La química del acuario de agua dulce

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Roberto Díaz Ortega >

Detrás de la belleza de un acuario existen algunos aspectos químicos que son fundamentales para poder mantener en el tiempo el pequeño ecosistema que alberga el acuario en su interior. En el presente artículo, se pretende dar una visión global sobre los principales aspectos químicos que influyen en el correcto funcionamiento del acuario de agua dulce.

1 Parámetros básicos del agua

Dado que el agua es el principal componente de un acuario, su tratamiento y control es fundamental para el correcto funcionamiento. Para ello es necesario controlar algunos parámetros básicos del agua.

1.1 El potencial de hidrógeno (pH)

El agua realmente es una sistema en el que hay moléculas de agua (H2O) en equilibrio con iones OH y H+. Cuando se trata de agua pura se verifica que la concentración de iones OH es igual la concentración de iones H+.

Dado que las concentraciones de iones son muy pequeñas, se define el potencial de hidrógeno (pH) [1] como el logaritmo negativo de la concentración de iones H+. Por otro lado, se define el pOH [2] como el logaritmo negativo de la concentración de iones OH.

pH = log10[H+]             (1)
pOH = log10[OH]        (2)

Cuando se trata de una disolución neutra se verifica que:

pH = pOH = 7       (3)
pH + pOH = 14       (4)

El resultado de la ecuación (4) se mantiene constante ante las variaciones del pH o del pOH. De esta forma, cuando se añade un ácido al agua, se produce un aporte adicional de iones H+, aumentando el pH. Al contrario, si se añade una base, se realiza un aporte adicional de iones OH. Teniendo en cuenta que la ecuación (4) es constante, como se produce un aumento de iones OH se produce una disminución del pH de la disolución.

1.2 Dureza de Carbonatos (Kh)

Otro de los parámetros fundamentales del acuario es la dureza de carbonatos o Kh [3]. Este parámetro mide la concentración de grupos carbonatos/bicarbonatos en el agua.

El Kh es importante porque con un Kh alto en el acuario se favorece el efecto tampón en el pH. Este efecto tampón se produce porque los grupos carbonatos/bicarbonatos reaccionan con hidrógenos libres, por lo tanto, si se produce un aporte adicional de iones H+, éstos pueden reaccionar con los carbonatos creando ácido carbónico y evitando que se produzca una variación brusca del pH del agua.

1.3 Dureza de Total (Gh)

Como se ha visto el Kh mide la concentración de carbonatos/bicarbonatos en el agua. El Gh [4] proporciona una medida de la cantidad total de sales disueltas. Para ello, se toma como referencia la concentración de iones metálicos de calcio y magnesio. Así un agua muy dura será muy rica en sales minerales, mientras que un agua blanda presentará una cantidad muy baja de sales.

2 Biotopos y parámetros del agua

En los diferentes biotopos alrededor del mundo se dan diferentes combinaciones de los parámetros del agua, por lo que las especies tanto animales como vegetales están adaptadas a sus condiciones específicas.

A partir de los diferentes biotopos, se han definido las combinaciones de parámetros que permiten reproducir estos pequeños trozos de naturaleza en nuestros hogares [5]:

2.1 Amazónico

Como su nombre indica, se trata del biotopo de la cuenca del Amazonas. Químicamente el agua debe estar entre 22º C y 28º C con un pH relativamente bajo entre 5 y 5.5 con un Kh entre 2 y 4º dH y un Gh entre 3 y 7º dH.

 

imageFigura. 1: Ejemplo acuario amazónico.

En cuanto a las especies animales es un acuario con grandes cíclidos como peces discos, altums o escalares así como cardúmenes de cíclidos enanos como corydoras y tetras.

2.2 América Central y del Norte

En América Central y del Norte el agua es algo más ácida que en la zona amazónica con un pH entre 7 y 8.5 con agua incluso un poco salobre con un Gh sobre 15º dH.

imageFigura. 2: Variedades de guppys.

Se trata de uno de los tipos de acuarios más comunes con especies vivíparas como mollys, platys o guppys.

2.3 Sudeste Asiático

Son acuarios que intentan imitar los ecosistemas del sudeste asiático donde se encuentran zonas de ríos con remansos y donde predomina aguas ni duras ni blandas con un pH sobre 7 y un Gh sobre 6ºdH.

imageFigura. 3: Ejemplo de acuario asíatico.

En cuanto a las especies de este biotopo, destacan los laberínticos, peces que respiran fuera del agua, debido a la poca concentración del oxígeno en la misma.

2.4 Lagos Africanos

Este biotopo se caracteriza por aguas muy duras con un pH entre 7.5 y 8.8 y con un Gh de hasta 20ºdH. Se trata de un acuario con muy pocas plantas con una decoración basada principalmente en rocas.

imageFigura. 4: Acuario de cíclidos africanos.

Este tipo de acuario esta poblado generalmente por cíclidos africanos, peces generalmente grandes de colores muy llamativos y muy activos en el acuario.

3 El ciclo del nitrógeno

Para el correcto funcionamiento del acuario, además de mantener los parámetros del agua dentro de los recomendables para el biotopo elegido, debe llevarse a cabo de forma natural el ciclo del nitrógeno[6], en caso contrario, los peces del acuario pueden llegar a morir envenenados por concentraciones altas de amoniaco.

El ciclo del nitrógeno está formado por tres etapas diferentes.

imageFigura. 5: Diagrama del ciclo del nitrógeno.

Primera etapa: En el acuario, los desechos de los peces y restos de alimentos, y hojas de plantas muertas, al descomponerse liberan una gran cantidad de nitrógeno al agua, pudiendo dar lugar a amoniaco (NH3) e iones amonio (NH4+).

Tanto el amoniaco como el amonio son letales para los peces, por lo que es fundamental que se mantenga la concentración de amoniaco y amonio a cero.

Segunda etapa: En el sustrato del acuario y en el interior del sistema de filtrado de agua, habitan unas bacterias, denominadas Nitrosomas que se encargan de oxidar el amoniaco según la siguiente reacción:

2NH3 + 3O2 =⇒ 2HNO2 + 2H2O         (5)

El ácido nitroso se disocia parcialmente creando iones nitrito (NO2). El nitrito ya no es tan tóxico como el amoniaco pero sigue siendo perjudicial para los peces.

Tercera etapa: Una vez el amoniaco se ha oxidado en nitrito, una serie de bacterias denominadas Nitrospira oxidan los nitritos y los convierten en nitrato según la siguiente reacción:

2 HNO2 + O2 =⇒ 2 HNO3            (6)

Llegados a este punto del ciclo ya el nitrato no es tóxico para los peces pero no es conveniente que

alcance niveles muy elevados porque puede llegar a influir en la salud de los mismos. Normalmente el acuario además de peces incorpora plantas naturales. Las plantas utilizan el nitrato como nutriente.

4 Otros elementos químicos

Hierro: El hierro es fundamental para las plantas del acuario porque ayuda a catalizar procesos fotosintéticos y ayuda a la absorción del nitrógeno por parte de las mismas.

Cobre: El cobre es uno de los elementos más peligrosos en el acuario, a la larga puede llegar a provocar la muerte de los peces. La presencia de cobre puede llegar a ser muy común ya que puede existir cobre en las tuberías de la distribución de agua que llega hasta nuestros hogares, si el mantenimiento de las mismas no es el adecuado.


Créditos de imágenes

Referencias

[1] Wikipedia. Potencial de hidrógeno (pH)
[2] Wikipedia. pOH
[3] The aquarium wiki. Kh
[4] Wikipedia. Test de agua
[5] Biotopos de acuarios
[6] El ciclo del nitrógeno

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