Spis treści
Czym jest NIKIEL (Ni)?
Nikiel (Ni, łac. niccolum) jest pierwiastkiem należącym do grupy metali przejściowych*, położony jest w dziesiątej grupie układu okresowego. Jest metalem biało-srebrzystym o lekkim złotym zabarwieniu.
W niewielkiej ilości występuje w skorupie ziemskiej, głównie w postaci rodzimej minerałów takich jak garnieryt i pentlandyt.
Nikiel występuje najczęściej na +II stopniu utlenienia np. chlorek niklu (NiCl2), znane są również związki niklu na +III stopniu utlenienia jak np. tlenek niklu (Ni2O3). Nikiel w wodzie morskiej występuje głównie w postaci chlorku niklu (NiCl2) lub węglanu niklu (NiCO3). Inne związki niklu są najczęściej nierozpuszczalne w wodzie i wytrącają się w postaci osadów.
Znaczenie niklu (Ni) w wodzie morskiej
Nikiel jest ważnym i niezbędnym pierwiastkiem śladowym w akwarium morskim wpływającym na szereg procesów. Jest składnikiem m.in. związków chemicznych biorących udział w procesach enzymatycznych. Ponadto, wpływa na inne ważne aspekty, takie jak wybarwienie czy ochrona koralowców przed pasożytami. Zdecydowanie, jest niezbędnym pierwiastkiem śladowym, jego poziom w zbiorniku należy utrzymywać w zakresie: 3- 5µg/l.
Przy wzbogacaniu pierwiastkami śladowymi wodę morską w akwarium zdecydowanie warto przypomnieć informacje, że nikiel należy do grupy pierwiastków, które są bezpośrednio powiązane ze sobą. Do tej grupy należą również: cynk (Zn), wanad (V), miedź (Cu) oraz molibden (Mo).
Rola niklu (Ni) w akwarystyce morskiej
Nikiel w wodzie morskiej ma znaczenie przede wszystkim w obszarach takich jak:
Budowa szkieletu koralowców
Głównym związkiem budulcowym szkieletu koralowców jak powszechnie wiadomo jest węglan wapnia (CaCO3), w którym znajdują się wtrącenia również innych pierwiastków. Pierwiastki wzbogacające szkielet koralowców wpływają ogólnie na jakość szkieletu. Pierwiastkami wzbogacającymi szkielet jest m. in. stront (Sr), który jest obecny w znaczącej ilości w szkielecie koralowców oraz mikroelement – fluor (F). Pomimo iż, zawartość niklu w szkielecie koralowców jest niewielka, badania naukowe potwierdzają że jego obecność w wodzie morskiej poprawia wzrost szkieletu.
Znane są wyniki badań wpływu niklu na dwa gatunki koralowców: Pocillopora damicornis oraz Acropora muricata. Wzrost stężenia niklu w wodzie wpływa na stymulację procesu zwapnienia. Może to być powiązane z aktywnością enzymu, w którym wbudowany jest nikiel. Enzym ten m.in. katalizuje reakcję chemiczną, uwalniając przy tym węgiel nieorganiczny (stymulując prawdopodobnie proces zwapnienia). Ponadto, obecność niklu pomaga również koralowcom przyswajać prawidłowo wartości odżywcze. Wiadomo także, że tworzenie krążków podstawnych jest problematyczne, jeśli zawartość niklu jest zbyt niska.
Wybarwienie koralowców
Nikiel nie jest pierwiastkiem, który determinuje określone wybarwienie u koralowców. Trzeba jednak pamiętać, że dostosowanie ilości niklu w zbiorniku wzmacnia kolor czerwony i turkusowy u koralowców. Ponadto, jeżeli chcesz uzyskać w zbiorniku kontrasty to bez niklu będzie to ciężkie do wykonania.
Procesy biologiczne (procesy enzymatyczne)
Nikiel ma duże znaczenie biologiczne jako składnik lub aktywator enzymatyczny. Jest pierwiastkiem uczestniczących w różnych reakcjach enzymatycznych w fizjologii komórki oraz procesach metabolicznych, a także w tworzeniu biofilmów. Badania naukowe wykazały, iż nikiel jest niezbędny do wykorzystania mocznika (źródło azotu) przez fitoplankton. Synteza białka może zostać zaburzona w przypadku gdy w zawartość niklu jest niska.
Ochrona przed pasożytami
Wysoka jego zawartość w zbiorniku może narazić zwierzęta na atak pasożytów oraz wpłynąć hamująco na rozwój bakterii i glonów.
Problemy związane z niedoborem oraz nadmiarem niklu (Ni) w wodzie morskiej
Niskie stężenie niklu może mieć negatywny wpływ na procesy związane z enzymami zawierającymi ten pierwiastek. Za niskie wartości tego pierwiastka utrudniają wchłanianie substancji odżywczych przez koralowce i hamują ich wzrost.
Wysokie stężenia niklu natomiast powodują rozjaśnienie tkanki i częściowe jej łuszczenie. Szybko rosnące koralowce narażone są na rozpuszczanie tkanki na dysku u podstawy przy wysokich stężeniach tego pierwiastka.
Jak chronić akwarium?
Należy regularnie kontrolować zawartość niklu i utrzymywać go na właściwym poziomie. Zalecamy abyś utrzymywał nikiel na poziomie 3- 5 μg/L, przy czym optymalna wartość jaką rekomendujemy to 4 μg/L. Utrzymywane niklu w wodzie morskiej na właściwym poziomie zapewnia zwierzętom zdrowie oraz piękne wybarwienie.
Najbardziej dokładną i wiarygodną metodą oznaczenia niklu jest analiza ICP-OES. Technika atomowej spektrometrii emisyjnej ze wzbudzeniem w plazmie indukowanej – ICP-OES (ang. Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry) jest najdokładniejszą metodą analityczną w analizie składu pierwiastkowego wody morskiej.
Indykatory nieprawidłowego poziomu niklu (Ni) w akwarium morskim
Bardzo dobrym indykatorem właściwego poziomu niklu w wodzie morskiej jest Acropora millepora. Jeśli ten koralowiec nie tworzy podstawowego krążka, należy sprawdzić zawartość niklu.
Niedobór:
- Trudności w wchłanianiu substancji odżywczych
- Zahamowanie wzrostu szkieletu
- Zaburzenie procesów enzymatycznych
Nadmiar:
- Rozjaśnienie tkanki koralowców
- Odrywanie się tkanki
- Zahamowanie wzrostu szkieletu
- Zwiększona podatność na pasożyty
Rekomendacje
Aby zapewnić odpowiedni poziom niklu w akwarium powinieneś systematycznie go badać oraz zadbać o jego właściwy poziom.
W przypadku gdy poziom niklu jest powyżej 5 µg/l, mówimy o przekroczeniu rekomendowanej zawartości w zbiorniku rafowym. Najczęstsze przyczyny przekroczenia zalecanego poziomu niklu:
- zanieczyszczona sól,
- rdzewiejące elementy ze stali nierdzewnej,
- pokarmy jak np. artemia,
- elementy wykonane z tworzywa polietylenu wysokociśnieniowego,
- zbyt duże dawki podawanych płynów.
Znajdź i wyeliminuj przyczynę problemu oraz obniż wartość tego parametru w wodzie. Wykonaj do 6 podmian. 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 niklu jest poniżej 3 µg/l, zalecamy w celu wyrównania jego poziomu użyć produkty zawierające ten pierwiastek. Aby zapewnić stały poziom niklu w akwarium morskim rekomendujemy systematyczne uzupełnianie tego pierwiastka w zależności od obsady koralowców w Twoim akwarium.
*metale przejściowe– grupa pierwiastków chemicznych w układzie okresowym, obejmująca grupy poboczne układu okresowego, tj. grupy 3-12.
O autorze
Magdalena Metzler
Prywatnie jestem mamą i miłośniczką natury oraz sportu. Moim głównym zainteresowaniem jest chemia kwantowa, która kryje w sobie ogrom nierozwikłanych tajemnic i powiązań, co z naukowego punktu widzenia jest niezwykle ekscytujące.
W swojej karierze naukowej prowadziłam międzynarodowe projekty, dotyczące innowacyjnych rozwiązań dla wielu gałęzi biznesu, m.in. motoryzacji, budownictwa, a teraz oczywiście akwarystyki morskiej.
Praca w Reef Factory zapoczątkowała u mnie pasję do akwarystyki morskiej, którą mogę rozwijać każdego dnia, budując dział chemii i tworząc produkty, które ułatwią akwarystom dbanie o zbiorniki i zapewnią najwyższe bezpieczeństwo zwierząt. Jednym z najbardziej ekscytujących wspomnień, związanych z pracą w Reef Factory, jest uruchomienie spektrometru ICP-OES, który analizuje skład pierwiastkowy wody morskiej. Metoda analizy w ICP oparta jest na technice analitycznej, która stanowi powiązanie mojego zamiłowania do chemii kwantowej i akwarystyki morskiej.
Mam nadzieję, że moje artykuły na ReefPedii będą dla Ciebie ciekawe i pomocne! Miłej lektury :))