Zasolenie, jego znaczenie i sposoby pomiaru

Czym jest zasolenie?

Zasolenie jest jednym z ważniejszych parametrów w chemii wody. Dobrze prowadzony zbiornik rafowy wymaga utrzymywania stałego zasolenia. Optymalny poziom zasolenia wynosi 33-35 ppt. W najprostszym ujęciu, zasolenie definiuje się jako ogólną zawartość soli w gramach, która znajduje się w 1 litrze wody. Natomiast w przypadku wody morskiej należy podać bardziej precyzyjną definicję zasolenia:

Zasolenie określone jest poprzez zawartość substancji stałych w gramach [g],  przypadającej na 1 kg wody morskiej, po usunięciu wszystkich substancji organicznych* i po zastąpieniu wszystkich:

• bromków; Br^– (1) i jodków; I^– (2) chlorkami Cl^– (np. KBr zamieniono na KCl (1), KI zamieniono na KCl (2))
• węglanów; CO₃^2- tlenkami; O^2- (3) (np. CaCO₃ zamieniono na CaO (3))

Trzeba mieć na uwadze, że zasolenie wody morskiej to nie tylko ilość rozpuszczonego chlorku sodu (NaCl) w wodzie, ponieważ w skład wody morskiej wchodzą także inne sole, jak np.: chlorek magnezu (MgCl₂), siarczan magnezu (MgSO₄), siarczan wapnia (CaSO₄), siarczan potasu (K₂SO₄), a w dużo mniejszych ilościach węglan wapnia (CaCO₃), bromek magnezu (MgBr₂) oraz śladowe związki strontu, boru, fluoru i wielu innych pierwiastków. 

W naturalnym środowisku obserwuje się różnicę w zasoleniu mórz i oceanów. Im kolor wody jest intensywniej czerwony, tym wyższe mamy zasolenie. Minimalne wartości zasolenia wynoszą 32‰, natomiast maksymalne wartości dochodzą do 35‰, przy czym średnie zasolenie wód wynosi 35‰. Odstępstwa od średniej wartości zasolenia wynikają z różnych przyczyn. Główne to opady atmosferyczne, parowanie oraz prądy morskie.

Zasolenie wód morskich – powierzchniowych (‰)**

Znaczenie zasolenia dla organizmów morskich

Większość organizmów morskich toleruje zasolenie w zakresie 30-38 ppt, przy założeniu, że nie ma nagłych skoków w zasoleniu. Jednakże utrzymywanie zasolenia na poziomie 33-35 ppt zapewnia optymalne warunki dla  rozwoju zwierząt w akwarium.

Najlepszy zakres zasolenia

Niekiedy celowo manipuluje się zasoleniem, celem zwiększenia ilości rozpuszczonego tlenu w wodzie czy też zmniejszenia podatności ryb na infekcje. 

Zarówno wysokie, jak i niskie zasolenie wywołuje stres u zwierząt. W wyniku stresu zauważyć można osłabiony wzrost u koralowców, utratę koloru oraz brak polipów. Znane są gatunki ryb, które mogą umrzeć z powodu niewydolności nerek, jeśli zasolenie jest utrzymywane na zbyt niskim poziomie przez dłuższy czas. 

Aby zapewnić dobre warunki dla rozwoju zwierząt w akwarium morskim należy zdecydowanie kontrolować poziom zasolenia. Może ono ulec zmianie m.in. w wyniku wychwytu soli przez urządzenia takie jak odpieniacz, czy przy uzupełnianiu odparowanej wody, wodą RO/DI. 

Zasolenie determinuje gęstość wody morskiej, która pośrednio określa stężenie wszystkich substancji w wodzie. Im bardziej jest zasolona woda, tym większy jest jej ciężar właściwy. 

Jednostki zasolenia

Zasolenie może być wyrażane w różnych jednostkach, w zależności od wyboru metody pomiaru. Najczęściej zasolenie jest wyrażane w jednostkach:

• c.w. – ciężar właściwy 
• ppt – tysięczna część
• PSU – praktyczna jednostka zasolenia 
• mS/cm  – jednostka przewodnictwa 
• [‰] –  jedna tysięczna pewnej wartości liczbowej, zwanej podstawą

Przykładowo, gdy jednostką zasolenia jest ppt i wynosi ono 33 ppt, oznacza to nic innego jak to to że w 1 litrze wody rozpuszczonych jest 33 gram soli.

1 ppt = 1000 ppm = 1000mg/L = 0,1%

Metody pomiaru zasolenia

Pomiary zasolenia w akwarystyce morskiej pozwalają reagować na zmiany stężenia soli w wodzie, które powstają m.in. w wyniku parowania wody czy też stosowania urządzeń wychwytujących sole z obiegu. Pomiar zasolenia może odbywać się na kilka sposobów, przy czym trzeba pamiętać, że na wynik wpływa znacząco temperatura. W związku z tym pomiary zasolenia powinny odbywać się każdorazowo w tej samej temperaturze lub za pomocą urządzeń z wbudowaną kompensacją temperatury.

Najczęściej pomiar zasolenia wody wykonuje się w momencie: zakładania nowego akwarium,  przygotowania solanki oraz po prostu dla kontroli już istniejącego zbiornika.

Ogólnie do pomiaru zasolenia stosuje się wiele urządzeń, natomiast konkretnie w akwarystyce stosuje się głównie: 

• Areometr (salinometr) – Jest to prosty przyrząd do pomiaru zasolenia. Działa na ogólnej zasadzie, że wraz ze wzrostem zawartości soli w wodzie rośnie również jej gęstość. 

• Refraktometr ręczny –  najczęściej używane przez akwarystów urządzenie do pomiaru zasolenia. Jest to urządzenie optyczne, które wykorzystuje współczynnik załamania światła do określenia ilości soli w wodzie.

• Cyfrowe refraktometry lub mierniki zasolenia – pozwalają łatwo i szybko otrzymać wynik zasolenia przy jednoczesnym zastosowaniu kompensacji temperatury.

• Konduktometr – urządzenie opierające się na pomiarze przewodności elektrycznej wody. 

• Znany jest również empiryczny wzór określający zasolenie (S) wody morskiej:

S = 1,80655 x [Cl^–]

[Cl^–] – zawartość jonów chloru w promilach [‰]

* związki organiczne, to związki chemiczne zawierające w swojej strukturze atomy węgla.
** źródło grafiki