Akvaarion vesikemia
Akvaarion veteen on liuennut lukuisia eri aineita. Vesioloista huolehtiminen on ensiarvoisen tärkeää akvaarion eliöiden hyvinvoinnille. Kasvit, kalat ja selkärangattomat sekä monimuotoinen bakteerikasvusto ovat täysin riippuvaisia vedestä, joka virtaa niiden aineenvaihduntajärjestelmän läpi.
Veden happamuuden tai emäksisyyden aiheuttavat oksoniumionit (HO) ja hydroksidi-ionit (OH). Näiden keskinäinen tasapaino määrää, onko vesi hapanta vai emäksistä. Happamuutta/emäksisyyttä mitataan 14-portaisella pH-asteikolla, jossa 7 on neutraali, sitä pienemmät lukemat happamia ja korkeammat emäksisiä.
Jos happamuus muuttuu hitaasti, monet kalalajit voivat sopeutua elämään äärevissä happamuusoloissa, mutta nopeat happamuuden heilahtelut ovat tuhoisia. Usein kaloja ei vahingoita happamuus tai emäksisyys sinänsä, vaan siihen liittyvät kemialliset reaktiot, kuten ammoniakin muodostuminen.
Happamuuden vaihteluihin vaikuttaa veden puskurointikyky. Akvaariossa puskurointikyky riippuu ennen kaikkea vetykarbonaattien (HCO) määrästä.
Vedessä, jossa on paljon kasveja, hiilidioksidin määrä muuttaa happamuutta vuorokaudenaikojen mukaan. Yhteyttäessään kasvit kuluttavat hiilidioksidia, ja hiilidioksidin kuluttua vähiin hiiltä alkaa irrota vetykarbonaateista ja karbonaateista. Siksi pH-mittaukset ovat vertailukelpoisia vain jos ne on tehty samaan vuorokaudenaikaan.
Luonnossa meriveden suuri puskurointikyky pitää sen pH:n tasaisena lähellä kahdeksaa, mutta sisävesien happamuus vaihtelee hiilidioksidin vuorokausivaihtelun mukana. Useimpien järvien ja jokien vesi on hapanta humushappojen takia, varsinkin tropiikissa. Poikkeuksena ovat Tanganjika- ja Malawijärvet.
Karbonaattikovuus (KH) on liuoksen ominaisuus, joka kertoo, paljonko siinä on karbonaatti-(CO) ja bikarbonaatti- (HCO) ioneita. Karbonaattikovuus ilmaistaan joko milligrammoina litrassa tai "saksalaisina kovuusasteina" (dH). Karbonaattikovuutta seurataan akvaarioissa siksi, että karbonaatit toimivat pH:n puskureina ja estävät haitallisia veden happamuuden heilahteluja.
Veden kovuus tarkoittaa liuenneiden kalsium- ja magnesiumsuolojen määrää, yleisemmin ottaen kaksi- ja kolmiarvoisten ionien määrää. Suomessa vesijohtovesi on yleensä pehmeää, ja kaivovesikin korkeintaan keskikovaa. Keski-Euroopassa on alueita, joiden vedessä kalsiumia ja magnesiumia on 2–4 kertaa niin paljon kuin Suomessa.
Kovuus, happamuus ja kalsiumpitoisuus ovat sidoksissa toisiinsa.
Riutta-akvaariossa kivikorallit kuluttavat kalsiumia kasvattaessaan kalkkirunkoaan. Kalsiumia lisätään yleensä joko kalsiumhydroksidina tai kalsiumkloridina tai näiden yhdistelmänä.
Veteen liuenneet ravinteet voidaan jakaa makroravinteisiin ja mikroravinteisiin. Ne tulevat veteen kalojen ulosteista, ylijääneestä ruosta ja joskus raakaveden mukana, ja kasvit, levät ja bakteerit käyttävät niitä hyväkseen. Makroravinteisiin, joita kasvit käyttävät suuria määriä, lasketaan nitraatit, fosfaatit ja sulfaatit ja mikroravinteisiin, joita tarvitaan vain hiven, luetaan kupari, rauta, mangaani, boori, sinkki ja kalsium. Monet näistä hivenaineista ovat suurina pitoisuuksina myrkyllisiä kaloille ja selkärangattomille. Ravinteiden lisäksi kasvit tarvitsevat hiilidioksidia, jota syntyy myös aineenvaihduntatuotteena, mutta runsaskasvisessa akvaariossa siitä voi tulla pulaa. Sen lisäämiseen on erilaisia menetelmiä.
Typen kiertoon osallistuvista aineista tärkeimpiä ovat nitriitit, nitraatit ja ammoniakki Näiden keskinäiset suhteet riippuvat akvaariossa elävistä bakteereista. Osa bakteereista elää hapekkaissa, osa hapettomissa oloissa. Hyvin toimivissa suodattimissa denitrifikaatiobakteerit hajottavat nitraatteja kaasumaiseksi typeksi, joka poistuu akvaariosta.
Fosfaatit eivät ole vaarallisia kaloille, mutta suuri fosfaattien määrä (yli 1 mg litrassa) johtaa yleensä levien liikakasvuun. Riutta-akvaariossa liiallinen fosfaatti estää korallien kasvua. Epäorgaanisen ortofosfaatin määrän testaaminen on helppoa, mutta orgaanisten fosfaattiyhdisteiden mittaus on vaikeampaa.
Kupari on myrkyllisintä silloin, kun se on puhtaana tai epäorgaanisina yhdisteinä. Meriakvaarioissa se on usein sitoutuneena humushappoihin tai fulvohappoihin kelaateiksi.
Riutta-akvaariossa tarvitaan pieniä määriä myös jodia. Eräät rapulajit, kuten "Lysmata amboinensis", vaihtavat kuortaan useammin jodipitoisessa kuin vähän jodia sisältävässä vedessä. Magnesiumin ja strontiumin tarpeesta on erilaisia mielipiteitä: joidenkin mielestä strontium on välttämätöntä korallien kasvulle, toisten mielestä se on myrkky. Eliöitä, jotka ainakin tarvitsevat strontiumia, ovat mustekalat ja tietyt nilviäiset kuten merietanat.