Химия и аквариум: Salifert Boron Test Kit

В своей недавней статье я подробно описал различные свойства бора в рифовых аквариумах.1 Эти свойства включают обеспечение стабильности pH и возможность токсичности от избытка бора. Одна из проблем с бором заключается в том, что он обеспечивает щелочность, которая определяется стандартными наборами для определения щелочности,2 но которая не является непосредственно полезной для организмов для кальцификации.3 Следовательно, если уровень бора значительно выше, чем в природной морской воде, интерпретация тестов общей щелочности как карбонатной щелочности становится запутанной. Поскольку карбонатная щелочность является одним из наиболее важных параметров воды при содержании рифовых аквариумов, важно знать, что уровень бора не вызывает помех в тестах на щелочность.

С этой целью компания Seachem разработала набор для определения щелочности боратом, который я рассматривал в недавней колонке.4 Короче говоря, он, похоже, значительно завышал вклад бора в щелочность, и потребность в точном наборе для определения бора все еще существует.

Компания Salifert применила другой подход, используя другую химию в своем наборе для определения бора. Остаток этой статьи представляет собой обзор этого набора.

Бор в морской воде и аквариумах

В природной морской воде бор присутствует в количестве около 4,4 ppm. В моем аквариуме и в солевой смеси Instant Ocean, которую я использую, содержание бора значительно выше (6-8 ppm). Я не считаю эту разницу важной или, по крайней мере, не требующей каких-либо действий с моей стороны. Я бы рекомендовал людям что-то делать с бором, только если его содержание очень низкое (менее 3 ppm, когда вы теряете буферность, которую обеспечивает борат) и более 15 ppm, когда он может начать затуманивать интерпретацию тестов на общую щелочность и приближаться к точке, где он может стать токсичным.

Таков стандарт, который я устанавливаю для оценки полезности этого тест-набора. Хотя высокая точность и аккуратность являются желательными характеристиками любого набора для тестирования, для набора для тестирования бора это не особенно важно (по сравнению, скажем, с набором для определения кальция, где погрешность в 33% может стать критической проблемой).

Набор Salifert Boron Kit: Использование теста

Сам набор для тестирования находится примерно в середине группы по сложности. Он не так прост, как многие наборы, но и не так сложен, как некоторые наборы. Присутствуют реагенты для проведения как минимум 10 измерений, а в большинстве случаев, когда уровень бора не слишком высок, их гораздо больше. Процесс примерно следующий (подробные инструкции можно получить у компании Salifert на их [веб-сайте][23]):

1. С помощью шприца наберите немного воды из резервуара.
2. Добавьте 2 жидких реагента и перемешайте. Раствор окрасится в зеленый цвет
3. Разделите партию пополам с помощью шприца.
4. В одну половину добавьте твердое вещество (что изменит цвет на желтый).
5. Добавляйте по каплям один из жидких реагентов, пока цвета не совпадут (зеленый).

Каждая капля титранта равна 0,5 ppm бора. Я легко могу подобрать цвет с точностью до 2 капель, так что погрешность самого титрования составляет примерно +/- 0,5 ppm или около того. Цвет продолжает меняться при перерасходе титранта, поэтому ясно (по крайней мере, для меня), когда его достаточно.

Обязательно тщательно следуйте указаниям о том, каким реагентом титровать. Хотя инструкции совершенно ясны, в двух случаях я титровал не тем реактивом, в результате чего цвет так и не изменился.

И еще одно замечание. Первый набор, который я получил, был идентичен тем, которые я тестировал, за исключением того, что он, очевидно, долгое время (возможно, годы) пролежал в магазине. Один из реагентов (B3) может испортиться в результате реакции с атмосферным углекислым газом, что и произошло в моем наборе. Хабиб Сеха указал, что когда это происходит, показания для бора могут повышаться. В моем случае оно выросло настолько, что я так и не нашел конечную точку цвета, что указывает на очень, очень высокий уровень бора.

Этот вопрос обсуждался публично с Хабибом, и он подтвердил по номеру партии, что набор был старым. У других участников обсуждения были новые или старые наборы. Те, у кого были старые, получили новые бесплатно. Хабиб прислал мне два набора, чтобы я мог закончить свои тесты. Обычно я предпочитаю покупать наборы для обзоров в магазинах, а не получать их напрямую от производителя, но Хабиб часто делает это для своих обычных клиентов, поэтому я принял их для дальнейшего тестирования.

Тем не менее, остается опасение, что некоторые из наборов могут быть старыми, и что у аквариумистов нет простого способа узнать это (кроме как связаться с Salifert). Я знаю, что Хабиб указывает сроки годности на некоторых своих наборах, и, возможно, он сделает это и на будущих партиях этого набора.

И наконец, я не знаю, как работает набор Salifert, поэтому не могу просветить вас химической информацией о различных реагентах, входящих в него.

Набор Salifert Boron Kit: Результаты

Для того чтобы оценить точность этого набора, я сделал несколько стандартных тестовых образцов. Один состоял из солевой смеси Instant Ocean, приготовленной до солености 35 ppt (измеренная проводимость составила 53 мС/см). Второй образец состоял из воды из моего аквариума, также с соленостью 35 ppt (также измеренной по электропроводности).

В обоих случаях я определил количество присутствующего бора методом ICP (индуктивно-связанная плазма), используя метод стандартных добавок, с добавлением 3,4 и 7,8 ppm бора с использованием коммерческого стандарта бора. Я также проверил результаты с помощью домашнего стандарта, используя борат натрия, растворенный в воде, и результаты были достаточно близки, чтобы быть приемлемыми (различия между стандартами и различия между результатами, полученными при различных длинах волн излучения, объясняют диапазоны, показанные в результатах ICP). В обоих образцах содержание бора превышало естественный уровень (4,4 ppm). Образец из моего аквариума содержал 5,5-6,5 ppm бора. Образец из Instant Ocean содержал 7-8 ppm бора.

Чтобы получить образец с низким содержанием бора, я взял эти два образца и разбавил их на 50% водой RO/DI. Я не измерял содержание бора в этих образцах методом ICP, а предположил, что до разбавления оно было в два раза меньше. Обратите внимание, что набор не утверждает, что может правильно считывать такие образцы.

Наконец, я взял часть образца Instant Ocean и добавил в него бора (декагидрат бората натрия) до 100 ppm бора, чтобы получить стандарт с очень высокой концентрацией бора (в инструкции сказано, что набор не может точно тестировать жидкости при такой высокой концентрации бора, но я все равно хотел протестировать его).

Затем я определил общее содержание бора с помощью набора для тестирования Salifert Boron. Результаты показаны в таблице ниже. Образец с высоким содержанием бора был протестирован в соответствии с инструкциями для образцов с очень высоким содержанием бора, в которых используется половина обычного размера образца воды. Согласно инструкции Salifert, если pH находится на высокой (выше 8,3) или низкой (ниже 8,1) границе допустимого диапазона для образца воды (7,9 – 8,5), то к конечному значению можно применить 10-процентную поправку (понижение для низкого pH, повышение для высокого pH).

Обратите внимание, что ни один из этих образцов не был отфильтрован перед проведением тестов. В прошлом я не замечал различий в показаниях ICP бора в образцах, отфильтрованных на 0,2 микрона, но если бы бор был связан с твердыми частицами, он был бы обнаружен ICP, но не данным набором для тестирования.

Таблица 1: Определения бора

Образец	Бор по ICP	Бор с помощью набора Salifert Boron Kit (без поправки на pH)	Бор с использованием набора Salifert Boron Kit (с поправкой на влияние pH)
Вода из резервуара (pH = 8,25)	5,5 – 6,5 ppm	4,5 – 5 ppm	4,5 – 5 ppm
Резервуарная вода, разбавленная на 50% водой RO/DI (pH = 8,38)	2.3 – 3.3 ppm (рассчитано)	2 – 3 ppm	2.2 – 3.3 ppm
Мгновенный океан (pH = 7,93)	7 – 8 промилле	5 – 5,5 промилле	4.5 – 5ppm
Instant OceanРазбавленный на 50% водой RO/DI (pH = 8.04)	3,5 – 4 ppm (рассчитано)	2 – 2.5 ppm	1,8 – 2,3 промилле
Мгновенный океанСпикированный с бораксом (pH = 8,42)	95 – 105 ppm	94 – 97 ppm	103 – 107 ppm

Способность этого набора точно измерять бор не идеальна, как видно из данных. В некоторых образцах погрешность достигала 30%. Мои способности как профессионального химика, использующего прибор стоимостью 80 000 долларов, также не идеальны, учитывая время, которое я потратил на это (примерно столько же, сколько на использование набора), о чем свидетельствует диапазон значений для каждого стандарта. Тем не менее, набор показал себя адекватно для целей, изложенных в начале: позволить аквариумистам узнать, когда в их воде может быть необычно низкое или высокое содержание бора, и позволить им что-то предпринять.

Образец с очень высоким содержанием бора стал приятным сюрпризом. Набор утверждает, что он годен только до 40 ppm, но, очевидно, его можно использовать и при более высоких концентрациях. В режиме тестирования с низким разрешением/высоким содержанием бора аквариумист использует половину обычной пробы воды. В этой ситуации каждая капля соответствует 1 ppm, что снижает разрешение вдвое. Для титрования потребовалось около 100 капель, что составило большую часть набора. Тем не менее, он показал практически правильный ответ, несмотря на то, что не претендует на точность выше 40 ppm. Этот факт позволит пользователям соли Seachem (обычно около 50 ppm)5 получить разумное понимание того, сколько бора содержится в их аквариумах, и соответствующим образом скорректировать интерпретацию щелочности.

Выводы

Бор – это элемент, который обычно не входит в список требований к содержанию большинства рифоводов, и на то есть веские причины. Тем не менее, он может вызывать беспокойство, если его содержание либо слишком высоко, что чревато токсичностью, либо слишком низко, что создает большие колебания pH, чем необходимо. Набор Salifert boron kit делает приемлемую работу по определению того, подвержены ли аквариумисты риску, особенно при высоких значениях. Следовательно, я бы рекомендовал его тем аквариумистам, которые используют солевую смесь Seachem, использовали ее в прошлом, использовали другие добавки, содержащие бор, или просто хотят быть уверенными, что у них нет проблемы.

Я бы также посоветовал, если вы получаете показания выше 10 ppm, прежде чем действовать в соответствии с этим результатом, проконсультироваться с Salifert, чтобы убедиться, что набор не слишком старый. С Хабибом Сехой из компании Salifert можно связаться по электронной почте habib@wxs.nl.

Ссылки для дальнейшего чтения

1. Boron in a Reef Tank by Randy Holmes-Farley Advanced Aquarist December 2002.
2. Что такое щелочность? Рэнди Холмс-Фарли. Advanced Aquarist. Февраль 2002
3. Химические и биохимические механизмы кальцификации Рэнди Холмс-Фарли Advanced Aquarist. Апрель 2002
4. Набор для тестирования щелочности Seachem Borate Alkalinity Test Kit Рэнди Холмс-Фарли. Advanced Aquarist June 2003.
5. Состав нескольких синтетических смесей морской воды Марлин Аткинсон и Крейг Бингман

Source: reefs.com