie on reguluje poziom wchłaniania fluoru w szkielet koralowców.

Wybarwienie koralowców 

Fluor nie jest pierwiastkiem, który determinuje określone wybarwienie u koralowców. Trzeba jednak pamiętać, że dostosowanie ilości fluoru do zawartości jodu i bromu będzie miało przełożenie na mocny efekt fluorescencyjny  (głównie zielony i żółty)  i piękne przejścia kolorów.

Wiadomo, że fluor wzmacnia kolor biały, ponieważ wykazuje działanie rozjaśniające, powstałe w wyniku hamowania nadmiernego wzrostu zooksantelli.

Oprócz białego koloru, wzmacnia on również barwę niebieską u SPS-ów i podkreśla fluorescencję u większości koralowców. 

Ochrona przed pasożytami 

Fluor łączy się również z innymi pierwiastkami, stanowiąc funkcję obronną przed pasożytami oraz wpływając hamująco na rozwój bakterii i glonów.

Problemy związane z  nadmiarem lub niedoborem fluoru w wodzie morskiej

Niskie stężenie fluoru prowadzi do spowolnienia wzrostu koralowców, niskiego kontrastu barw oraz osłabienia efektu fluorescencji. Fluor jest szczególnie ważnym pierwiastkiem dla koralowców azooksantelowych (Azooxanthellate corals )  i akroporyd  (Acroporids). Jego niedobór przekłada się też na zdrowie koralowców, ponieważ powoduje, że stają się one bardziej podatne na inwazję pasożytów. Stałe niedobory tego pierwiastka powodują, że szkielet koralowców staje się miękki, a u niektórych korali typu SPS może rozpocząć się powolna martwica tkanek, którą można zauważyć  u ich podstawy.

Wysokie stężenie fluoru (powyżej 2,2 mg/l), utrzymywane przez dłuższy czas, skutkuje uszkodzeniami szkieletów koralowców. Nadmiar fluoru działa negatywnie na enzymy oraz uszkadza filmy bakteryjne.

 Jak chronić akwarium? 

Zalecamy utrzymywanie fluoru na poziomie 1,2 – 1,4 mg/l, przy czym optymalna wartość, jaką rekomendujemy to 1,3 mg/l. Taki poziom fluoru  w wodzie morskiej  zapewnia zwierzętom zdrowie oraz  piękne wybarwienie (sprzyja jasno-niebieskim i czerwonym kolorom) .

Najbardziej dokładną i wiarygodną metodą oznaczenia składu pierwiastkowego wody morskiej jest analiza ICP-OES (ang. Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry). Niestety w przypadku fluoru nie można jej wykorzystać. Oznaczanie fluoru w wodzie morskiej umożliwiają nam inne metody analityczne takie jak np. IC (ang. Ion Chromatography) czy ISE/HSA (ang. Ion Selective Electrodes Headspace Analysis). 

Ważne: Fluor należy dozować bardzo dokładnie, ponieważ wchłanianie jego w szkielet jest uwarunkowane twardością węglanową wody morskiej. Co więcej, stosunek F/Ca w wodzie morskiej musi być odwrotnie proporcjonalny do pH. Co to oznacza? Odpowiedź jest taka, że im wyższe pH wody morskiej, tym niższa musi być zawartość fluoru w wodzie morskiej.

Indykatory nieprawidłowego poziomu fluoru w akwarium morskim 

Bardzo dobry indykatorami właściwego poziomu fluoru w wodzie morskiej są Acropory tenuis oraz gatunki Montipory o niebieskim i zielonym zabarwieniu jak np. Montipora peltiformis.

Niedobór

• Matowa tkanka koralowców
• Bezbarwne szczyty u SPS oraz krawędzie wzrostu
• Większa wrażliwość na światło
• Zwiększona podatność na ataki pasożytów np. AEFW
• Miękki szkielet

Nadmiar

• Uszkodzenia filmów bakteryjnych
• Uszkodzenia szkieletów

Rekomendacje

Aby zapewnić odpowiedni poziom fluoru w akwarium, należy systematycznie go badać oraz zadbać o jego właściwy poziom. 

W przypadku gdy poziom fluoru jest powyżej 1,4 mg/l, mówimy o przedawkowaniu. Najczęstsze przyczyny przekroczenia zalecanego poziomu fluoru: zbyt duże dawki podawanych płynów (sprawdź parametry dozowania na pompach dozujących). Znajdź i wyeliminuj przyczynę problemu i obniż wartość tego parametru w wodzie. Wykonaj do 6 podmian wody. Zalecane jest, aby podczas każdej podmiany wymienić około 15% objętości wody z akwarium, aż do momentu osiągnięcia zalecanej wartości tego parametru. Woda przygotowana do podmiany musi charakteryzować się odpowiednim poziomem zasolenia docelowego. Użyj soli o właściwych parametrach i składzie odpowiednim do przeprowadzenia testu ICP.

W przypadku gdy poziom fluoru jest poniżej 1,1 mg/l, zalecamy w celu wyrównania jego poziomu, użyć produktów zawierających ten pierwiastek. Aby zapewnić stały poziom fluoru w akwarium morskim, rekomendujemy systematyczne uzupełnianie tego pierwiastka w zależności od obsady koralowców w akwarium.

Podsumowanie

Fluor jest jednym z głównych mikroelementów w wodzie morskiej. Pełni znaczącą rolę w akwarystyce morskiej (procesy biologiczne, ochrona przed pasożytami jak również wzmacnia wybarwienie u koralowców). Optymalny poziom fluoru, należącego do grupy mikroelementów w akwarium morskim, wynosi 1,2-1,4 mg/l. Aby zapewnić odpowiedni poziom fluoru w akwarium, należy systematycznie go badać oraz zadbać o jego właściwy poziom.

*Nazwa fluorowce (halogeny) odnosi się do pierwiastków znajdujących się w XVII grupie układu okresowego pierwiastków.