czwartek, lipiec 24, 2014
Witamy w pawiookie.pl!

Preparaty akwarystyczne

Spis treści:

Akryflawina (Trypaflawina)

Z całą pewnością, jest to jeden z najpopularniejszych, uniwersalny, a zarazem skuteczny, akrydynowy środek leczniczy oraz dezynfekcyjny. Znany i stosowany w akwarystyce od wielu lat na całym świecie. Zalecany przez ichtiologów do celów dezynfekcyjnych, kąpieli krótko- i długotrwałych, pędzlowania ran, regeneracji płetw, ochrony ikry i wylęgu przed inwazją szkodliwych mikroorganizmów, w tym grzybów, powodujących pleśniawkę.

Jak wspomniałem wcześniej Akryflawina jest to pochodna akrydyny, pełna nazwa to 3,6-diamino-10-metyloakrydyna. Jest to żółtawo-brązowy proszek dający zielonkawe roztwory wodne. Wzór sumaryczny to C14H15N3, a masa molowa 225,29 g/mol.
W środkach rynkowych jest zmieszana z Proflawiną (3,6-diaminoakrydyna) o czym się rzadko mówi. Wzory strukturalne obu związków poniżej:

Rys. Piotr Piotrowski

Akrydyna i jej homologi mają własności antyseptyczne. Działanie Akryflawiny polega na tym, że wnika ona (interkaluje) do DNA (lub RNA) powodując deformację podwójnej helisy DNA przez rozsunięcie zasad azotowych, co jest przyczyną błędnej replikacji - Akryflawina jest mutagenna. Błąd w replikacji polega na delecji lub insercji pojedynczych par nukleotydów, a w dalszej konsekwencji do mutacji typu zmiany ramki odczytu. Akryflawina może działać szkodliwo na drobnoustroje również dlatego, że jest inhibitorem mitochondriogenezy.

Można ją kupić pod nazwami Akryflawina, Trypaflawina, Acriflavin, JEST Składnikiem preparatów takich jak Mycopur czy Omnipur (sera). Akryflawiny nie należy mieszać z preparatami wydzielającymi aktywny chlor (np. Chloramina) lub tlen (KMnO4, woda utleniona(perhydrol), dwuchromian potasu). Nie należy jej również stosować przy pH powyżej 8. Akryflawinę usuwamy z wody akwariowej poprzez adsorpcję na węglu aktywnym lub wymianę wody.

Astaksantyna

Zacznijmy od chemii, wzór sumaryczny to: C40H52O4 , a masa molowa: 596.84 g/mol. Teraz prawdziwa rzeź, pełna nazwa chemiczna astaksantyny to : (6S)-6-hydroksy-3-[(1E,3E,5E,7E,9E,11E,13E,15E,17E)-18-[(4S)-4-hydroksy-2,6,6-trimetylo-3-okso-1-cycloheksenylo]-3,7,12,16-tetrametylooktadeka-1,3,5,7,9,11,13,15,17-nonaenyl]-2,4,4-trimetylo-1-cycloheks-2-enon jeśli żyjemy po przeczytaniu tego to mogę przejść dalej.

Astaksantyna to barwnik (pigment), a dokładniej karotenoid należący do dużej klasy fitochemikalii (zwiąków chemicznych pochodzenia roślinnego) zwanych terpenami (organiczne związki chemiczne o ogólnym wzorze (C5H8)n, ich główny "szkielet" powstał w wyniku połączenia pięciowęglowych jednostek izoprenowych, Astaksantyna to tetraterpen ŕ zawiera 40 atomów węgla). Wśród karotenoidów sklasyfikowano ją do ksantofili do tej grupy należą też luteina i lykopen. Jak znaczna ilości karotenoidów wykazuje intensywne zabarwienie - jest mocno czerwona. Za barwę astaksantyny odpowiadają sprzężone wiązania podwójne C=C. Wzór strukturalny przedstawia rysunek ponizej:

Rys. Piotr Piotrowski

Astaksantyna jest często porównywana do beta-karotenu (jej skrócona nazwa chemiczna to 3,3'-dihydroksy-4,4'-diketo-beta-karoten), jednak w strukturze i działaniu antyoksydacyjnym (przeciwutlenającym) znacznie się różni. Działa dziesięć razy silniej niż beta-karoten i ponad pięćset razy mocniej niż witamina E.

Astaksantyna jest czerwonym barwnikiem nadającym barwę: algom, łososiom, pstrągom, krewetkom, krylowi oraz flamingom (stąd ich charakterystyczna różowo - czerwona barwa). Przybliżona zawartość astaksantyny w wybranych naturalnych źródłach (zawartość w ppm): Łosoś 5, Plankton 60, Kryl 120, Krewetki 1200, Drożdże Phaffia rhodozyma 8000, Algi Haematococcus pluvialis 40 000.

W związku z tym, że nadaje ona barwę zwierzętom, służy akwarystom jako naturalny środek wybarwiający i jest dodatkiem do pokarmów wzmacniających ubarwienie ryb akwariowych.

Na koniec kilka ciekawostek o Astaksantynie: 

  • Najbogatszym naturalnym źródłem Astaksantyny są algi Haematococcus pluvialis. Algi te naturalnie akumulują spore ilości tego barwnika (3-4 a nawet więcej procent masowych ich wagi po wysuszeniu).
  • Tylko organizmy tak proste jak algi i drożdże mogą wytwarzać astaksantynę; nie mają tej zdolności organizmy wyższe. Dostarczają astaksantynę do organizmu wraz z pokarmem
  • Zwalcza szkodliwe wolne rodniki. Opóźnia przemiany oksydacyjne białek co jest charakterystyczne dla zespołu zmian starczych
  • Astaksantyna w przeciwieństwie do wielu karotenoidów, nie przekształca się w organizmach żywych w witaminę A (Retinol).

Błękit metylenowy

Błękit metylenowy to barwnik tiazynowy, o nazwie chlorek 3,7-bis(dimetyloamino)feno-5-tioazynowy. Wzór sumaryczny C16H18ClN3S, masa molowa 319,86 g/mol. Kolejny preparat, będący związkiem organicznym, który wykazuje działanie antyseptyczne. Kształt cząsteczki (na rysunku poniżej) wskazuje, ze błękit metylenowy ma właściwości polarne (asymetryczna budowa i częściowo przemieszczony ładunek elektryczny), a przez to dobrze rozpuszcza się w wodzie, ulegając rozpadowi na dodatni jon organiczny i ujemny jon chlorkowy Cl- .

Rys. Piotr Piotrowski

W postaci krystalicznej ma barwę ciemnoniebieską, roztwory wodne również mają niebieskie zabarwienie.

Używa się go jako zabarwiacza komórek w bakteriologii, w chemii jako wskaźnika reakcji utlenianie-redukcja, znalazł też zastosowanie w Toksykologii - działą odtruwająco w razie zatrucia cyjankami (jonami CN-) i tlenkiem węgla (czadem, CO). Działą redukuąc grupę hemową z methemoglobiny do hemoglobiny. Blokuje również akumulację cyklicznego guanozynomonofosforanu (cGMP) poprzez inhibicję enzymu - cyklazy guanylowej. Rezultatem jest redukcja odpowiedzi dla związków methemoglobinotwórczych jakimi są np. cyjanek pokasu czy tlenek węgla.

W weterynarii używa się go jak antyseptyka - zabija grzyby i pierwotniaki. Działanie antyseptyczne jest ściśle związane z negatywnym wpływem błękitu na procesy oddychania wewnątrzkomórkowego patogenów. Błękit metylenowy zabarwia komórkę i uszkadza jej metabolizm. Błękit metylenowy potrafi również utlenić enzym lub jakąś inną cząsteczkę patogenu będąć w tej sytuacji akceptorem wodoru. Utleniając sam się redukuje, powstaje w ten sposób biel metylenowa. Enzym po utlenieniu albo traci aktywność albo zmienia właściwości i katalizuje inną reakcję przez co komórka patogenu ginie.

Błękitu nie mieszamy ze środkami wydzielającymi aktywny chlor lub tlen. Preparat usuwamy przez adsorpcję na węglu do którego ma duże powinowactwo. Jest tak ponieważ posiada boczne łańcuchy węglowodorowe (grupy metylowe -CH3)

Chloramina

Związek nieorganiczny o wzorze NH2Cl, będący znanym środkiem odkażającym, używanym w roztworach wodnych. Działą lepiej od samego chloru, ponieważ jest trwalsza w roztworach, ponadto Chloramina ma mniejszą tendencję do tworzenia ze ze związkami organicznymi szkodliwych halogenometanów ( chloroformu CHCl3 i czterochlorku węgla CCl4) . Komponenty te zostały uznane za rakotwórcze w 1979 przez Amerykańską Agencję Ochrony Środowiska (US EPA, Environmental Protection Agency), teraz jest regulowana ich zawartość w wodzie i ograniczenie stosowania czystego chloru do chlorowania wody. Poza tym, woda traktowana chloraminą wydziela mniej zapachu chloru niż ta po użyciu gazowego chloru, ma też lepszy smak.

Masa molowa chloraminy to 51.48 g/mol, a wzór strukturalny prezentuje się następująco:

Rys. Piotr Piotrowski

Ponadto nazwa Chloramina stosowana jest jako potoczne, jako ogólne określenie związków organicznych, w których chlor jest związany jest bezpośrednio z azotem z grupy aminowej lub amidowej, przykładowe chloraminy to:

  • Chloramina B - sól sodowa N-monochlorobenzenosulfamidu,
  • Chloramina DH - N,N-dichloro-2,4,6,2',4',6'-heksachlorodifenylomocznik,
  • Chloramina T - sól sodowa N-monochlorotoluenosulfamidu.

Chloramina B to biały lub żółtawy proszek krystaliczny o zapachu chloru. Działa odkażająco, antyseptycznie, odwadniająco (niweluje inne zapachy).

Chloramina T-Biała substancja krystaliczna, rozpuszczalna w wodzie, to ona jest stosowana w preparatach akwariowych.

Działanie chloraminy polega na uwalnianiu aktywnego chloru. Chlor łączy się z grupami aminowymi aminokwasów i białek, wywołuje destabilizację tych białek.

Usuwanie chloraminy zachodzi w zasadzie z czasem samoistnie.

Cl2 + H2O --> HOCl + HCl

Kwas chlorowy (I) reaguje z grupą aminową chloraminy, w następstwie czego Amoniak ulatnia się z wody, usuwanie chloraminy wspomaga wystawienie wody na bezpośrednie działanie promieni słonecznych. W akwarium działanie chloraminy najłatwiej zniwelować za pomocą tiosiarczanu sodu reagującego z wydzielającym się chlorem:

S2O32- + 4Cl2 + 5H2O --> 2SO42- + 8Cl- + 10H+

Chloraminy:

  • nie należy stosować w wodzie o odczynie silnie kwaśnym - stabilność kwasu chlorowego (I) HOCl
  • nie należy stosować równocześnie z innymi środkami dezynfekcyjnymi
  • przerwanie działania następuje przez dodanie równej objętościowo ilości antychloru (jak się dowiemy później mowa o tiosiarczanie sodu i reakcji o której pisałem parę linijek wcześniej)
  • utrudnia pomiar zawartości amoniaku, azotynów i azotanów

Formaldehyd

Związek organiczny zwany również formaliną lub aldehydem mrówkowym. Najprostszy aldehyd, zawierający jeden atom węgla w cząsteczce. Nazwa systematyczna: metanal, wzór sumaryczny HCHO, masa molowa 30,03 g/mol.


Rys. Piotr Piotrowski

W warunkach normalnych jest to gaz o duszącym zapachu. Silna trucizna! Gaz ten dobrze rozpuszcza się w wodzie - do około 40% wagowych. Powstały roztwór ma lekko kwaśne pH. Zazwyczaj mamy doczynienia z 35-40% roztwórem formaldehydu w wodzie - zwanym potocznie formaliną. Formalina jest bazbarwnym płynem o ostrym, podobnie jak gazowy formaldehyd drażniącym, duszącym zapachu i smaku. Formalina działa silnie antyseptycznie i ściągająco. Działąnie polega na denaturacji białek zarówno enzymatycznych jak i strukturalnych, w zależności od dawki zabija wszystkie organizmy. Roztwory 5% służą do konserwacji tkanek (w botanice mniej stężone roztwory - około 3%).

Jest to składnik preparatu o nazwie FMC, sam formaldehyd raczej wyszedł z użytku w akwarystyce (używany np. w leczeniu Tetrachonozy).

Teraz pora na kilka rad praktycznych odnośnie stosowania formaliny. Należy unikać długiego przechowywania, w szczegółnosci temperatury poniżej 15 stopni Celsjusza (stara lub źle przechowywana Formalina wytrąca paraformaldehyd - białą kłaczkowatą substancję (polimer formaldehydu)). Formaldehyd w formie niestabilizowanej polimeryzuje naprawdę bardzo łatwo. Do stabilizowania formaliny używa się np. etanolu. Formaliny zawierającej osad polimeru nie należy używać w akwarium gdyż paraformaldehyd jest silnie toksyczny!

Nie należy jej mieszać ze środkami utleniającymi, kwasem nadchlorowym oraz z tlenkiem azotu - gwałtowne reakcje. W reakcji formaldehydu ze stężonym kwasem siarkowym powstaje tlenek węgla. Niebezpieczne są jej produkty rozkładu - Formalina głównie pod wpływem temperatury ulega rozkładowi na tlenek węgla i metanol.

Podczas działania w akwarium "zużywa" duże ilości tlenu dlatego należy pamiętać o bardzo silnym napowietrzaniu!
Działanie na organizmy żywe:

  • dla rybek w akwariach stężenia 200, 100 i 50 mg/dm3 okazały się po 10 godzinach śmiertelne
  • roztwór z ilością 10 mg/dm3 formaldehydu, w tym samym czasie, nie był śmiertelny.

F M C

Jest to preparat akwarystyczny zawierający w swoim skłądzie trzy związki chemiczne: błękit metlenowy (zazwyczaj chlorowodorek), zieleń malachitową (najczęściej chlorowodorek lub szczawian) i formaldehyd. Wykazuje szerokie działanie przeciw bakteriom, pleśniom, pierwotniakom. Stosunek wagowy składników w preparatach rynkowych wynosi błekitmetylenowy : zieleń malachitowa : formaldehyd 1:1:20 , a żeby było jaśniej to gotowe ilości według Przepisu kamyllo2 na FMC:

  • 100 ml formaliny,
  • 370 mg błękitu metylowego,
  • 370 mg zieleni malachitowej (szczawian).

Dlaczego mieszamy zieleń i błekit z formaldehydem? Otóż usuwa on lub przynajmniej zmniejsza warstwę ochronnego śluzu u ryb i pozwala mocniej zadziałać dwóm pozostałym składnikom, będąc samemu również silnym antyseptykiem.

Preparat najłatwiej usunąć poprzez adsorpcję na węglu aktywnym i podmianę wody.

Trichlorfon

Trichlorfon - zwany też metrifonatem, chemicznie to ester dimetylowy kwasu 1- hydroksy-2,2,2-trichloroetylo fosforowego (III) (fosforawego) , masa molowa wynosi 257.436 g/mol, związek fosfoorganiczny o wzorze sumarycznym C4H8Cl3O4P i strukturalnym jak na rysunku poniżej.


Rys. Piotr Piotrowski

Trichlorfon to lek neuropatyczny, działa na pasożyty wielokomórkowe, takie jak m. in. przywry skórne i skrzelowe (Gyrodactylus i Dactylogyrus), nicienie, tasiemce, powodując porażenie i zniszczenie ich systemu nerwowego, a dokładnie jest inhibitorem acetylocholinesterazy – enzymu rozkładającego acetylocholinę na cholinę i reszty kwasu octowego. W organizmach żywych acetylocholina jest neuromediatorem (związkiem chemicznym którego cząsteczki przenoszą sygnały pomiędzy neuronami (komórkami nerwowymi) )syntetyzowanym w neuronach cholinergicznych. Prekursorem acetylocholiny jest cholina, która przenika z przestrzeni międzykomórkowej do wnętrza neuronów. Trichlorfon jest w tym wypadku tzw. inhibitorem kompetycyjnym - chodzi o to, że konkuruje z choliną ponieważ może się zamiast niej przyłączać do centrum aktywnego enzymu acetylocholinesterazy i w ten sposób ją dezaktywować (inhibicja). Jest tak bo oba związki mają podobną budowę i rozmiary a przez to podobne powinowactwo do centrum aktywnego. Preparat w stężeniach bezpiecznych dla ryb nie działa na jaja pasożytów dlatego leczenie trzeba powtarzać po kilku dniach. Trichlorfon wchodzi w skład preparatów takich jak np. Metrifonat, Masoten, Capifos, Neguvon. Lek jest szczególnie słabo tolerowany przez zbrojniki i niektóre inne ryby przydenne. Preparat można łączyć z niewielkimi stężeniami preparatów takich jak np. błękit metylenowy, nie łączył bym go z preparatami wydzielającymi aktywny chlor lub tlen, oraz nie stosował w wodzie o wysokim pH 8 i więcej. Trichlorfon najlepiej usunąć poprzez filtrację na węglu i podmiany wody

Kwas fosforowy i jego sole

Kwas fosforowy to związek nieorganiczny o wzorze sumarycznym H3PO4. Kwas ten jest białym, krystalicznym ciałem stałym, bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie. Jest kwasem o średniej mocy, nie dysocjuje całkowicie w roztworach wodnych.


Rys. Piotr Piotrowski

Dzięki częściowej dysocjacji wraz ze swoimi solami tworzy roztwory buforowe. Odnośnie soli- kwas fosforowy (V) jest kwasem trójprotonowym - tworzy więc trzy rodzaje soli, odpowiadające trzem kolejnym stopniom dysocjacji kwasu, stałe dysocjacji wynoszą kolejno pKa1=2,1 pKa2=7,2 pKa3=12,7. Układ buforowy oparty jest na trzech równowagach, każda odpowiada innym przedziałom pH. Zachodzą następujące reakcje:

H3PO4 + H2O <-> H3O+ + H2PO4- ; pKa1=2,1

H2PO4- + H2O <-> H3O+ + HPO42- ; pKa2=7,2

HPO42- + H2O <-> H3O+ + PO43- ; pKa3=12,7

Akwarystów najbardziej interesuje równowaga drugiej dysocjacji. Roztwór buforowy oparty na tej równowadze stabilizuje odczyn pH w zakresie 5,5 - 8. Uzyskuje się go wprowadzając jony H2PO4- i jony HPO42- najczęściej w postaci soli sodowej. Czysty roztwór NaH2PO4 ma pH w granicach 4 a Na2HPO4 około 9. Sole te są bezpieczne gdyż ciężko dojść do granic pH 4 i 9 oraz potrzeba stosunkowo dużo tych soli aby zmienić pH więc można dość dokładnie regulować. Można też wprowadzić kwas fosforowy, który zdysocjuje na powyższe sole, za jego pomocą najlepiej uzyskuje się pH w granicach 6,5 i mniej. Z tego co mi wiadomo wiele środków pH plus i pH minus jest opartych na solach fosforanowych np. AQUACID Tropicala, pH minus Sera itp..

Z kwasem fosforowym i jego solami wiąże się duży minus tej metody - wprowadzenie fosforanów w ilościach dochodzących do kilkudziesięciu miligramów na litr!!! --> sporo nawozu dla glonów. Nadmiar fosforanów w naturalnych zbiornikach jest jednym z czynników prowadzących do eutrofizacji - kwitnięcia wód. Niechciane fosforany dostają się do akwarium również z pokarmem, wiele granulatów zawiera stosunkowo znaczne ilości fosforu - np. Hikari Cichlid Gold 1,7% masowego.

Fosforany najłatwiej usuwa się z wody za pomocą adsorpcji na specjalnym granulacie (najczęściej z komponentami żelazowymi).

Kationy miedzi Cu(2+) (siarczan (VI) i chlorek miedzi (II))

Jony miedzi(II) są wprowadzane do akwarium najczęściej jako sole: siarczan (VI) lub chlorek.

Chlorek miedzi(II) (CuCl2) - nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu solnego i miedzi na 2 stopniu utlenienia. Sól bezwodna ma barwę brązową, dwuwodna barwę zieloną. Rozcieńczone wodne roztwory chlorku miedzi(II) wykazują zabarwienie niebieskie. Roztwory stężone oraz zakwaszone kwasem solnym mają barwę zieloną - powstają żółto zabarwione jony [CuCl4]2- dające z niebieskimi jonami Cu2+ kolor zielony.

Siarczan (VI) miedzi(II) (CuSO4) - sól kwasu siarkowego (VI) i miedzi na II stopniu utlenienia. Bezwodny siarczan miedzi jest bezbarwny, natomiast pięciowodny jest barwy niebieskiej (jest to wynik powstawania jonu [Cu(H2O)6]2+). Wodne roztwory mają barwę niebieską.


Rys. Piotr Piotrowski

Rozcieńczone roztwory soli miedzi są używane w akwarium przeciwko różnym pasożytom ryb: bakteriom, pierwotniakom, grzybom, glonom. Miedź tosowana jest również do usuwania ślimaków. Nie można zapomnieć również, że kationy miedzi są bardzo toksyczne dla ryb, także przed użyciem musimy upewnić się, że podajemy odpowiednią dawkę. Skuteczne w leczeniu a zarazem bezpieczne stężenia to od 0,15-0,20 ppm. Stężenia te tyczą się kationów miedzi - przy różnych solach trzeba je odpowiednio przeliczyć. Bardzo wrażliwe na miedź są zbrojnikowate.

Większość glonów można kontrolować bardzo niewielkimi dawkami jonów miedzi. Na rynku pojawiły się urządzenia uwalniające niewielkie ilości dwudodatnich kationów miedzi na zasadzie elektrolizy. Urządzenie prowadzące taką elektrolizę składa się z:

  • anody wykonanej ze stopu miedzi
  • katody ze stali nierdzewnej.

Przy przyłożeniu odpowiedniego potencjału (napięcia), które można regulować, zachodzi proces elektrolizy uwalniający z blaszki miedziowej wolne jony miedzi zgodnie z równaniem:

Cu --> Cu2+ + 2 e-

Gdzie e- oznacza elektron.

W określonym stężeniu jony tworzą naturalną barierę dla rozwoju glonów. Anoda w wyniku elektrolizy ulega na chłopski rozum mówiąc 'rozpuszczeniu' - po pewnym czasie miedź z blaszki zużywa się i elektrodę trzeba wymienić na nową.

Mechanizm działania miedzi polega na tym, że elektrycznie naładowane jony Cu2+ 'poszukują' w wodzie 'cząstek' o przeciwnym znaku (naładowanych ujemnie) takich jak bakterie, wirusy czy grzyby. Dodatnio naładowane jony miedzi z ujemnie naładowanymi ścianami (czy błonami komórkowymi) mikroorganizmów tworzą elektrostatycznie związane komponenty. Komponenty te zakłócają przepuszczalność ściany (lub błony) komórkowej i powodują problemy z przenoszeniem substancji odżywczych. Jon miedzi może również spenetrować ścianę (błonę) i dostać się do wnętrza komórki. Wtedy sam (lub jeśli to możliwe z pomocą jonów Ag+), wiąże się do różnych organelli komórkowych , w tym materiału genetycznego (DNA i RNA), białek błonowych, enzymów odpowiedzialnych za oddychanie komórkowe w mitochondriach. Wszystkie systemy życiowe w komórce są unieruchomione, powoduje to brak wzrostu komórki oraz możliwości namnażania się. Mówiąc krótko miedz jest inhibitorem rozwoju pasożytów. Właściwości bakterio, grzybobójcze itp. miedzi rosną wraz temperaturą.

Jak usunąć kationy miedzi z wody? Spotkałem się z błędnym mniemaniem jakoby miedź dała się usuwać węglem aktywnym i tu krótko - nie jest to możliwe. Sposobami na usunięcie kationów Cu2+ (poza podmianą wody oczywiście) są:

  • użycie EDTA (skrót od EthyleneDiamineTetraAcetate (kwas etylenodiaminotetraoctowy)) który tworzy z miedzią chelaty - pokrótce jeszcze co to są chelaty: EDTA zawiera więcej niż jedną, wolną parę elektronową, może więc związać się z jonem centralnym (w tym wypadku kationem miedzi) więcej niż jednym wiązaniem koordynacyjnym i takie ligandy nazywane są 'kleszczowymi' bądź chelatowymi. Powstałe związki zwane są chelatami. Logarytm stałej trwałości kompleksu miedzi z EDTA logB1 = 18,9. W tworzeniu dwóch wiązań koordynacyjnych (kompleks dwukleszczowy) biorą udział dwie wolne pary elektronowe - po jednej przy obu atomach azotu. Należy pamiętać jednak o ważnej rzeczy, że zwrot usunięcie miedzi jest w tym wypadku niezbyt fortunny, bardziej pasowałoby tu zamaskowanie. Ponieważ miedź dalej znajduje się w wodzie tylko już nie w postaci wolnych jonów, trwałość kompleksów miedzi zależy od wielu warunków (min pH, ilości jonów żelaza, wapnia i magnezu - ponieważ żelazo, magnez i wapń również tworzą kompleksy z EDTA i mogą wypierać z nich miedź), gdy taki kompleks ulega 'rozpadowi' wolne jony miedzi znów dostają się do roztworu. Reasumując, metoda dobra jeśli musimy szybko zniwelować miedź a nie możemy od razu podmienić (ale zamierzamy to zrobić za jakiś czas).
  • tu chyba prostszy sposób, jony miedzi (podobnie do wapnia i magnezu czyli twardości ogólnej wody) można usuwać poprzez wymianę jonową za pomocą kationitu. W kationicie sodowym jony miedzi zostają wymienione na kationy sodu zgodnie z równaniami reakcji : 2KtNa + Cu2+ <-> Kt2Cu + 2Na+. W kationicie wodorowym kationy miedzi zostają zastąpione kationami wodorowymi, równania reakcji są następujące: 2KtH + Cu2+ <-> Kt2Cu + 2H+ Wada tej metody jest taka, że kationit po użyciu jest w zasadzie do wyrzucenia gdyż miedź ma do niego bardzo duże powinowactwo, regeneracja niewiele pomaga, pojemność wymiany jonowej przez żywicę znacznie spada.

Nadmanganian potasu

Związek nieorganiczny o wzorze sumarycznym KMnO4, masie molowej 158,04 g/mol. Nadmanganian potasu ma postać ciemnofioletowych kryształków o metalicznym połysku. Jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie. Jego roztwory wodne w zależności od stężenia są barwy od bladoróżowej do bardzo ciemnofioletowej. Można go uznać za bezwonny, aczkolwiek nos chemika wyczuje w nim zapach 'świeżości i rześkości'.


Rys. Piotr Piotrowski

KMnO4 jest bardzo silnym utleniaczem i należy do grupy środków antyseptycznych utleniających. Pod wpływem związków organicznych, materii organicznej ulega redukcji, wydzielając przy tym aktywny tlen niszczący bakterie, pierwotniaki, grzyby. Znaczenie antyseptyczne mają również powstałe w wyniku redukcji w środowisku kwaśnym wolne jony manganu Mn2+. Równanie reakcji redukcji jonu MnO4- pochodzącego z dysocjacji nadmanganianu potasu (niezbędne e- pochodzą ze związków organicznych):

  • w środowisku zasadowym i obojętnym: MnO4- + 2H2O + 3e- --> MnO2 + 4OH-
  • w środowisku kwaśnym: MnO4- + 8H+ + 5e- --> Mn2+ + 4H2O

Nadmanganian jest związkiem toksycznym dla ryb, jak podaje karta charakterystyki w stężeniach powyżej 3,2 mg/l.

Usuwanie - najłatwiej będzie podmienić wodę. Nadmanganian adsorbuje się na węglu aktywnym (aczkolwiek uważa się również, że częściowo zachodzi tam reakcja redukcji barwnego nadmanganianu do bezbarwnego jonu Mn2+). Kation Mn2+ można usunąć poprzez wymianę jonową za pomocą kationitu. W kationicie sodowym jony manganu (II) zostają wymienione na kationy sodu zgodnie z równaniami reakcji :

2KtNa + Mn2+ <-> Kt2Mn + 2Na+

W kationicie wodorowym kationy miedzi zostają zastąpione kationami wodorowymi, równania reakcji są następujące:

2KtH + Mn2+ <-> Kt2Mn + 2H+

Kolejnym sposobem pozbycia się nadmanganianu jest reakcja z wodą utlenioną. Nadtlenek wodoru w stosunku do silnych utleniaczy takich jak KMnO4 może działać jako reduktor. Produktem reakcji jest tlen. Zachodzą reakcje :

  • w środowisku zasadowym i obojętnym: 2 MnO4- + 3H2O2 --> 2MnO2 + 2OH- + 2H2O + 3O2
  • w środowisku kwaśnym: 2 MnO4- + 16H+ + 5H2O2 --> 2Mn2+ + 9H2O + 5/2 O2

Ciekawą alternatywą (podaje to jako ciekawostkę bo chyba byłoby to 'egzotyczne' w akwarium) może być usuwanie nadmiaru jonów Mn2+ w wodzie za pomocą bakterii manganowych. Bakterie te jako źródło energii wykorzystują reakcje utleniania Mn2+ do MnO2. Mangan na stopniu utlenienia (IV) w postaci MnO2 , jako produkt reakcji biochemicznego utleniania gromadzony jest w komórkach bakteryjnych. Pozostaje w złożu filtracyjnym (uwalniany jest dopiero w trakcie obumierania bakterii) i inicjuje kolejne procesy katalitycznego usuwania manganu z wody.

Rivanol

Rivanol to związek organiczny, o nazwie 6,9-diamino-2-etoksyakrydyna, najczęściej spotykany jako sól: mleczan etakrydyny. Wzór sumaryczny to C18H21N3O4, masa molowa 343,38 g/mol.

Rys. Piotr Piotrowski

Jak już wspominałem przy Akryflawinie - akrydyna i jej homologi mają własności antyseptyczne. Mechanizm działania jest tu taki sam jak w przypadku akryflawiny. Polega on na przyłączeniu etakrydyny do cząsteczek kwasów nukleinowych (DNA, RNA), wynikiem czego są letalne mutacje.

Działanie Rivanolu bywa ograniczone przez to, że po upływie pewnego okresu czasu (7-14 dni) patogeny 'uodparniają się' na niego. Nie sprawdza się więc w długotrwałym leczeniu, dobry jest natomiast na krótka metę. Dodatkową uwagą jest to, iż skuteczność Rivanolu jest większa w środowisku zasadowym.

Usuwamy go z wody filtrując ją przez węgiel aktywny lub podmieniając. Podczas stosowania Rivanolu nie należy używać preparatów utleniających oraz wydzielających chlor. Zdarzało mi się mieszać go z innymi homologami akrydyny jak proflawina i Akryflawina i nie zauważyłem negatywnych skutków.

Sól kuchenna

Sól kuchenna czyli chlorek sodu, o wzorze NaCl i masie molowej 58,44 g/mol, to związek nieorganiczny, sól kwau solnego i wodorotlenku sodu. Jest to biała substancją krystaliczna, dobrze rozpuszczalną w wodzie.


Rys. Piotr Piotrowski

Sól kuchenna już dawno temu znalazła zastosowanie jako antyseptyk. Jej działanie przeciwpasożytnicze, przeciwgrzybicze, jest oparte na właściwościach hiperosmotycznych soli. Mówiąc prosto i zwięźle sól 'wyciąga' wodę z komórek. W dużym uproszczeniu: gdy leczymy solą stężenie kationów sodu i anionów chlorkowych w wodzie jest większe niż wewnątrz komórki/ek pasożyta. Wymusza to zjawisko osmozy i przenikanie wody z komórek patogenu do roztworu (np. woda w akwarium) w którym się znajdują, aż do wyrównania stężeń - komórka traci wodę oddając ją do roztworu i ginie.

Poza częściową podmianą nie spotkałem się z sensowną do użycia w akwarium metodą usunięcia soli kuchennej z wody.

Tiosiarczan sodu

Związek nieorganiczny o worze sumarycznym Na2S2O3 i masie molowej 158,10 g/mol. Ma postać bezbarwnych kryształów, jest dobrze rozpuszczalny w wodzie Jest to sól nietrwałego kwasu tiosiarkowego i wodorotlenku sodu. Jest łagodnym reduktorem.


Rys. Piotr Piotrowski

Mówimy o nim gdyż to tiosiarczan sodu kryję się w preparacie pod tajemniczą nazwą Antychlor. Tiosiarczan sodu redukuje chlor rozpuszczony w wodzie do jonów chlorkowych zgodnie z równaniem:

S2O32- + 4Cl2 + 5H2O --> 2SO42- + 8Cl- + 10H+

Równanie to dobrze pamiętamy z części artykułu poświęconej chloraminie i tu kłania się 2-ga możliwość użycia go w akwarystyce - usuwanie nadmiaru chloraminy podczas leczenia.

Jeśli chodzi o usuwanie to tiosiarczan z upływem czasu 'sam' się nam utleni do jonów siarczanowych SO42-. Jeśli bardzo nam zależy aby ten proces przyspieszyć polecam dodatek wody utlenionej. Reakcja, która ma wtedy miejsce wygląda następująco:

S2O32- + 4H2O2 +H20 --> 2SO42- + 10H+ + 2O2

Wodorowęglan sodu

Nieorganiczny związek chemiczny, wodorosól kwasu węglowego i wodorotlenku sodu. Ma postać białej substancji krystalicznej. Najczęściej spotykane nazwy zwyczajowe wodorowęglanu sodu to soda oczyszczona lub kwaśny węglan sodu. Ta ostatnia nazwa może być myląca gdyż pochodzi od tego, że wodorowęglan sodu otrzymujemy po zakwaszeniu roztworu węglanu sodu, nie jest związana z odczynem wodnego roztworu tej soli, który nie jest kwaśny - wynosi pH=8,31.

Rys. Piotr Piotrowski

Osoby które czytały artykuł 'Chemia wody' pamiętają, ze jon HCO3(-) to amfolit( dla przypomnienia amfolit (subst. amfiprotyczna) - Elektrolit posiadający właściwości zarówno kwasowe jak i zasadowe), w związku z tym może ulegać 2 reakcjom dysocjacji.

HCO3- + H2O <-> CO32- + H3O+ ; Dysocjacja jak dla kwasu

HCO3- + H2O <-> H2CO3 + OH-  ; Dysocjacja jak dla zasady

Jon HCO3- jest dla nas niezwykle istotny ponieważ wchodzi w skład buforu węglanowego odpowiedzialnego za pH wody w naszych akwariach. Równowaga tego buforu dla przypomnienia wygląda tak:

H2CO3 + H2O <-> H3O+ + HCO3- ; stała pKa1=6,37

Z reakcji wynika, że dodatek do kwasu węglowego słabej zasady (wodorowęglanu) będzie podwyższał pH wody. Podwyższanie pH to jest jedno z zastosowań akwarystycznych NaHCO3. Drugie zastosowanie jest powiązane z pierwszym, dodając wodorowęglanu sodu nie tylko zwiększamy pH, ale również twardość węglanową ponieważ jon wodorowęglanowy jest odpowiedzialny za wysokość KH wody. Preparaty akwarystyczne pH/KH plus zawierają właśnie stabilizowany jon wodorowęglanowy. Nadmiar wodorowęglanu można szybko zniwelować odpowiednią dawką kwasu mineralnego - np. solnego.

Zieleń malachitowa

Jest to pochodna triarylometanu, znana jako syntetyczny barwnik zasadowy, dobrze rozpuszczalny w wodzie i jak sama nazwa wskazuje dający zielone roztwory wodne.
Używany głównie do barwienia tkanin itp. Do czasu kiedy odkryto, że rozcieńczone roztwory, mogą być używane jako typowy antyseptyk - do walki z pasożytami, infekcjami grzybiczymi i bakteryjnymi u ryb, ikry i narybku. Zieleń malachitowa jest również używana jako barwnik w bakteriologii. Jej pełna nazwa to 4-[(4-dimetyloaminofenylo)-fenylo-metyl]-N,N-dimetylo-anilina, związek o wzorze sumarycznym C23H25ClN2 i masie molowej 364,911 g/mol.


Rys. Piotr Piotrowski

Teraz w sumie najważniejsze a rzadko się z tym spotykam, Zieleń malachitowa występuje w trzech formach. W dalszym tekście dla owych trzech form będę używał ich angielskich nazw gdyż nie spotkałem się z nimi w polskojęzycznych materiałach, a skrót MG jak się można domyślić oznaczał będzie Malachite Green.

Struktura tych trzech komponentów wyjaśnia ich właściwości chemiczne i biologiczne, między innymi: jak dobrze mogą być one absorbowane do ciała i jak bardzo są reaktywne (Na grafice parenaście linijek dalej będzie wyraźnie widać różnice w budowie przestrzennej zieleni Chromatic MG w porównaniu z Carbinol Base i Leuco MG).
Zieleń malachitowa zazwyczaj znana jest w formie zwanej Chromatic MG, która jest zielonym barwnikiem. Jednakże, wraz z zaabsorbowaniem przez organizm, jest przekształcana przez jego mechanizmy w inne formy które są równie ważne. Pierwsza z tych 'wtórnych' form zwana jest Carbinol Base (Carbinol Form), bezbarwna, jest ona bardzo istotna ponieważ przenika znacznie szybciej przez błony komórkowe. Kiedy znajdzie się wewnątrz komórki, jest metabolizowana (metaboliczna aktywacja) do formy zredukowanej (redukcja enzymatyczna) zwanej Leuco Malachite Green. Ta forma jest również bezbarwna, to ona działa głównie na pasożyty, została uznana przez naukowców za toksyczną dla nich (i nie tylko), a dodatkowym faktem jest, że utrzymuje się w ciele przez dłuższy czas niż forma Chromatic MG. Tak prezentują się trzy kolejne etapy przekształcania zieleni malachitowej przez organizm żywy:


Rys. Piotr Piotrowski

To było ogólne potraktowanie metabolizmu zieleni malachitowej u różnych pasożytów. U grzybów jest pewien 'dodatek'. Zieleń malachitowa jest enzymatycznie redukowana do Leuco MG, ale poza tym część zieleni jest przekształcana w N-demetylowane i N-utleniane metabolity, wliczając pierwszo i drugorzędowe aminy aromatyczne. Związki te są również toksyczne i wspomagają destrukcję tkanek grzyba.

Skuteczność na pasożyty jak również toksyczność dla ryb wzrasta wraz ze wzrostem temperatury i spadkiem pH.

To o czym pisałem wyżej, że zieleń występuje w trzech formach, wykorzystała firma sera w swojej linii preparatów Sera Med. Professional. Jej produkt - Protazol zawiera Zieleń malachitową w formie Carbinol Base przez co jest skuteczniejszy, bezbarwny (to spory plus - można go użyć np. w akwarium wystawowym, nie zabarwia podłoża i dekoracji). Dawka jest mniejsza: 5 mg/100l Leuco MG zamiast około 11 mg/100l Chromatic MG, kąpiel jest krótsza - 24 godziny zamiast kilku kilkunastu dni. Jest tak z oczywistego powodu - pasożyt nie musi wchłonąć tak dużo Chromatic MG i metabolizować to w Carbinol Base (rzadko kiedy metabolizm jest całkowity, więc pasożyt całej dawki nie 'przerobi', poza tym potrzeba na to trochę czasu). Jeśli tak jest to dawkę można zmniejszyć gdy dostarczymy gotowy produkt metabolizmu - plus bo wprowadzamy mniej 'chemii', kuracja jest lepiej znoszona przez ryby. Zyskujemy też na czasie bo przyspieszenia dodaje skrócenie metabolizmu zieleni o jeden etap, przyspieszenie to jest znaczne bo dodatkowo jak pisałem na początku Zieleń w formie Carbinol Base przenika przez błony komórkowe znacznie szybciej!

Istotny szczegółem przy korzystaniu z zieleni malachitowej do celów akwarystycznych jest to aby była wolna od cynku, który jest często jej zanieczyszczeniem po syntezie (jak pisałem jest to barwnik syntetyczny, nie pozyskiwany z naturalnych źródeł.) Krótko mówiąc cynk jest toksyczny dla ryb (szczególnie gdy występuje w wodzie obok kadmu).

Zabrania się stosowania zieleni malachitowej u ryb przeznaczonych do konsumpcji. Jest ona silnie toksyczna nie tylko dla pasożytów, ale również dla komórek ssaków. Ma właściwości mutagenne i rakotwórcze. Działanie to zbliżone jest do tego w komórkach pasożytów dlatego pozwoliłem sobie odbiec od tematu akwarystyki na chwilę. N-demetylowane metabolity tego związku mają podobne działanie rakotwórcze jak aminy aromatyczne. Po utlenieniu metabolity te mogą reagować z DNA (przed lub zaraz po jego estryfikacji) powodując uszkodzenie kodu genetycznego w komórce.

Zieleń malachitową najlepiej usunąć poprzez podmianę wody i adsorpcję na węglu aktywnym. Preparat ten można łączyć z inną 'chemią' i tak jest np. w preparacie FMC w którym zieleń jest jednym ze składników. Pamiętać należy, że nie mieszamy jej z preparatami wydzielającymi aktywny chlor lub tlen. Niebezpiecznie jest też stosować ją w wodzie o pH powyżej 9 ale to u pawiookich raczej 'nietypowy' przypadek.

Autor: Piotr Piotrowski

{mos_fb_discuss:13}

{visualrecommend}

Ważne
  • Osoby, którym padła dorosła pawiooka o w miarę proporcjonalnej budowie,  proszone są o zrobienie jej zdjęcia i umieszczenie zapakowanej w torebkę ryby (koniecznie w pozycji wyprostowanej!) w zamrażalniku. Następnie proszę o skontaktowanie się z administratorem.
  • Portal pawiookie.pl poszukuje osób biegle posługujących się jednym z języków: angielskim, niemieckim lub też rosyjskim, w celu przetłumaczenia treści artykułów. Osoby chętne do pomocy proszone są o skontaktowanie się z administratorem.