Kysymys veden kovuudesta

Akvaarioharrastuksen alkeisiin liittyvät ongelmat, kalojen yhteensopivuus ja mikä tahansa muu tärkeältä tuntuva asia.

Valvoja: Moderaattorit

Vastaa Viestiin
Salla1
Starting Member
Starting Member
Viestit: 1
Liittynyt: 14:09, 13.10.2021

Kysymys veden kovuudesta

Viesti Kirjoittaja Salla1 »

Vesilaitos ilmoittaa veden kovuudeksi 1 mmol/l.

Tämä arvo pitäisi muuttaa laskemalla arvoksi mg/l

Miten tämä laskeminen tapahtuu?

Olisin kovin kiitollinen jonkinlaisesta mallilaskusta kun tuo matikan vääntäminen ei ole vahvimpia puoliani...
kr70
Advanced Member
Advanced Member
Viestit: 1302
Liittynyt: 14:45, 12.10.2014
Sukupuoli: Mies

Re: Kysymys veden kovuudesta

Viesti Kirjoittaja kr70 »

Netistä löytyy muunnoslaskureita kaikkiin mahdollisiin yksikkömuunnoksiin. Tässä tapauksessa voi hakea vaikka water hardness calculator. Tässä yksi laskin:
https://www.waterhardness.net/calculator/show

Tämä näyttää että 1 mmol/l = 5,6 dH = 100 ppm. (Sopii erinomaisesti useimmille akvaariokaloille, jos kyse kokonaiskovuudesta.)

Kovuutta ei voi ilmoittaa suoraan mg/l, koska kovuuden muodostajilla eli kalsiumilla ja magnesiumilla on eri atomimassat. Jos tiedetään, mikä on kalsiumin ja magnesiumin suhde, niin se voidaan ilmoittaa. Esim. jos kalsiumia ei olisi lainkaan, olisi magnesiumin määrä 24,3 mg/l sinun tapauksessa. Jos magnesiumia ei olisi lainkaan, olisi kalsiumin määrä 40 mg/l sinun tapauksessa. Mutta todennäköisesti erehdyit yksiköstä etkä tarkoittanutkaan mg/l vaan dH.
Teemu Salonen
Elite Member
Elite Member
Viestit: 5384
Liittynyt: 19:54, 02.10.2005
Akvaarioseurat: Suomen meriakvaarioseura facebook
Sukupuoli: Mies
Paikkakunta: Espoo

Re: Kysymys veden kovuudesta

Viesti Kirjoittaja Teemu Salonen »

Tieto siitä, mitä vesi on vesijohtolaitoksella ei oikeastaan hyödytä akvaarioharrastajaa ollenkaan. Vesi kohtaa matkalla akvaarioon monia eri ympäristöjä ja tekijöitä jotka vaikuttavat kovuuteen. Lisäksi akvaariossa kovuus muuttuu vielä monen tekijän summasta. Ainut, millä akvaarion todellisen kovuuden saa selville on testata se vesi suoraan altaasta säännöllisesti. JBL:n testit ei paljoa maksa ja ovat riittoisia varsinkin jos vesi on pehmeää, kuten se täällä meillä yleensä aina on.
kr70
Advanced Member
Advanced Member
Viestit: 1302
Liittynyt: 14:45, 12.10.2014
Sukupuoli: Mies

Re: Kysymys veden kovuudesta

Viesti Kirjoittaja kr70 »

Teemu, minä olen osittain toista mieltä. pH kyllä muuttuu vesilaitokselta vesihanaan. Sitten muuttuu lisää, kun vesi lasketaan akvaarioon. Ja akvaariossa muuttuu ajan mittaan vielä lisää. Yleensä kaikki muutokset on alaspäin. Mutta kovuus ei muutu samalla tavalla. Kokonaiskovuus on kiinni veteen liuenneista Ca+ ja Mg+ -ioneista. Kalsiumia saattaa kyllä minimaalisesti saostua vesijohtojen pintaan, ja jotain saattaa liueta veteenkin, mutta muutokset ovat pieniä. Käytännössä vesilaitoksen arvoa voi hyvin käyttää ohjeena kaloja valitessa. Karbonaattikovuus saattaa muuttua hiukan enemmän. pH:n osalta olen samaa mieltä kuin Teemu: vesilaitoksen arvot ei hyödytä mitään.
tellie
Senior Member
Senior Member
Viestit: 543
Liittynyt: 20:12, 11.01.2005
Paikkakunta: Lappeenranta

Re: Kysymys veden kovuudesta

Viesti Kirjoittaja tellie »

Mihin Salla1 tarvitset tuota mg/L tietoa?

Kysyn, koska vastaus voi riippua käyttökohteesta :) Onko sinulla esimerkiksi vestitesti, joka ilmoittaa kovuuden yksikössä mg/L ja haluat tietää, mitä se vastaa mmol/L? Jos, niin mistä testistä on kysymys?

Kuten tosiaan kr70 jo vastasikin, kovuuden muuntaminen yksikösta mmol/L yksikköön mg/l ei ole yksiselitteistä. Moolit (ja siten millimoolit) ovat kertovat lukumäärästä ja grammat (ja siten milligrammat) kertovat painosta. ja koska nuo kovuutta tuottavat aineet ovat painoltaan eri, sama lukumäärä atomeita eri aineita painaa eri määrän.

MUTTA: käytettäessä kovuudesta yksikköä mg/L kovuus ilmoitetaan jonkun aineen suhteen. Siis esimerkiski "X milligrammaa CaCO3 [kalsiumkarbonaattia] litrassa vettä".

Näin, vaikka kovuus ns. oikeasti muodostuu osin muista aineista kuin CaCO3.

Jos siis pystyt kertomaan tuosta keissistäsi vähän pidemmälle, pystymme ehkä hyvällä pullamunkilla antamaan yksiselitteisemmän vastauksen.

Todennäköisesti mg/L (ja ppm) viittaa juurikin kalsiumkarbonaattiin, mutta luulo ei ole tiedon väärti.
Kissan nimi on Naunau, koiran Hauhau, kalan Pulpul, Tippi tai Sergei.
kr70
Advanced Member
Advanced Member
Viestit: 1302
Liittynyt: 14:45, 12.10.2014
Sukupuoli: Mies

Re: Kysymys veden kovuudesta

Viesti Kirjoittaja kr70 »

tellie kirjoitti: 17:53, 16.10.2021 Näin, vaikka kovuus ns. oikeasti muodostuu osin muista aineista kuin CaCO3.
Kokonaiskovuus (GH=Gesamthärte) tulee kalsium- ja magnesiumioneista (kationeista) ja karbonaattikovuus (KH=Karbonathärte) tulee karbonaatti-ioneista (anioneista). Siten tuo mainitsemasi kalsiumkarbonaatti nostaa molempia kovuuksia. Nimitys kokonaiskovuus on harhaanjohtava, sillä on muitakin karbonaatteja kuin kalsium- ja magnesiumkarbonaatti. Esim. Malawi- ja Tanganjikajärvissä on niin paljon natriumkarbonaattia (vastaavia ioneja), että karbonaattikovuus on suurempi kuin kokonaiskovuus.
tellie
Senior Member
Senior Member
Viestit: 543
Liittynyt: 20:12, 11.01.2005
Paikkakunta: Lappeenranta

Re: Kysymys veden kovuudesta

Viesti Kirjoittaja tellie »

kr70 kirjoitti: 18:29, 16.10.2021
tellie kirjoitti: 17:53, 16.10.2021 Näin, vaikka kovuus ns. oikeasti muodostuu osin muista aineista kuin CaCO3.
Kokonaiskovuus (GH=Gesamthärte) tulee kalsium- ja magnesiumioneista (kationeista) ja karbonaattikovuus (KH=Karbonathärte) tulee karbonaatti-ioneista (anioneista). Siten tuo mainitsemasi kalsiumkarbonaatti nostaa molempia kovuuksia. Nimitys kokonaiskovuus on harhaanjohtava, sillä on muitakin karbonaatteja kuin kalsium- ja magnesiumkarbonaatti. Esim. Malawi- ja Tanganjikajärvissä on niin paljon natriumkarbonaattia (vastaavia ioneja), että karbonaattikovuus on suurempi kuin kokonaiskovuus.
Joo. Pointti oli vaan se, että jos jossain yhteydessä on (kokonais)kovuus ilmoitettu mg/L, niin asiasta enemmän tietämällä se pystyy tod. näk. muuttamaan toiseen yksikköön selvittämällä/varmistamalla, miten ilmoitettu yksikkö on määritelty. Esim. API:lla on vissiin vieläkin (kokonais)kovuustestejä, joissa yksikkönä lukee ppm.
Kissan nimi on Naunau, koiran Hauhau, kalan Pulpul, Tippi tai Sergei.
kr70
Advanced Member
Advanced Member
Viestit: 1302
Liittynyt: 14:45, 12.10.2014
Sukupuoli: Mies

Re: Kysymys veden kovuudesta

Viesti Kirjoittaja kr70 »

Linkkaamani kovuusmuuntolaskuri tosiaan sanoi, että 1 mmol/l = 5,6 dH = 100 ppm
Ilmeisesti tässä vertaillaan mooleja eikä grammoja. Eli tällainen ppm voidaan kai muuntaa suoraan dH:ksi.
tellie
Senior Member
Senior Member
Viestit: 543
Liittynyt: 20:12, 11.01.2005
Paikkakunta: Lappeenranta

Re: Kysymys veden kovuudesta

Viesti Kirjoittaja tellie »

kr70 kirjoitti: 22:03, 16.10.2021 Linkkaamani kovuusmuuntolaskuri tosiaan sanoi, että 1 mmol/l = 5,6 dH = 100 ppm
Ilmeisesti tässä vertaillaan mooleja eikä grammoja. Eli tällainen ppm voidaan kai muuntaa suoraan dH:ksi.
Tarina on pitkä ja useimpien mielestä ehkä hieman ei-kiinnostava ja pyydän anteeksi luennoivaa sävyä :D Mutta;

Tuossa linkitetyssä laskurissa ilmoitetaan, että "the unit ppm is an American unit. It indicates how many particles per million particles are contained. This statement is therefore like a percentage only per hundred, but per million."

(Yleensä kyllä ppm sanoo parts eikä particles)

Mutta.

Jos tsekkailee muita laskureita tai muunnostaulukoita, esim tätä taulukkoa, luvut ovat toisenlaiset:

100 ppm = 0,99 mmol/L = 100 mg/L
101 ppm = 1 mmol/L = 101 mg/L

Selvyyden välttämiseksi mm. Wikipedia muunnostaulukko yhdistää suoraan yksiköt mg/L ja ppm.

Todella paljon tästä sekavuudesta selittää se, että tosiaan veden kovuus yksikössä mg/L ilmaisee yleensä, kuinka suurta määrä CaCO3:a kovuus vastaa. Sattumoisin CaCO3:n moolimassa on nimittäin hyvin lähellä sataa (100.1 g/mol) ja 1 mol CaCO3 sisältää 1 mol Ca2+

Löytyi myös tieto, että tuo kalsiumkarbonaatiksi (mmol/l) laskeminen olisi SI-järjestelmän mukainen toimintatapa, mutta tiedä siitä sitten.

--

Otetaan siis esimerkkivesi, jonka kovuus on 1 mmol/L (CaCO3:a).

Nyt, ihan kännissä ja läpällä, otetaan 1 mmol CaCO3:a liuotettavaksi yhteen litraan vettä.

Kaavasta näkee, että 1 mmol CaCO3 sisältää 1 mmol/L Ca2+ (siis "yhden moolin kovuudenaiheuttajaa"). Moolimassasta näkee, että punnittava määrä painaa 0.1001 grammaa = 100,1 mg.

Kun litran painoksi oletetaan 1000 g ja suoritetaan lasku sen selvittämiseksi, mikä on pitoisuus ykiskössä ppm ---> (0,1001 g / 1000 g) * 1 000 000 ppm = 100,1 ppm

--

Palataan laskurin antamaan yhteyteen

1 mmol/l = 100 ppm

Veden moolimassa on n. 18 g/mol, mistä äkkiä jumppaamalla n=m/M, litrassa vettä on n. 55,6 mol H2O:ta.

Jos siihen lisättäisiin 1 mmol/L kovuudenaiheuttajaioneja, ei oikein mitenkään järkevästi päästä tulokseen 1 mmol/l = 100 ppm, jos vertaillu tehdään kovuudenaiheuttajaionien ja vesimolekyylien välillä. (Käymättä edes saivartelemaan autoprotolyysistä jne)

Mitä todennäköisimmin laskurissa on käytetty noita ns. CaCO3 ekvivalentteja ja ja pyöristettu moolimassa sataseen. Jolla ei ole toki suurta virhettä tule tehtyä.

---

Akateemista saivartelua?

Ei täysin, koska LÄPPÄ LÄPPÄ JEKKU JEKKU tunnetusti(?) 1 saksalainen kovuusaste vastaa 10 mg/L CaO (kalsiumoksidia) litrassa*.

Kalsiumoksidin moolimassa on n. 56.08 g/mol. Jälleen, n=m/M --> 1 saksalainen kovuusaste on n. 0,178 mmol/L CaO. 1 mol CaO sisältää 1 mol Ca2+

Joten 0,178 mmol/L CaO vastaa 0,178 mmol/L Ca2+, joka vastaa 0,178 mmol/L CaCO ja painona 17.8 mg/L CaCO3.

Missä muuten laskettu moolimäärä poikkeaa tuon Monarch Waterissa lasketusta moolimääräst (0,176 mmo/l), joka poikkeaa linkittämässäsi laskurissa annetusta moolimäärästä (0.179 mmol/l), jotka puolestaan poikkeavat tuosta vesianalyysin parametrit -sivun moolimäärästä (0,178 mmo/l), joka on samaa mieltä Wikipedia kanssa (0,178 mmo/l).

XD

On sen verta myöhä etten käy perkaamaan asiaa pidemmälle. Mielestäni tarinan opetus kuitenkin on, että veden kovuuden yksiköitä on pirullisen monta, joista monet ovat pettävän samannäköisiä. mg/L ei sinänsä ole huono yksikkö, mutta se on kiusallinen, koska joku josssain varmasti ilmoittaa kovuutta yksikössö mg/L CaO, tai joku muu aine koska *ttu mixi ej haha lol :roll: Siksi kovuuden yksikkömuunnosten kanssa kannattaa olla varsin tarkkana ja pyrkiä tarkastamaan, mistä yksiköstä on kysymys. Vaikka todennäköisesti ppm ja mg/L ovat noita CaCO3-ekvivalentteja.

* A degree of General Hardness (dGH or 'German degree (°dH, deutsche Härte))' is defined as 10 mg/L CaO or 17.848 ppm [linkitetty wikipedia]

// muoks ja tosiaan ppm [CaCO3 ekvivalenttia] saadaan muokattua kyllä myös saksalaisiksi kovuusasteiksi ilman isompia ongelmia, koska loppupeleissä molemmat ovat naimisissa kovuudenaiheuttajaionien konsentraation kanssa. Molemmissa tapauksissa kovuudenaiheuttajaionien määrä kerrotaan ilmaisemalla, miten suurta määrää kalsiumyhdistettä kovuus vastaa. Määrä ja yhdiste on vaan eri, eikä tässä yhteydessä edes maksa vaivaa alkaa puhumaan reaktiosta CaO + H2O -> Ca(OH)2... :D

// muoks 2 korjailtu leväperäistä litran kuljettamista mukana
Kissan nimi on Naunau, koiran Hauhau, kalan Pulpul, Tippi tai Sergei.
kr70
Advanced Member
Advanced Member
Viestit: 1302
Liittynyt: 14:45, 12.10.2014
Sukupuoli: Mies

Re: Kysymys veden kovuudesta

Viesti Kirjoittaja kr70 »

Kiitos asian jokseenkin perinpohjaisesta selvittämisestä! CaCO3-ekvivalenttien käyttö oli minulle uutta. Eli alkuperäiseen Sallan kysymykseen vastaus on: 1 mmol/l = 100 mg/l.

Jos siirrytään enemmän akvaariokäytäntöön, kun sinä olet näköjään perillä koviksista paremmin kuin minä, niin mikä on sinun näkemys siihen, että onko Ca ja Mg -ioneilla kaloille jotain erityismerkitystä, vai onko näiden valinta kovuuden mittaukseen vain käytännön syistä? Muistelen lukeneeni, että tropiikin vesissä on yleensä enemmän natriumia kuin näitä kahta, kun taas meidän vesijohtovesissä on enemmän näitä kahta. Eli onko kalojen kannalta sama, onko vedessä natriumia vai kalsiumia? Olen ollut siinä uskossa, että kaloille ratkaisevaa on osmoottinen paine, eli silloin paras mittari olisi sähkönjohtavuus.
tellie
Senior Member
Senior Member
Viestit: 543
Liittynyt: 20:12, 11.01.2005
Paikkakunta: Lappeenranta

Re: Kysymys veden kovuudesta

Viesti Kirjoittaja tellie »

kr70 kirjoitti: 11:46, 17.10.2021 Kiitos asian jokseenkin perinpohjaisesta selvittämisestä! CaCO3-ekvivalenttien käyttö oli minulle uutta. Eli alkuperäiseen Sallan kysymykseen vastaus on: 1 mmol/l = 100 mg/l.
Osapuilleen. Siis jos jossain ei ole jotain erikoista yksikköä käytettynä.
kr70 kirjoitti: 11:46, 17.10.2021Jos siirrytään enemmän akvaariokäytäntöön, kun sinä olet näköjään perillä koviksista paremmin kuin minä, niin mikä on sinun näkemys siihen, että onko Ca ja Mg -ioneilla kaloille jotain erityismerkitystä, vai onko näiden valinta kovuuden mittaukseen vain käytännön syistä? Muistelen lukeneeni, että tropiikin vesissä on yleensä enemmän natriumia kuin näitä kahta, kun taas meidän vesijohtovesissä on enemmän näitä kahta. Eli onko kalojen kannalta sama, onko vedessä natriumia vai kalsiumia? Olen ollut siinä uskossa, että kaloille ratkaisevaa on osmoottinen paine, eli silloin paras mittari olisi sähkönjohtavuus.
Valitettavasti olen perillä noista yksiköistä koulutuksen ja työn puolelta (olen kemiantekniikan DI). En siis osaa sen pidemmälle ottaa kantaa siihen, mitkä ionit ovat kaloille merkityksellisiä ja miksi. Mutta solujen ionipumput ovat ainakin osin selektiivisiä ionien suhteen. Esimerkiksi natrium-kaliumpumppu. Siksi olisin itse tässä suhteessa varovainen kovuuden (tai sähkönjohtavuuden) käsittelyssä yhtenä lukuna, ottamatta huomioon mistä se muodostuu.

Yleensä veden kovuudesta puhuttaessa puhutaan Ca ja Mg siksi, että ne ovat merkittävimmät kovuutta aihuttavista ioneista, koska niitä on yleensä vesissä eniten.

Kuitenkin monesta eri lähteestä löytyy kovuuden määritelmiä kokonaiskovuudelle siten, että niissä otetaan myös huomioon muut multivalentit metallikationut - ei siis kuitenkaan natriumia. Tämä johtuu siitä, että toisin kuin mm. Ca ja Mg, Na ei noita multivalentteja kationeita muodosta (varaus +2 tai yli), koska on 1. pääryhmän alkuaine ja saavuttaa ns. oktetin luovuttamalla vain yhden elektronin. Ja tosiaan kovuus määritellään noille multivalenteille siksi, että niiden käytös mm. saippuan kanssa poikkeaa monovalenteista (kuten natriumista), minkä vuoksi multivalentit kationit haittaavat esimerkiksi saippuan toimintaa paljon enemmän kuin natrium.

Eli sähkönjohtavuuden ja kovuuden voi irrottaa toisistaan: pehmeällä vedellä voi olla kova sähkönjohtavuus jos varauksenkuljettajat tulevat muualta kuin kovuutta aiheuttavista ioneista. Tosin kovuuden nostaminen nostaa myös sähkönjohtavuutta (jollei samalla poisteta muita ioneja) koska kovuutta aiheuttavat ionit ovat myös varauksenkuljettajia.

Toivottavasti vastasin edes johonkin :D
Kissan nimi on Naunau, koiran Hauhau, kalan Pulpul, Tippi tai Sergei.
kr70
Advanced Member
Advanced Member
Viestit: 1302
Liittynyt: 14:45, 12.10.2014
Sukupuoli: Mies

Re: Kysymys veden kovuudesta

Viesti Kirjoittaja kr70 »

Kyllä vastasit. Kiitos!

Viime viestin postaamisen jälkeen heti tuli mieleen, että eihän merikalatkaan elä, jos laitetaan suolan sijasta kalsiumkarbonaattia. Varmaan makeanveden kaloillekin sillä on jotain väliä, mitä siellä on. Mut eikö tarpeellisia ioneja kuitenkin tule tarpeeksi ruoasta (jos on terveellinen ruokinta)? Ruoansulatuksesta eri aineet kulkeutuvat eri puolelle kudosnesteeseen ionipumppujen käyttöön. Vai?

Alunperin kovuuden käsitys tulee tuosta saippuan kanssa lotraamisesta, jota multivalentit haittaavat. Mutta akvaarioharrastajana olisi hyödyllistä tietää, onko multivalenteilla vesielukoille joku eritysimerkitys.
Vastaa Viestiin

Palaa sivulle “Alkeet”