TEXT DURCH MARLIN ATKINSON UND CRAIG BINGMAN
( aus Aquarium frontiers online)

kleinere Übersetzungsfehler inbegriffen--sorry
Der Aufbau einiger Synthetischer Meerwasser-Mischungen
Viele Marineaquarists benutzen synthetische Meerwassermischungen in ihren Aquarien. Die relativen Übertragungsgüte der verschiedenen Mischungen werden häufig durch aquarists debattiert und erklärt in den Reklameanzeigen, dennoch hat es wenige erschienene Analysen dieser Produkte gegeben. Obgleich jedes natürlich vorkommende Element im natürlichen Meerwasser gefunden werden kann, haben private aquarists gewöhnlich Zugriff zu den Testmethoden für die Bestimmung nur der anorganischen Nährstoffe und einiger Haupt- und geringer Ionen. Dieses Papier stellt eine ausführliche und komplette Analyse von acht kommerziellen Formulierungen des synthetischen Meerwassers vorhanden in Nordamerika dar. Von eine als Schiedsrichter fungierte Version wird im Journal Aquariculture und Hydrologie 8(2):39-43 veröffentlicht. Methoden Proben der kommerziellen synthetischen Meerwassermischungen wurden von der Fischplatz gekauft und versendet direkt zum Hawaiiinstitut der Marinebiologie. Die Behälter waren geöffnet, gemischt manuell und Vor--geprüft 10mal. Die Teilproben wurden in ziplockbeutel gelegt und versiegelt. Eine ungefähr Woche später, wurden diese Proben analysiert (folgen Sie diesem Link für eine Erklärung der Methoden, die in dieser Studie verwendet werden. Die Salzigkeit des in Oberflächennähe Meerwassers in den Tropen ist ungefähr 35 Teile pro tausend (ppt), also wurden die 35-Gramm-Proben in in hohem Grade gereinigtem Wasser aufgelöst, geholt zu einem Liter und analysiert. Das (B) des Elementnatrium- (Na), -kaliums (K), -kalziums (CA), -magnesiums (Magnesium), -strontiums (Sr) und -bors wurden mit einem Atomabsorptionsspektrometer Perkin Elmer festgestellt. Die Anionenchlorverbindung (Cl - und Sulfat (SO 4 2 wurden durch Ionenchromatographie festgestellt, die auch Br und f wenn Geschenk ermitteln würde. Die Konzentrationen des Lithiums (Li), des Silikons (Silikon), des Molybdäns (MO), des Bariums (Ba), des Vanadiums (V), des Nickels (Ni), des Chroms (Cr), des Aluminiums (Al), des Kupfers (Cu), des Zinks (Zn), des Mangans (Mangan), des Eisens (F.e.), des Kadmiums (Digitalschallplatte), der Leitung (Pb), des Kobalt (Co), des Silbers (AG) und des Titans (Ti) wurden durch induktiv verbundene Spektroskopie des Plasmas (ICP) gemessen.

Der Aufbau Einiger Synthetischer MeerwasserMischungen

Viele Marineaquarists benutzen synthetische Meerwassermischungen in ihren Aquarien. Die relativen Übertragungsgüte der verschiedenen Mischungen werden häufig durch aquarists debattiert und erklärt in den Reklameanzeigen, dennoch hat es wenige erschienene Analysen dieser Produkte gegeben. Obgleich jedes natürlich vorkommende Element im natürlichen Meerwasser gefunden werden kann, haben private aquarists gewöhnlich Zugriff zu den Testmethoden für die Bestimmung nur der anorganischen Nährstoffe und einiger Haupt- und geringer Ionen. Dieses Papier stellt eine ausführliche und komplette Analyse von acht kommerziellen Formulierungen des synthetischen Meerwassers vorhanden in Nordamerika dar. Von eine als Schiedsrichter fungierte Version wird im Journal Aquariculture und Hydrologie 8(2):39-43 veröffentlicht.

Methoden

Proben der kommerziellen synthetischen Meerwassermischungen wurden von der Fischplatz gekauft und versendet direkt zum Hawaiiinstitut der Marinebiologie. Die Behälter waren geöffnet, gemischt manuell und Vor--geprüft 10mal. Die Teilproben wurden in ziplockbeutel gelegt und versiegelt. Eine ungefähr Woche später, wurden diese Proben analysiert (folgen Sie diesem Link für eine Erklärung der Methoden, die in dieser Studie verwendet werden.

Die Salzigkeit des in Oberflächennähe Meerwassers in den Tropen ist ungefähr 35 Teile pro tausend (ppt), also wurden die 35-Gramm-Proben in in hohem Grade gereinigtem Wasser aufgelöst, geholt zu einem Liter und analysiert. Das (B) des Elementnatrium- (Na), -kaliums (K), -kalziums (CA), -magnesiums (Magnesium), -strontiums (Sr) und -bors wurden mit einem Atomabsorptionsspektrometer Perkin Elmer festgestellt. Die Anionenchlorverbindung (Cl - und Sulfat (SO 4 2 wurden durch Ionenchromatographie festgestellt, die auch Br und f wenn Geschenk ermitteln würde. Die Konzentrationen des Lithiums (Li), des Silikons (Silikon), des Molybdäns (MO), des Bariums (Ba), des Vanadiums (V), des Nickels (Ni), des Chroms (Cr), des Aluminiums (Al), des Kupfers (Cu), des Zinks (Zn), des Mangans (Mangan), des Eisens (F.e.), des Kadmiums (Digitalschallplatte), der Leitung (Pb), des Kobalt (Co), des Silbers (AG ) und des Titans (Ti) wurden durch induktiv verbundene Spektroskopie des Plasmas (ICP) gemessen.

TableI
Elemente MajorConservative
KATIONEN
ANIONEN
Salzigkeit
(ppt)
Na Magnesium CA K Sr Cl - SO 4 - BO 3 HCO 3 -
Co 3 --
Molare Masse
(Gramm pro Mole)
Meerwasser 35 470 53 10,3 10,2 0,09 550 28 0,42 1,90 22,9898
Instant Ocean29,65 462 52 9,0 9,4 0,19 521 23 0,44 1,90 24,305
Tropic Marin 32,64 442 46 8,9 9,1 0,08 497 21 0,36 1,10 40,08
Hw-MarineMischung 29,40 467 53 9,0 10,1 0,15 538 28 0,41 2,10 39,098
ReefKristall28,91 461 50 9,3 9,5 0,08 520 27 0,65 0,75 87,62
Red Sea Salz30,07 472 55 9,0 9,9 0,10 537 25 0,54 1,08 35,453
Kent 28,85 460 57 10,4 10,1 0,10 531 24 0,54 2,52 32.06(S)
Coralife 28,39 464 63 10,1 9,3 0,08 566 15 1,26 32 10.81(B)
SeaChem 29,54 504 37 10,1 10,7 0,21 516 37 4,90 12 12.011(C)
alle maßen in den millimoles pro Kilogramm
um von millimolar in PPMS umzuwandeln, multiplizieren Sie die Konzentration in millimolar mit der Atommasse. Z.B.: Die Konzentration des Kalziums im Meerwasser beträgt 10,3 Milligramme pro killigram. CA ++ ist 10.3(40.08) = 413 PPMS.

Anorganischer totalcarbon wurde festgestellt, indem man eine Probe säuerte und dann Co 2 mit einem analytischen Startkonfigurationanalysator des OI-Modells 700 maß. Gesamtalkalinität wurde durch eine Zweipunkthinzufügung von einer Hundertstel normalen Salzsäure (N HCl) gemessen um eine 20-Milliliter-Probe zu einem pH von 3,0 bis 3,8 zu holen. pH wurde mit eine Sensorex S-100c Prüfspitze des pH und ein Ion-Analysator Orion EA-940 gemessen. Die Auflösungkonstanten, die verwendet wurden, um Salzalkalinität und das speciation des anorganischen Carbons im Meerwasser, wurden von Stumm und Morgan (1981) genommen.

Ein Autoprüfgerät Technicon II wurde benutzt, um die Konzentrationen des anorganischen Nährstoffphosphats (PO 4 3 festzustellen, Nitrat (NR. 3 - Ammoniumion (NH 4 + und Kieselsäureverbindung (SiO 4), verwendend änderte etwas Technicon Industr ial methods (Walsh 1989). Gesamtstickstoff und Phosphor wurden gemessen, indem man Proben mit ultraviolettes (UV) Licht und Hyperoxyd oxidierte, und dann anorganische Nährstoffe als oben maß. Der Unterschied zwischen den anorganischen und Gesamtnährstoffen wird im Allgemeinen betrachtet, “organic nutrients” zu sein; und wird als aufgelöster organischer Stickstoff (ZIEHEN Sie) an und aufgelöster organischer Phosphor (DOP) berichtet. Alle Resultate wurden auf die Salzigkeit mit 35 ppt justiert, eine Temperatur von 25 Grad Celsius (77 Grad Fahrenheit) und eine Dichte von 1,023 Kilogramm pro Liter (kg/L) für Vergleich. Die Fehler in der Analyse wurden von den doppelten Proben geschätzt. ñ Werte von diesen Duplikaten wurden berechnet und aufgerundet dann weg zum durchschnittlichen Fehler dieser doppelten Analysen. Die Werte werden in milli- oder micromoles pro Kilogramm der Lösung ausgedrückt berichtet. um multiplizieren diese Werte in Teile pro Million umzuwandeln (PPMS) die Konzentration in millimolar mit der molaren Masse des Elements. Das Multiplizieren der Werte in den micromoles pro Kilogramm mit der molaren Masse gibt Teile pro Milliarde (ppb). um PPMS in Milligramme pro Liter (mg/l) umzuwandeln, multiplizieren Sie den Wert in PPMS mit der Dichte, 1,023. Mikrogramme pro Liter können vom ppb durch dasselbe berechnet werden

sodium ion concentration magnesium ion concentration calcium ion concentration
potassium ion concentration strontium ion concentration chloride ion concentration
total sulfur concentration total boron concentration total inorganic carbon
total inorganic phosphorus/total organic phosphorus ammonia/nitrogen concentration colorimetric silicate/total silicate
initial pH lithium concentration
Craig Bingman
Resultate und Diskussions
Tabelle I zeigt die experimentell entschlossene Salzigkeit der verschiedenen Proben, die vorbereitet wurden, indem man 35 Gramm jeder Probe im Wasser auflöste, um einen abschließenden Datenträger von 1 Liter zu geben. Die experimentelle berichtete Salzigkeit wurde durch einfache Summierung von allen experimentell entschlossenen Konzentrationen der Haupt- und geringen Ionen in den Proben festgestellt. Die beobachtete Salzigkeit aller Proben war zwischen 2 bis 6 ppt des ppt niedriger als 35, weil alle Mischungen erhebliches Wasser der Hydratation enthielten. Tabelle I gibt auch die Konzentrationen der Haupt- und geringen Ionen, nach Normalisierung aller Resultate zur Salzigkeit mit 35 ppt. Zu den comparitive Zwecken gibt die Tabelle auch typische Ionenkonzentrationen für Oberflächenwasser des tropischen Ozeans (Nozaki 1994). Wie in Abbildung 1 bis 7 veranschaulicht, ähneln die meisten Salzen Meerwasser in ihrem Hauptioneninhalt ausgedrückt. Einige Verallgemeinerungen können gebildet werden. Die Probe des Salzes Coralife geprüft worden war erheblich höher als natürliches Meerwasser im zufriedenen und niedrig als natürlichen Meerwasser des Magnesiums im Sulfatinhalt. Die Probe des Salzes SeaChem war im Magnesium als natürliches Meerwasser erheblich niedriger. Außerdem war die Sulfatkonzentration des Salzes SeaChem significant.
Die molare Konzentration von der Magnesium- und Sulfatkonzentration des Salzes SeaChem waren gleich, das resultieren kann aus dem Gebrauch der epsomsalze (Magnesiumsulfatheptahydrate) als die alleinige Quelle Magnesiums und Sulfat in dieser Formulierung.
TABELLE II
BufferSystemBestandteile
Vor Gleichgewichtherstellung mit atmosphärischer Co 2
TCO 2 Co 2
(x10 -3
HCO 3 - Co 3 - Ca BA Ta pH
Meerwasser 1,90 9 1,66 0,23 1,9 2,3 8,25
Instant Ocean 1,90 8 1,65 0,24 1,90 2,3 8,35
Tropic Marin 1,10 0,9 0,70 0,40 1,10 1,5 8,90
Hw-MarineMischung 2,10 6 1,74 0,35 2,10 3,1 8,49
ReefKristall 0,75 0,2 0,34 0,41 0,75 3,2 9,28
Red Sea Salz 1,08 2 0,81 0,26 1,08 1,6 8,69
Kent 2,52 20 2,32 0,18 2,52 2,7 8,08
Coralife 0,32 0,1 0,16 0,16 0,32 1,5 9,17
SeaChem 0,12 0,1 0,084 0,036 0,12 2,2 8,81
BufferSystemBestandteile
Nach Gleichgewichtherstellung mit atmosphärischer Co 2
(microatmospheres pCO 2 = 350)
TCO 2 Co 2
(x10 -3
HCO 3 - Co 3 - Ca BA Ta pH Aragonite
Sättigung
Meerwasser 1,94 11 1,73 0,20 2,13 0,10 2,23 8,18 2,06
Instant Ocean1,99 11 1,78 0,19 2,17 0,10 2,27 8,21 1,71
Tropic Marin 1,55 11 1,41 0,13 1,67 0,072 1,74 8,10 1,16
Hw-MarineMischung 2,27 11 2,02 0,24 2,50 0,11 2,61 8,26 2,16
ReefKristall1,53 11 1,40 0,12 1,64 0,12 1,76 8,11 1,12
Red Sea Salz1,42 11 1,31 0,10 1,52 0,099 1,62 8,08 0,90
Kent 2,38 11 2,10 0,27 2,64 0,15 2.798.302.81
Coralife 1.26 11 1.17 0.08 1.33 0.21 1.54 8.04 0.81
SeaChem 1.82 11 1.65 0.16 1.97 1.07 2.2 8.17 1.62
TCO2 = total inorganic carbon
CO2 = CO2 + H2CO3
HCO3- = bicarbonate ion milliequivalents per liter (mEq/L)
CO3- = carbonate ion mEq/L
BA = borate alkalinity mEq/L
TA = total alkalinity mEq/L
Aragonite saturation based on a solubility product of 0.89 x 10-6 at 25 degrees Celsius (77 degrees Fahrenheit)
Das Buffersystem des natürlichen Meerwassers wird durch Bicarbonat-, Karbonat- und Salzionen beherrscht. Tabelle II zeigt die Bestandteile des Buffersystems in den synthetischen Meerwassermischungen, sofort nach dem Mischen und das errechnete, speciation der Bufferbestandteile nach Gleichgewichtherstellung mit der Luft, die 350 microatmospheres Kohlendioxyd enthält. Obgleich die Salzkonzentration der meisten Salze (siehe Abbildung 8) nah geähneltes natürliches Meerwasser, das SeaChem und in geringerem Ausmass hatte das Coralife, Salze erheblich stark als natürliche Meerwasserkonzentrationen des Bors. Das Buffersystem dieser Salze ist grundlegend unterschiedlich als Meerwasser. Der anorganische Carbontotalinhalt der Salze erstreckte sich über einem Faktor von 20 (siehe Abbildung 9). Das AusgangspH (siehe Abbildung 10), des synthetischen gemischtmeerwassers wich häufig im wesentlichen von 8,25 ab. Die Salze, die zu einem hohen AusgangspHwert mischen, waren im anorganischen totalcarbon niedrig. Gesamtalkalinitätswerte reichten von 1,5 bis 3,2 Milliäquivalente pro Liter (mEq/L).


Es wird geglaubt, daß der Sättigungszustand des Calciumkarbonats relative zum des Meerwassers KalziumSkelett- und Testanordnung in den organismen beeinflussen kann. Während es nicht überrascht, daß die meisten Salzen ein wenig weniger in Bezug auf aragonite als Meerwasser gesättigt wurden, ist es bemerkenswert, daß zwei der Salze, Coralife und rote Seesalze undersaturated etwas in Bezug auf aragonite waren-. Es ist auch wert das Beachten, daß offensichtliche Kalkbildungkinetik in den Reefaquarien genug schnell sind, daß der beginnende Sättigungszustand verhältnismäßig unbedeutend ist: Kalzium- und Karbonatalkalinität muß mit einigen Mitteln beibehalten werden. Die Nährkonzentration der Salze war Variable (sehen Sie Tabelle III). Der anorganische Phosphatinhalt schwankte von 1,20 micromolar in tropischem Marin bis 0,05 micromolar im sofortigen Ozean (siehe Abbildung 11). Organischer Phosphorinhalt war niedrig und Meerwasserwerten ähnlich. Es gab mehr Streuung in den Werten des aufgelösten organischen Stickstoffes. Coralife hatte den höchsten Inhalt bei 11,2 micromolar, obgleich dieses nur etwas höher als der micromolar aufgelöste organische Stickstoff 10 ist, der gewöhnlich an der Seeoberfläche in den Tropen gefunden wird. Organischer Carbontotalinhalt der Salze war alle niedrig als natürliches Meerwasser und similar zu allen Anderen.

TABELLE III
Nährstoffe (micromoles pro Kilogramm)
PO 4 P KEINE 3 N NH 4 N SiO 3 Si
(* Farbe)
SiO 3 Si
(** ICP)
DOP:p DON:n TOC:c
Meerwasser 0,20 0,20 0,20 5,0 5,0 0,20 10,0 50,0
Instant Ocean 0,05 1,00 10,2 4,2 16,0 0,10 2,9 29,0
Tropic Marin 1,20 2,20 0,55 3,2 14,0 0 5,5 32,0
Hw-MarineMischung 0,46 1,63 9,2 11,5 29,0 0,2 8,2 29,0
ReefKristall 0,32 5,0 7,8 5,9 46,0 0,2 6,3 28,0
Red Sea Salz 0,37 0,79 5,2 4,5 17,0 0,1 1,9 29,0
Kent 0,16 2,05 11,9 4,1 37,0 0,1 2,4 28,0
Coralife 0,95 6,30 8,4 2,7 18,0 0,2 11,2 28,0
SeaChem 0,57 18,4 0,7 11,3 23,0 0,1 3,1 22,0
Molare Masse 30,9738 14,0067 14,0067 28,086 28,086 30,9738 14,0067 12,011
* Farbe = kolorimetrische Analyse
** ICP = induktiv verbundene Plasmaspektroskopie)

Die Veränderung der Konzentration des Ammoniaks in den Salzen ist bemerkenswert. Abbildung 12 zeigt, daß zwei Salze im Ammoniak vornehmlich niedrig waren: Pro Tropic Marin bei 0,55 micromoles Kilogramm und SeaChem bei 0,7. Alle anderen Salze waren im Ammoniak als das Oberflächenwasser des tropischen Ozeans im wesentlichen höher und reichten von 5,2 bis micromoles 11,9 pro Kilogramm. Diese Konzentrationen des Ammoniaks sind nicht giftig zu fischen oder wirbellose Tiere und würden eine Ausgabe nicht an allen sein, wenn sie einen bescheidenen teilweisen Wasseraustausch in einem hergestellten Reefbehälter durchführen. Es würde ein kluges sein, frisch gemischtes synthetisches Meerwasser mit Kohlensäure durchzusetzen, um Gleichgewichtherstellung mit atmosphärischen Gasen zu erlauben, und sie zur Temperatur des Behälters zu holen, bevor man einen Wasseraustausch tat. Ein träger anhaltener Behälter mit eine Heizung und ein airstone würde genügend sein. Das “total” Silikonkonzentrationen von allen Salze waren höher, als natürliches Meerwasser (siehe Abbildung 13) und in einigen Fällen dort ein erheblicher Unterschied zwischen dem “colorimetric” war; oder “reactive” Silikon vorhanden in den Proben und das Gesamtsilikon, wie durch Atomabsorption festgestellt. Diese Diskrepanz wird normalerweise polymerisierten Formularen der Kieselsäureverbindung zugeschrieben, die zum reage verhältnismäßig unreactive sind .

TABELLE IV
Spurenelemente (micromoles pro Kilogramm)
Lithium Molybdän Barium Vanadium Nickel Chrom Aluminium Kupfer
Meerwasser 20 0,1 0,04 0,04 0,004 0,003 0,002 0,001
Instant Ocean 54 1,8 0,085 2,9 1,7 7,5 240 1,8
Tropic Marin 29 2,5 0,32 2,8 1,7 7,6 230 1,9
Hw-MarineMischung 6 3,3 0,71 3,4 2,3 8,3 250 3,0
ReefKristall62 2,4 0,27 3,5 2,1 8,8 250 2,4
Red Sea Salz 44 2,8 0,70 3,4 1,9 8,3 240 2,3
Kent 62 2,8 0,39 3,7 1,9 8,9 290 2,6
Coralife 1793 2,7 0,37 3,8 2,2 9,7 270 2,8
SeaChem 117 2,6 0,89 2,9 1,7 7,7 270 2,4
Zink Mangan Eisen Kadmium Leitung Kobalt Silber Titan
Meerwasser 0,001 0,0004 0,0001 0,0001 0,00006 0,00005 0,00001 0,00001
Instant Ocean 0,50 1,2 0,24 0,24 2,1 1,3 2,3 0,67
Tropic Marin 0,55 0,7 0,24 0,24 2,3 1,3 2,7 0,62
Hw-MarineMischung 0,75 1,2 0,34 0,34 3,2 1,8 3,6 0,73
ReefKristall 0,60 1,0 0,27 0,27 2,6 1,6 4,3 0,79
Red Sea Salz 0,60 1,6 0,27 0,27 2,7 1,5 3,7 0,83
Kent 0,60 1,4 0,27 0,30 2,6 1,6 4,0 1,04
Coralife 0,90 0,9 0,30 0,30 2,9 1,7 3,8 0,97
SeaChem 0 1,7 7,7 0,26 2,5 1,4 3,9 0,85

Die Konzentration von “trace” Elemente wird in der Abbildung 14 Erscheinen der Tabelle IV. dort ist ein bedeutender Ausreißer im Liinhalt, Salz Coralife gegeben. Diese Probe hatte eine Lithiumkonzentration 90mal, die im Meerwasser fanden. SeaChem war bei natürlicher Meerwasserkonzentration mit fünfmal zunächst am höchsten, und andere Salze waren eins und eine Hälfte zum natürlichen Meerwasserlithium mit dreimal. Alle Proben, die analysiert wurden, waren erheblich höher als natürliche Meerwasserkonzentrationen in den Elementen MO, Ba, V, Ni, Cr, Al, Cu, Zn, Mangan, F.e., Digitalschallplatte Pb, Co, AG und Ti. Die Variante von Salz zu Salz war viel weniger auffallend als der Überfluß aller dieser Elemente, die mit natürlichem Meerwasser verglichen wurden. Die Halogenidionen, das Br und das F -, waren durch die verwendete Ionenchromatographische Methode möglicherweise nachweisbar, aber waren unterhalb des Schwellwerts der Abfragung in allen Proben. An es sollte erinnert werden, daß alle Salze von Lot zu Lot schwanken. Wir haben versucht, die Haupteigenschaften dieser Formulierungen zu betonen.



Quittungen:
Diese Arbeit wurde teils durch die Universität des Programms NOAA, NA36RG0507 R/el-1 Hawaiis SeaGrant finanziert. Wir danken auch Terry Siegel für das Zurückerstatten wir für die kommerziellen Salzproben, die in diesem Report benutzt werden.