Ph Buffer

เนื่องด้วย....มีกระทู้หนึ่งที่คุณ"อะโรฯตัวน้อย" ได้ทำไว้...เกี่ยวกับเรื่อง Ph buffer ซึ่งผมต้องบอกว่า...เป็นบทความที่แจ่มแจ้งกระจ่างชัดมากกกกก ผมก็เลยขออนุญาติทำเป็นบทความถาวรเลยแหละครับ ^_^

ก่อนที่จะพูดถึงคำว่า Buffer นั้นเราควรทำความรู้จักคำศัพย์สัก 2 คำคือ "กรด" -สารละลายใดที่วัดค่า pH ได้ต่ำกว่า 7.0 ทางเคมีถือว่าเป็นกรด ถ้าต่ำกว่านิดหน่อยก็เรียกว่า กรดอ่อน เช่น ระหว่าง 5.0 - 6.9 แต่ถ้าต่ำมากๆเช่น 1 หรือ 2 ก็จัดว่าเป็นกรดแก่

"ด่าง"- ถ้า pH สูงกว่า 7 ก็จัดว่าเป็นด่างครับ ด่างที่แก่ที่สุดมีค่า pH=14 ถ้าอยู่ใกล้ 7 ก็จัดว่าเป็นด่างอ่อน
ส่วนค่าที่ 7.0 นั้นเรียกว่าเป็นกลาง ( Neutral)

คำว่า Buffer ถ้าแปลตรงๆก็หมายถึงตัวกันชนอะไรทำนองนั้นแหละครับ

แต่ในทางเคมี คำว่า Buffer หมายถึง ระบบของสารที่ทำหน้าที่รักษาสภาพไม่ให้ความเป็นกรด หรือ ด่าง ของสารละลาย " เปลี่ยนแปลงไปมากหรืออย่างรวดเร็ว" เมื่อเราเติม กรด หรือ ด่างลง ไปในสารละลายที่มีระบบ buffer อยู่

ที่ใช้คำว่าระบบของสารก็เพราะว่า Buffer ประกอบไปด้วยการมีสาร สองตัวอยู่ร่วมกันคือ กรดอ่อน และเกลือของกรดอ่อนนั้น หรือ ถ้าเป็น buffer ของด่างก็ต้องประกอบด้วย ด่างอ่อน และเกลือของด่างอ่อนนั้น

กรดที่อ่อนก็เช่น กรดอะซิติก ( acetic acid ) หรือน้ำส้มสายชู ,กรดมด หรือ formic acid เป็นต้น

ด่างอ่อนก็เช่น โซเดียมไบคาร์บอเนต (Na2HCO3)หรือ แคลเซี่ยมไบคาร์บอเนต รวมถึงแอมโมเนีย (NH3) ซึ่งเป็นตัวที่เราจะพูดถึงกันต่อไป

ในสารละลายที่ไม่มี Buffer นั้น เช่นในน้ำดื่มโพลาริส 1 ลิตร ซึ่งมี pH=7 นั้นถ้าเราเติมกรดแก่ เช่น ซัลฟูริก แอซิก ( H2SO4) ลงไปเพียง 1 หยดเท่านั้น จากค่า pH เดิมที่ 7 นั้นค่าความเป็นกรดอาจลงไปอยู่ที่ 3 หรือ 4 ได้เลย คือค่าความเป็นกรดเพิ่มขึ้นถึง 10000-1000 เท่าเลยทีเดียว

แต่ในสารละลายที่มี ระบบ Buffer อยู่ ความเป็นBuffer จะรักษาสภาพของความเป็นกรด หรือด่างไม่ให้เปลี่ยนแปลงไปมาก ซึ่งคุณสมบัตินี้แหละที่เป็นประโยชน์กับการเลี้ยงปลา

กลับมาเข้าฝั่งเรื่อง ประการังต่อครับ

เนื่องจากโครงสร้างของประการังประกอบ แคลเซียมคาร์บอเนต( Ca2CO3)เป็นหลักรวมถึงมีเกลือของคาร์บอเนตตัวอื่นๆอยู่ด้วยเช่น โซเดียมและแมกนีเซียมคาร์บอเนต ก็มีปนมาด้วย เพราะเก็บมาจากทะเลนั่นเอง

เจ้าประการังนั้นเมื่อแช่น้ำไประยะหนึ่งก็จะปล่อยเกลือคาร์บอเนตเหล่านี้ออกมายกตัวอย่างเช่น ปล่อย Ca2CO3 ออกมา

เจ้า Ca2CO3 นี้เมื่ออยู่ในน้ำก็จะแตกตัวในหลายขั้นตอนจนในที่สุดได้เป็น ด่างอ่อน และเกลือของด่างอ่อนนั้น ซึ่งก็คือ แคลเซียมไบคาร์บอเนต ( CaHCO3 ) ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นด่างอ่อน และ CaCO3 ซึ่งแสดงตัวเป็นเกลือของของ CaHCO3

ทีนี้ลองมาดูในตู้ปลาของเราดูบ้างก็จะพบว่าการใส่ประการังลงไปในตู้ต้นไม้น้ำ กับ ตู้ที่เลี้ยงปลาอย่างเดียวนั้นมีความคาดหวังที่แตกต่างกันมากอยู่

ในที่นี้ขอพูดถึงในตู้อะโรฯ ครับ

เนื่องจากที่กล่าวมาข้างต้นว่าระบบ Buffer ที่เกิดจากประการังนั้นเกิดจากด่างอ่อนและเกลือของด่างอ่อน ดังนั้นการใส่ประการังในระบบกรองนั้นในเบื้องต้นเราก็จึงจะพบว่าค่าของ pH จะอยู่สูงกว่า 7 คือมักอยู่ระหว่าง 7 กับ 8 ซึ่งเกิดจากคุณสบบัติความเป็นด่างอ่อนของสารที่ประการังปล่อยออกมานั่นเอง

อย่างไรก็ตามความสามารถในการเป้น Buffer นั้นมีขีดความสามารถเช่นกันคือรองรับการเติมกรด หรือด่างได้ในระดับหนึ่งเท่านั้น สำหรับในตู้ปลาที่มีระบบกรองที่ดีนั้น แอมโมเนียที่เป็นของเสียนั้นเป็นด่างอ่อน และจะถูกแบคทีเรียในระบบกรองเปลี่ยนไปเป็นอนุมูลไนเตรทในที่สุด และเมื่อระบบกรองอยู่ไปนานๆ และมีการสะสมของ ไนเตรทในระบบกรองและในน้ำ มากขึ้นเรื่อยๆ จนในที่สุดจะเกิดเป็นไนตริกแอซิก( HNO3 ) ซึ่งถือเป็นกรดแก่ขึ้น และเมื่อมีการสะสมกันมากๆขึ้นของกรดไนตริกก็จะพบว่าระบบ Buffer รองรับต่อไปไม่ไหว ซึ่งเราจะพบว่าถึงตอนนั้นจะพบว่า ค่า pH จะลดลงอย่างราดเร็ว บางตู้เคยเห็นลดลงถึง สามกว่าๆ เรียกว่าเกือบเป็นปลาอะโรฯดองเลยครับ

ดังนั้นการทำความสะอาดระบบกรองจึงต้องทำบ้างแต่ควรทำด้วยความระมัดระวังคือ
1. ไม่ควรเปลี่ยนน้ำ และล้างระบบกรองในคราเดียวกัน
2. ห้ามใช้น้ำอื่นนอกจากน้ำจากตู้เลี้ยงปลาเท่านั้นสำหรับการทำความสะอาดระบบกรอง
3.ล้างให้สะอาดเพียง 70-80 % ก็เพียงพอไม่ควรสะอาดเหมือนซักผ้าอะไรเทือกนั้น
4.ค่า pH เป็นตัวบ่งบอกที่ดีว่าถึงเวลาทำความสะอาดกรองแล้วหรือยัง กล่าวคือเมื่อ pH ลงมานำหน้าด้วยเลข 5 ถึงคาดว่าได้เวลาแล้วครับ
น้ำเป็นหัวใจของการเลี้ยงปลา ระบบกรองเป็นหัวใจของการรักษาสภาพน้ำ และหัวใจของระบบกรองก็คือระบบแบคทีเรียครับ

ขอให้ทุกท่านมีความสุขกับการเลี้ยงปลานะครับและขอบคุณทุกท่านที่อ่านจนจบนะครับ

**********ขอขอบคุณคุณอะโรฯตัวน้อยมา ณ ที่นี้ด้วยอีกครั้งนะครับ ขอบคุณมากกกกครับพี่