El mundo natural es una gran fuente de inspiración para innumerables obras de arte. Algunas de las obras más conocidas del mundo ilustran la naturaleza para transmitir el mensaje del artista. El arte puede manifestarse en una variedad de formas, algunas más convencionales que otras.

Una forma de arte que no se considera comúnmente son los acuarios. Muchos estilos de acuarios utilizan elementos naturales del mundo real. Estos paisajes acuáticos pueden imitar los arrecifes de coral de los océanos tropicales o las selvas submarinas de agua dulce.

La práctica de crear acuarios naturales realistas se conoce como paisajismo acuático. El paisajismo acuático no solo utiliza la naturaleza y la composición artística, sino también la ciencia, la biología y la química del agua. Esta profunda relación entre la naturaleza, el diseño artístico y la ciencia se entrelazan para formar hermosos paisajes acuáticos perfectos para cualquier hogar.

¿Qué es un acuario?

Los acuarios son hábitats acuáticos artificiales que contienen una variedad de peces, plantas, invertebrados de coral u otros organismos acuáticos que vienen en diferentes formas, tamaños, tipos y estilos.

Las dos categorías generales consisten en acuarios de agua dulce y salada, este último alberga animales marinos que imitan los ambientes oceánicos. Tanto los acuarios de agua dulce como salada tienen subcategorías basadas en las especies que se crían.

Los tipos de acuarios más artísticos utilizan elementos naturales para crear un paisaje acuático. Al carecer de una decoración artificial, estos acuarios naturales buscan en nuestro entorno fuentes de inspiración. Ya sea una selva amazónica submarina, formaciones rocosas japonesas de “estilo lwagumi” o un arrecife de coral tropical, tener una obra de arte viva en su hogar nunca ha sido más fácil o emocionante.

Paisajismo acuático

El paisajismo acuático es la práctica de crear un paisaje natural en su acuario. Se asocia comúnmente con los acuarios de agua dulce, sin embargo, los acuarios de arrecife de agua salada también utilizan esta práctica.

Los acuarios de arrecife utilizan rocas para crear estructuras en las que se unen o colocan corales vivos. La ubicación de corales es crucial para la mayoría de las especies. Esto se debe a que diferentes tipos de coral tienen diferentes requerimientos en cuanto a flujo, intensidad de la luz o proximidad a otros corales. Los corales que requieren mayor luz por lo general se colocan en posiciones elevadas, las especies de corales que requieren menor cantidad de luz son colocadas más cerca del fondo.

Así mismo, ciertos corales requieren cantidades específicas de flujo o corriente de agua. Los corales que requieren más flujo se colocan más cerca de las salidas de la bomba, los cabezales de potencia o generadores de olas. Por el contrario, los corales que requieren menos flujo se colocan lejos de las corrientes y pueden protegerse con rocas.

En agua dulce, las plantas acuáticas son con frecuencia el centro de estos acuarios, pero también se utilizan otros elementos naturales, como las rocas o la madera. Existen muchos estilos de paisajes acuáticos de agua dulce, como el paisaje acuático de estilo holandés o las exhibiciones de naturaleza de inspiración japonesa. Algunos paisajismos acuáticos de agua dulce no tienen plantas y solo utilizan madera decorativa, piedras u otros elementos sólidos.

Estos acuarios no solo proporcionan obras de arte vivas en su hogar, sino que también reducen el estrés en los peces al brindar un hábitat más realista. En los acuarios de arrecife, existen numerosas especies que requieren un entorno de arrecife para prosperar adecuadamente.

Estanques de plantas

Los estanques o acuarios de plantas son uno de los tipos más populares de paisajismo acuático doméstico. Este tipo de acuario alberga especies de peces de agua dulce y plantas acuáticas vivas. Estas plantas crecen a lo largo de toda la grava del acuario para crear un arreglo de ecosistema vivo. Las plantas se podan y se colocan para lograr el aspecto deseado.

Al crear un acuario plantado, agregar el sustrato es el primer paso. Por lo general, se utiliza grava fertilizada, arena u otro medio como una base para que las plantas extiendan sus raíces. Estos medios de sustratos se pueden colocar en capas o cambiar según los tipos de plantas que se eligen para el acuario o el aspecto deseado.

Después se colocan los componentes sólidos, utilizando madera, rocas u otros materiales naturales para crear una imagen realista. Estos materiales tienen un papel muy importante en el estilo del acuario. Se eligen plantas específicas en función de los requerimientos de iluminación y se organizan en el acuario dependiendo de su altura y patrón de crecimiento.

Las plantas cortas que tienden a propagarse por lo regular se colocan por delante en primer plano, mientras que las plantas más altas usualmente residen en el fondo. Esto no solo permite una mejor visualización de todas las plantas, sino que crea profundidad, lo que resulta en una apariencia más realista.

Acuarios de arrecife

Los acuarios de agua salada se dividen en dos categorías: acuarios de arrecifes y acuarios solo para peces. Los acuarios de arrecifes pueden albergar especies de coral, peces, cangrejos, camarones, otros invertebrados y arreglos de rocas en un mini ecosistema, con énfasis en corales.

Los acuarios de agua salada solo para peces no incluyen corales vivos y pueden contener especies de peces consideradas no “seguras para arrecifes”. Este término se utiliza para describir peces que no son compatibles con corales o invertebrados que se encuentran en los acuarios. Muchas especies de peces marinos se alimentan de corales decorativos, peces pequeños, cangrejos o caracoles. Debido a esto, estos peces se consideran incompatibles y peligrosos para habitar en un tanque de arrecife. Los peces que son adecuados para arrecifes no dañarán los corales, cangrejos, caracoles, camarones u otros organismos que pueden ser beneficiosos para un tanque de arrecife.

En un arrecife de coral es muy común apilar rocas para crear altura y un espacio real para el coral. Se utilizan diferentes adhesivos para asegurar las formaciones rocosas y unir el coral.

Cerciorarse de que los corales estén asegurados es importante para un crecimiento saludable. Muchos peces o invertebrados moverán el coral, lo que podría causar que se caigan o dañarlas severamente. La colocación del coral es muy importante ya que ciertas especies requieren más o menos luz o flujo. Además, muchos corales tienen tentáculos punzantes que se expanden. Ciertas especies no se pueden colocar demasiado cerca de otras, ya que podrían usar sus tentáculos y picar corales cercanos. Conocer los requerimientos específicos de las diferentes especies de coral es crítico para el éxito de su acuario de arrecife.

La importancia de la iluminación y la química del agua en los acuarios

Es común que se diga que poseer un buen acuario es menos de mantener peces y más de mantener una calidad del agua adecuada. Ya sea que tenga un pequeño acuario de cinco galones o trabaje en un acuario de exhibición de 10,000 galones, el aspecto más importante es la química del agua.

A pesar de que el agua puede parecer seguro para los peces, la única forma de saberlo con certeza es analizando la química del agua de su acuario. Esto puede parecer intimidante, pero se han desarrollado tecnologías para hacer que poseer un acuario exitoso no solamente sea fácil, sino también terapéutico y educacional.

Los acuarios de plantas y los tanques de arrecife comparten muchas similitudes con respecto a la química adecuada del agua, pero también tienen requerimientos profundamente diferentes. La mayor diferencia es la cantidad significativamente mayor de sales disueltas en los tanques de arrecife en comparación con los acuarios de plantas.

El agua de mar tiende a tener una salinidad natural de 35 ppt (partes por mil), lo que significa que cada kilogramo de agua tiene 35 gramos de sales disueltas. Esto corresponde a una gravedad específica de 1.0264 a 20°C y a una conductividad de 54 mS/cm. Para los acuarios de plantas, se utiliza los sólidos totales disueltos para determinar la cantidad de iones disueltos en el agua, muchos de los cuales las plantas utilizan para su crecimiento.

En acuarios de plantas, el gas de dióxido de carbono (CO₂) con frecuencia se difunde en el agua. El CO₂ juega un papel muy importante en la fotosíntesis de las plantas. Complementar el CO₂ en la columna de agua puede ayudar a aumentar el crecimiento y salud general de las plantas acuáticas, lo que hace que el estanque se vea mejor. Al agregar CO₂ a su acuario plantado, es importante controlar los niveles con un kit de prueba para evitar una sobredosificación, que podría matar a sus peces del acuario.

En un acuario de arrecife de agua salada, a medida que los corales crecen, se agotan los elementos del agua. Para mantener los niveles adecuados de los parámetros del agua para los corales, se reponen estos elementos mediante cambios de agua, suplementación o reactores. Los elementos mayormente dosificados incluyen alcalinidad, calcio y magnesio. Los programas de dosificación a menudo se automatizan mediante el uso de bombas dosificadoras o reactores de calcio. Con el fin de ajustar los niveles precisos, es importante realizar análisis del agua con regularidad para saber cuánta suplementación agregar.

Otros parámetros importantes del agua que se deben analizar tanto en tanques de arrecife como en acuarios de plantas incluyen amoniaco, nitrato, nitrito, fosfato, oxígeno disuelto, alcalinidad, sólidos totales disueltos, pH y temperatura. La intensidad de la luz también es crítica en ambos acuarios ya que muchas especies de coral y plantas vivas requieren luz para la fotosíntesis.

Beneficios de tener un acuario

Crear un hermoso acuario natural no solo añade una obra de arte en su hogar, sino también tiene otros beneficios. Pasar tiempo observando su acuario ha mostrado efectos terapéuticos comprobados para reducir el estrés y la ansiedad. Los acuarios se colocan con frecuencia en áreas de espera de las oficinas de médicos y dentistas no solo como decoración sino también para promover una mentalidad calmada, lo que podría aliviar a pacientes nerviosos.

Implicarse en el mantenimiento de peces requiere conocimiento de varias especies de animales y los cuidados específicos. Tomarse el tiempo para aprender acerca de su acuario puede ayudar a fomentar una mayor apreciación por medio ambiente y la ciencia.

Así mismo, mantener un hermoso paisaje acuático desde el inicio ayudará a desarrollar habilidades y proporciona obras de arte vivas a su hogar. El inicio de un tanque de arrecife o un acuario plantado no tiene la mejor vista. Para crear una apariencia más realista, sus corales y plantas requieren tiempo para crecer y llenar los espacios. Esto da al paisaje acuático una presentación más natural, y si se le da un mantenimiento adecuado, se verá mejor con el tiempo.

Los elementos de la naturaleza y el conocimiento de la ciencia trabajando juntos para ayudar a crear obras de arte únicas. Al igual que todas las formas de arte, dominar una técnica requiere tiempo y práctica. Con el paisajismo acuático, a medida que progresa con su habilidad, también lo hace con su conocimiento de varias especies de vida acuática, biología y química del agua.

En Hanna Instruments contamos con el fotómetro multiparámetrico HI83303, este equipo es útil para mantener las condiciones ambientales y químicas óptimas. El HI83303 mide parámetros vitales como la alcalinidad, calcio, nitrato y fosfato. Además, cuenta con el modo de absorbancia que permite al usuario graficar la concentración contra la absorbancia a una longitud de onda específica y realizar la validación de la fuente de luz y el detector utilizando las celdas Cal Check^TM

A continuación, se muestra una tabla con las especificaciones del fotómetro HI83303

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La turbidez es una de las cualidades más comunes e intuitivas del agua. Lo primero que notamos en el agua es lo turbia que está. Sin embargo, detrás de la turbiedad existen algunas implicaciones importantes. La turbidez puede afectar todo, desde cómo se desinfecta el agua hasta la calidad de nuestros lagos, océanos y arroyos.

En esta guía, repasaremos qué es la turbidez, las razones por las que se mide, opciones para los análisis y consejos para obtener resultados más exactos.

¿Qué es la turbidez?

En su forma más simple, la turbidez es solo lo turbio del agua. La turbiedad generalmente proviene de partículas que están suspendidas en el agua y que no podemos ver individualmente. Estas partículas podrían ser algas, suciedad, minerales, proteínas, aceites o incluso bacterias.

La turbidez es una medición óptica que indica la presencia de partículas suspendidas. Se mide haciendo brillar una luz a través de la muestra y cuantificando la concentración de partículas en suspensión. Mientras más partículas se encuentren en la solución, mayor será la turbidez.

Es importante tener en cuenta que, a pesar de que la turbidez se relaciona con los sólidos en suspensión, medir la turbidez no es lo mismo que medir los sólidos suspendidos totales (SST). Las mediciones de SST son gravimétricas, que cuantifican la masa de los sólidos suspendidos en una muestra, realizadas pesando los sólidos separados.

Importancia de la turbidez

La turbidez es un parámetro de referencia de la calidad del agua en todos los entornos, desde una instalación municipal de agua potable hasta para el control ambiental.

El objetivo principal del tratamiento del agua potable es eliminar y reducir la turbidez. A lo largo del proceso de tratamiento, la turbidez es medida en diferentes etapas para determinar la eficiencia del tratamiento y para garantizar el cumplimiento de las regulaciones gubernamentales. La materia suspendida (sólidos, algas, etc.) en el agua reduce la eficacia de los productos químicos desinfectantes y pueden actuar como un portador de bacterias y parásitos.

La turbidez tiene una gran importancia en el control ambiental, donde la turbiedad del agua puede indicar contaminación. Por ejemplo, después de una tormenta, los escurrimientos de la agricultura, la tala y los sitios de construcción puede inundar rápidamente las aguas naturales con sedimentos. Esto puede interrumpir la vida acuática que habita en el fondo del agua, lo que requeriría de dragado para remediarlo.

¿Cómo se mide la turbidez?

Existen muchos métodos para medir la turbidez. Como una medición de que tan turbia está el agua, podemos usar desde métodos visuales hasta medidores a gran escala para cuantificarla.

Algunos métodos visuales, como el disco Secchi, son ideales para el uso ambiental de campo. Este consiste en un disco que se sumerge en el agua hasta que ya no es visible. La profundidad a la que el disco ya no es visible es la profundidad de Secchi. Este método es subjetivo y funciona mejor en aguas naturales de movimiento lento y baja turbidez.

La mejor forma de medir la turbidez en una gran variedad de muestras es con un nefelómetro, también conocido como turbidímetro. Los turbidímetros utilizan un detector de luz y filtros para medir la dispersión de la luz y leer las unidades de turbidez, como unidades de turbidez nefelométricas (NTU) o unidades de turbidez de formazina (FTU).

¿Cómo medir la turbidez?

La mayoría de los esfuerzos para reducir la turbidez se dirigen a la prevención de eventos de contaminación. Sin embargo, el agua potable y las plantas de aguas residuales tratan el agua para reducir la turbidez. Se han establecido normas para garantizar la seguridad del agua potable y la eficiencia del proceso. Unos de los primeros pasos en el proceso de tratamiento del agua potable es eliminar las partículas en suspensión del agua.

Para lograr la clarificación, el agua se mezcla con un coagulante, como el alumbre. El suelo y otras partículas tienen una carga negativa y se repelen entre sí, dando lugar a  partículas finas dispersas. La adición de alumbre neutraliza el material suspendido para que las partículas se unan para formar partículas más grandes, conocidas como “flóculos”. Posteriormente, el agua pasa a través de un tanque de sedimentación, donde los medios filtrantes eliminan los flóculos.

Después de que se eliminan la mayoría de las partículas disueltas, el agua pasa a través de un filtro final que retira hasta el 99.5% de los sólidos suspendidos restantes.

La USEPA requiere que el 95% del agua potable en un periodo de un mes tenga una lectura de turbidez menor a 0.5 NTU y que ninguna muestra exceda 5 NTU en ningún momento.

Elección del medidor de turbidez

Los medidores de turbidez son dispositivos que tienen una fuente de luz, una lente y un detector localizados a 90°de la fuente de luz que trabajan juntos para medir la turbidez de una muestra. Cuando se coloca una muestra en el paso entre la fuente de luz y el detector, algunas de las partículas en la muestra dispersan la luz de tal forma que llega al detector a 90°. El detector determina la cantidad de luz dispersada y compara la lectura con los estándares en una curva de calibración.

Algunos medidores incorporan otro detector a 180° para contabilizar la luz transmitida. Esto puede ayudar con muestras que tienen una alta turbidez para corregir la pérdida de luz debido a la atenuación y retrodispersión (reflexión). Las mediciones de la turbidez a 90° y 180° se denominan método de relación.

Una vez que tenga su medidor, tomar las mediciones de turbidez es muy sencillo e involucra solamente unos simples pasos:

1. Calibre el medidor con los estándares
2. Llene una celda con la muestra
3. Limpie el exterior de la celda y si trabaja con muestras con muy baja turbidez, utilice aceite de silicón en el exterior de la celda.
4. Coloque la celda dentro del medidor y tome la lectura.

Estándares de turbidez

Los estándares de turbidez son una parte igualmente importante de la medición. La mayoría de los estándares modernos de turbidez están hechos de formazina, un polímero sintético con un tamaño de partícula uniforme. El polímero está hecho de hidracina y hexametilentetramina. La consistencia de este compuesto lo ha llevado a su aprobación por casi todas las organizaciones de estándares, tales como ISO, EPA y ASBC. Una suspensión de 1.25 mg/L de sulfato de hidracina y 12.5 mg/L de hexametilentetramina en agua tiene una turbidez de una Unidad de Turbidez de Formazina (FTU)

La mayoría de las otras unidades de turbidez se basan en FTUs, pero varían de acuerdo con el método utilizado. Existen muchas unidades diferentes, pero aquí presentamos algunos ejemplos:

• Unidades de turbidez nefelométricas (NTU): Unidad que es igual a FTU pero se mide utilizando un diseño de medidor de turbidez que cumple con los estándares EPA.
• Unidad de Relación de Turbidez Nefelométrica (NTRU). Unidad basada en EPA que utiliza el método de relación para determinar la turbidez.
• Unidades Nefelométricas de Formazina (FNU): Iguales a FTU pero medidas usando las normas ISO 7027 para el diseño del medidor.
• Sociedad Estadounidense de Químicos Cerveceros (ASBC-FTU). Usa los estándares ASBC para el diseño del medidor de turbidez.

Es importante decidir con qué método debe cumplir cuando elige un medidor de turbidez. Existen muchos diseños diferentes de medidores de turbidez, pero dos son los más comunes: los que cumple con EPA 180.1 y los que cumplen con la norma ISO 7027.

Es importante tener en cuenta que los medidores no están aprobados individualmente por estos organismos, sino que, simplemente se ajustan a los requisitos establecidos por estas normas.

Medidores de turbidez que cumplen con EPA

Los medidores que cumplen con la EPA cumplen con el método estándar 180.1, el estándar para determinar la turbidez en muestras de agua potable, subterránea, superficial, residual y de mar. Funciona mejor en un intervalo de 0 a 40 NTUs, lo que lo hace ideal para muestras de bajo intervalo.

Además, estos medidores tienen los siguientes requisitos (Extracto de Métodos para la Determinación de Sustancias Inorgánicas en Muestras Ambientales)

• Fuente de luz: Lámpara de tungsteno que opera a una temperatura entre 2200 – 3000 °K.
• Distancia recorrida por la luz incidente y la luz dispersa dentro del tubo de muestra: El total no debe exceder los 10 cm.
• Detector: Centrado a 90° de la trayectoria de la luz incidente y no excede ±30° desde 90°. El detector, y el sistema de filtro si se utiliza, debe tener una respuesta máxima espectral entre 400 nm y 600 nm.
• La sensibilidad del instrumento debe permitir la detección de una diferencia de turbidez de 0.02 NTU o menor en aguas que tienen menos de 1 unidad.

Según estos requisitos, los medidores que cumplen con la EPA son:

(+) Ideales para mediciones de intervalo bajo, como agua potable.

(+) Cumplen con las normas EPA para el uso de informes

(-) Rendimiento deficiente con muestras con color debido a la absorbancia de la luz blanca

Medidores de turbidez que cumplen con ISO

Estos medidores tienen requisitos similares a los de la EPA, pero presentan algunas diferencias clave:

• La longitud de onda para la fuente de “luz” debe ser un LED infrarrojo de 860 nm. Hay que considerar que técnicamente no se trata de una luz visible, sino de radiación infrarroja (IR).
• El ancho de banda espectral de la radiación incidente debe ser inferior o igual a 60 nm.

Los medidores que cumplen con ISO también tienen detectores de luz a aproximadamente 90° de la fuente de radiación, aunque el método también admite el uso de detectores en otros ángulos para determinar la cantidad de luz que es atenuada por la muestra (es decir, a 0°C). En general:

(+) Los medidores ISO utilizan una LED infrarroja, que elimina la interferencia por el color de la muestra.

(+) El método de relación permite una mayor exactitud en muestras de mayor turbidez.

(-) No aceptado por la US-EPA para propósitos de presentación de informes.

No importa qué tipo de medidor elija, asegúrese de consultar a cualquier agencia regulada si los valores de turbidez son para fines de informes. Ambos medidores pueden usar los estándares de formazina o AMCO-AEPA-1, un estándar disponible comercialmente.

Seis consejos para mediciones de turbidez exactas

Ahora que sabe cómo realizar las mediciones y qué tipo de medidores existen, mostraremos algunas mejores prácticas para el análisis de la turbidez:

1. Inicie con celdas en buen estado

Como se mencionó, cuando se mide turbidez se está determinando la turbidez de una muestra causada por los sólidos en suspensión. Para ello, se necesita una celda para contener la muestra.

Las celdas son una parte crítica de la ecuación debido a que la luz pasa a través de ellas al igual que la muestra. Asegúrese de que las celdas sean transparentes y libres de rayaduras. Las rayaduras interferirán con la forma en que la luz pasa a través del vidrio, llevando a falsos resultados.

Por fortuna, arreglar esto es tan fácil como reemplazar cualquier celda que esté manchada o muestre rayaduras visibles.

• Aplique aceite de silicón a sus celdas

Al igual que con las rayaduras e imperfecciones visibles en el vidrio pueden afectar las lecturas de turbidez,  las pequeñas manchas imperceptibles también pueden afectar los resultados. Estas manchas aparentemente microscópicas son especialmente relevantes si se miden muestras en el intervalo bajo, así como con el agua potable.

El aceite de silicón se puede usar para enmascarar imperfecciones en el vidrio. El aceite de silicón tiene el mismo índice de refracción que el vidrio, por lo que no interferirá con las lecturas. Simplemente tome unas gotas de aceite, agréguelo a la celda y luego limpie bien la celda con un paño sin pelusa. Una vez hecho esto correctamente, debe tener una celda que parezca prácticamente seca sin aceite visible.

Es importante tener en cuenta que el aceite de silicona solo es efectivo para llenar imperfecciones menores en el vidrio. Las rayaduras grandes y visibles deben  considerarse como una señal para reemplazar la celda.

• Uitlice estándares de turbidez vigentes

Todos estamos de acuerdo en que la clave para obtener resultados exactos es realizar una calibración exacta, y una calibración exacta proviene de estándares confiables.

Aunque los estándares modernos basados en formazina son más estables y confiables que los utilizados históricamente, aún son perecederos. Los métodos de la EPA establecen que los estándares de formazina (a 40 NTU) hechos internamente deben prepararse mensualmente y que cualquier dilución de este estándar debe prepararse diariamente. Además, los estándares de formazina tienen una tendencia a coagularse y asentarse en el fondo del recipiente.

Para ahorrar tiempo, busque los estándares primarios AMCO-AEPA-1 que están disponibles comercialmente y se ajustan al medidor. Idealmente, estos estándares deben venir como un kit en viales presellados que se pueden colocar fácilmente en la celda. Los estándares AMCO también son más estables que los estándares de formazina casera, permitiendo años de uso (aproximadamente 3 años). Busque aquellos que cuenten con un certificado de análisis (COA) y la fecha de vencimiento para su tranquilidad.

• Limpie la celda

Todos hemos dejado algunos materiales, de laboratorio o de otro tipo, para limpiar más tarde, pero definitivamente no lo hagas con las celdas de turbidez. Las manchas en la celda pueden absorber la luz o dispersarla, lo que resulta en una medición de turbidez del vidrio sucio y de la muestra. Es fundamental que las celdas de turbidez estén especialmente limpias.

Si se forman manchas en el vidrio, use un ácido diluido y otro limpiador para eliminar las manchas. Una vez limpias, asegúrese de enjuagar las celdas con agua destilada o desionizada.

• Uso del método de relación

A medida que aumentan las partículas en suspensión en una muestra, esta tiende a dispersarse, así como a absorber y reflejar la luz. Esta luz “perdida” puede hacer que las mediciones de turbidez se lean de manera diferente al valor real.

Puede resolver este problema de las muestras de alta turbidez de dos maneras. Una manera de hacerlo es diluyendo cualquier muestra altamente turbia con agua libre de turbidez. Una vez diluida, se mide la muestra normal y posteriormente se corrige por el factor de dilución. El método EPA 180.1 requiere dilución para cualquier muestra por encima de 40 NTU antes de la medición.

Otra forma de compensar la luz que está retrodispersada o atenuada es usar el método de relación. Muchos medidores están equipados con otros detectores a diferentes ángulos para determinar y compensar la luz perdida. Los diseños que utilizan estos métodos cumplen con el método estándar 2130B y la norma provisional mejorada para el tratamiento de aguas superficiales de la USEPA.

• Evite la condensación en las celdas

Finalmente, la turbidez puede verse afectada por la condensación. Con el tiempo, se puede formar condensación en el vidrio, especialmente si las muestras son frías. La condensación en el exterior del vidrio oscurece la luz de las muestras, lo que causa lecturas erróneas de turbidez.

Puede evitar esto simplemente limpiando las celdas periódicamente con un paño limpio y sin pelusa. Engrasar la celda también ayuda a reducir la condensación.

Especificaciones del medidor de turbidez HI98703

Especificaciones generales

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La sílice es el nombre dado al dióxido de silicio, SiO₂. El silicio (Si), es el elemento más abundante en la corteza terrestre. El silicio nunca se encuentra en su forma elemental en la naturaleza. En su forma cristalizada solamente reacciona bajo condiciones de temperaturas extremadamente altas. El agua y el vapor de agua tienen una pequeña influencia en la solubilidad, debido a que se forma rápidamente una capa protectora de dióxido de silicio. El silicio se une a otros elementos para formar varias especies de sílice y silicatos. Las concentraciones de las moléculas de sílice solubles son muy importantes en acuacultura ya que pueden influir (y limitar) en el crecimiento de las diatomeas.

Las diatomeas son una especie de algas unicelulares que pueden vivir en el mar, en agua dulce o en la tierra húmeda. Estas microalgas tienen un gran valor nutrimental y no degradan la calidad del agua. Las diatomeas se componen casi en su totalidad de sílice, por este motivo, para mantener a las diatomeas los acuacultores deben utilizar productos que contengan un 20% de silicio. Las aguas naturales contienen silicio causado por la disolución de silicatos minerales con los que entran en contacto. Las concentraciones de silicio en las aguas naturales generalmente se reportan en términos de SiO₂, y por lo general van de 5 a 25 mg/L en los cuerpos de agua dulce. El agua marina contiene aproximadamente 6.4 mg/L de sílice. Una concentración de sílice se puede convertir a concentración de silicio al multiplicar la proporción de silicio en SiO₂ por el factor de 0.467.

Aplicación

En acuacultura es importante fomentar el crecimiento de las diatomeas. La técnica principal utilizada es la fertilización con silicato. Antes de utilizar el fertilizante, es importante medir la concentración de sílice, si esta es menor a 6.4 mg de SiO2/L de agua marina, se puede aplicar el silicato para poder llegar a esa concentración.

Para realizar las determinaciones de sílice, Hanna cuenta con los colorímetros Checker HI770 de intervalo alto y HI705 para intervalo bajo. Estos medidores son muy fáciles de utilizar, exactos y con un costo relativamente bajo. Cada modelo está diseñado para un intervalo específico con el fin de proporcionar altos niveles de exactitud.

A continuación, se muestra una tabla con las especificaciones los colorímetros Checker® HI770 y HI705.

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La salinidad es la medición de todas las sales disueltas en el agua. El agua de mar es una solución química compleja que contienen casi todos los elementos conocidos en diferentes concentraciones. El agua de mar contiene compuestos químicos orgánicos e inorgánicos y una gran variedad de oligoelementos. Algunos elementos son más importantes que otros en lo que se refiere a la salinidad. Los elementos predominantes son cloruro, sodio, sulfato, magnesio, calcio y potasio. El cloruro generalmente existe en una concentración de 19,000 ppm y el sodio a 10,500 ppm, seguido por el sulfato (aproximadamente 2,700 ppm), magnesio (1300 ppm aproximadamente), calcio ( aproximadamente de 420 ppm) y potasio (400 ppm aproximadamente).

Los cambios en las concentraciones de los iones a excepción del sodio y el cloruro generalmente no afectan la salinidad, ya que estos dos elementos constituyen una gran parte del agua salada. El agua de mar tiende a tener una salinidad natural de 35 ppt (partes por mil), lo que significa que cada kilogramo de agua tiene 35 gramos de sales disueltos. Esto corresponde a una gravedad específica de 1.0264 y a una conductividad de 53 mS/cm. Sin embargo, los intervalos pueden variar en los arrecifes de coral debido a la evaporación o a la escorrentía de agua dulce. El agua dulce contiene muy pocos iones de sal y generalmente tiene una salinidad de 0.5 ppt. El agua entre el agua de mar y el agua dulce comúnmente se define como agua salobre y tiene una salinidad aproximada de 0.5 ppt a 30 ppt.

Composición del agua de mar

Importancia de la salinidad

La salinidad es extremadamente importante en los acuarios de agua salada siendo el primer parámetro que se mide para producir agua de mar. Las mezclas de sal comercial, diseñadas para acuarios, son agregadas a fuentes de agua dulce, en su mayoría agua municipal o agua de ósmosis inversa. Un acuarista debe medir el nivel de salinidad del agua mientras agrega sal para obtener el intervalo ideal. Esto se hace cada vez que se produce agua salada, ya sea cuando se instala por primera vez o cuando se realizan cambios de agua periódicamente. Controlar la salinidad del agua de mar artificial es crucial para no crear agua salada con niveles inadecuados de salinidad, ya que podría afectar la vida marina.

Además, a medida que el agua se evapora en el acuario, su nivel de salinidad aumentará debido a que los iones de sal permanecen en el agua. Para compensar la evaporación en acuarios de agua salada, el usuario debe rellenarlo con agua dulce. Mantener una salinidad sin variaciones considerables a lo largo del día es importante ya que los acuarios de agua salada, particularmente los tanques de arrecife, no se benefician de variaciones extremas de la química del agua. La salinidad se analiza diario, especialmente cada vez que produce agua salada.

Como pauta general, lo mejor es mantener una salinidad de 1.026 (o 35 ppt o una conductividad de 53 mS/cm) y saber de donde provienen los peces del acuario para identificar cuál es su nivel de salinidad natural. Es común que los acuaristas mantengan los tanques de agua salada solo para peces a niveles de salinidad ligeramente más bajos debido a la creencia de que los organismos marinos están menos estresados a niveles de salinidad más bajos, esto puede o no ser cierto. Algunas especies de peces e invertebrados podrían morir de insuficiencia renal si la salinidad se mantiene demasiado bajo durante periodos prolongados. Algunos organismos pueden ser de origen geográfico, como el Mar Rojo, que tiene niveles de salinidad más altos, o estuarios salobres, que tienen niveles más bajos de salinidad. Al decidir el nivel de salinidad, lo mejor es conocer de donde provienen naturalmente las especies del acuario y crear un entorno lo más parecido a su hábitat original.

¿Cómo medir la salinidad en los acuarios?

Existen diversas maneras de medir la salinidad en los acuarios. Los métodos más conocidos por los acuaristas marinos incluye el uso de hidrómetros, refractómetros y medidores de conductividad. El más utilizado para los acuarios es el higrómetro. Sin embargo, estos pueden ser problemáticos ya que no compensan la temperatura de la muestra, necesitan hidratarse con la muestra antes de su uso y pueden ser propensos a inexactitudes.  Los refractómetros ópticos diseñados para agua de mar también presentan desventajas. A pesar de que existe una solución de calibración, determinar la salinidad puede ser difícil y no siempre fácil de leer. Los refractómetros ópticos se calibran para un intervalo de temperatura específico y si la temperatura de la muestra no se encuentra dentro de ese intervalo, los resultados pueden estar desviados.

La conductividad es una medida de los sólidos iónicos disueltos presentes en el agua. Además, la conductividad también se puede utilizar como un medio para medir la salinidad, ya que las sales se convierten en iones cuando se disuelven en agua y pueden conducir una corriente eléctrica detectada por el medidor y medirla en mS. La temperatura es importante cuando se lee la salinidad, ya que el movimiento de los iones aumenta cuando el agua se vuelve más cálida o disminuye cuando el agua está más fría.

Los refractómetros digitales, o los medidores de salinidad digitales, proporcionan una manera fácil, rápida y exacta para determinar la salinidad de un acuario de agua salada. Hanna Instruments ofrece el refractómetro digital para análisis de agua de mar HI96822 el cual es perfecto para acuarios de agua salada, debido a que puede medir en unidades prácticas de salinidad, partes por mil (ppt) o gravedad específica. Cuenta con compensación automática de temperatura integrada y produce resultados en segundos.

Además de los refractómetros digitales para salinidad, existen medidores portátiles de salinidad. Los medidores portátiles proporcionan una manera simple y fácil para medir el agua de mar natural o artificial. El medidor de bolsillo para salinidad marina HI98319 de Hanna ofrece una solución con compensación de temperatura, con una pantalla LCD multinivel que muestra sus ajustes de salinidad y temperatura. Este medidor puede mostrar las lecturas como partes por mil (ppt), unidades prácticas de salinidad (PSU) o gravedad específica (S.G.).

En Hanna también contamos con la línea de medidores de CE, que pueden soportar un alto nivel de conductividad para un análisis de salinidad exacto. El EDGE HI2003 es un medidor digital de conductividad/salinidad con una sonda de conductividad de cuatro anillos que permite al usuario medir las muestras con conductividades muy bajas o altas, como el agua de mar.

¿Cuál es la mejor forma de medir la salinidad, la conductividad o refractometría?

Al comparar la conductividad con la refractometría para medir la salinidad, el consenso entre la comunidad científica favorece la conductividad. Esto se debe a que existe material no conductor en la muestra que pueden afectar el índice de refracción del agua de mar, pero no la concentración de sal real. Por ejemplo, si agregamos azúcar al agua de mar artificial, se puede observar que el valor de la salinidad incrementará, pero no habrá cambio en la concentración de la sal en el agua. Si se mide la salinidad de la muestra con el medidor de conductividad HI98319, notará que el valor no ha variado mucho. Es común obtener valores elevados con un refractómetro debido a la gran cantidad de materiales que afectarán la densidad del agua pero que no pertenecen a los valores de la sal disuelta. Por ejemplo, los agentes anti aglomerantes en las mezclas de sales, los residuos orgánicos, azúcares, contaminantes no iónicos o alimentos para peces no consumidos pueden incrementar los valores producidos en el refractómetro, pero es menos probable que ocurra en un medidor de conductividad como el HI98139. Las ventajas adicionales de usar la conductividad para medir la salinidad son que ya no habrá interferencia por la luz y la compensación de temperatura es de la muestra directa y no está influenciada por el ambiente cerca de la superficie de un prisma.

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Cuando se trata de imitar las condiciones del medio ambiente en un laboratorio intervienen múltiples factores. Desde el pH a la temperatura, desde los niveles de nutrientes hasta la salinidad, se deben considerar muchos parámetros. En años recientes la biorremediación se ha vuelto muy popular como medida de corrección de la contaminación ambiental, especialmente en ambientes marinos.

Una técnica de biorremediación es utilizar bacterias que rompan los contaminantes dañinos como los solventes orgánicos y los combustibles. Sin embargo, debido a los constantes cambios de los ambientes marinos, es muy difícil caracterizar las condiciones exactas donde las bacterias puedan sobrevivir.

Mientras las bacterias son organismos típicamente persistentes, su crecimiento óptimo está basado en condiciones ambientales específicas. Dos de los parámetros indispensables que afectan el crecimiento de las bacterias son el pH y la salinidad. Para determinar la presencia natural de las bacterias en un área que ha sido contaminada, deben ser conservadas de forma efectiva. Las bacterias se cultivan usando medios de crecimiento o de cultivo. Se toma una muestra del ambiente natural y se coloca en el medio preparado. Idealmente la bacteria de la muestra luchará por sobrevivir y multiplicarse en este medio, permitiendo al analista identificar diferentes organismos presentes. Sin embargo, si las condiciones del medio no son ideales, las bacterias no sobrevivirán.

Existen muchos medios de cultivo disponibles que tienen un pH de 7 y diferentes valores de salinidad; esto puede causar problemas durante el proceso de crecimiento de las bacterias marinas, ya que vienen adaptadas para el agua de mar. Esta tiende a ser ligeramente alcalina (pH de 7.5 a 8.5) y puede tener salinidades de 0.5 ppt en aguas ligeramente salobres, hasta 35 ppt en los océanos. Midiendo las condiciones en el ambiente natural se les puede replicar en el medio de crecimiento bacteriano. Es muy importante adaptar el pH y la salinidad al crecimiento de los microorganismos ya que la microfauna depende de ambos para mantener sus funciones biológicas.

Aplicación

Para lograr un óptimo crecimiento de las bacterias cultivadas es muy importante el control de diferentes parámetros, en especial el pH y la salinidad. Hanna Instruments recomienda el medidor de grado investigación HI5522 para pH/ORP/ISE y CE/STD/Resistividad/Salinidad y temperatura. Permite realizar mediciones de pH y salinidad de diferentes muestras con un solo equipo. El HI5522 se puede personalizar con sus dos canales para poder visualizar ambos parámetros al mismo tiempo, ahorrando tiempo considerable en la medición de las muestras. Cuenta con la función CAL Check^TM que avisa al usuario sobre la condición del electrodo, asegura una calibración eficiente y disminuye los márgenes de error en las mediciones. Este equipo es compatible con el electrodo de pH de punta plana HI1413B para mediciones de pH en los platos de agar. En general, el HI5522 proporciona una solución sencilla para los requerimientos de medición de pH y salinidad.

A continuación, se muestra una tabla con las especificaciones del medidor grado investigación HI5522.

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En la industria de la acuacultura, hay requerimientos especiales para cada una de las aplicaciones en que se dispone utilizar el agua, esto dependerá de las especies que se requieren cultivar, y las necesidades de cada una de ellas.

Sin embargo en acuacultura el agua utilizada ya tiene ciertos compuestos o elementos integrados en ella, un ejemplo de esto es la alcalinidad que es adquirida cuando el agua pasa por las rocas. En ocasiones es común referirse a la alcalinidad como dureza, sin embargo estos términos son diferentes. La principal diferencia entre alcalinidad y dureza es que la alcalinidad mide la cantidad total de bases presentes en el agua, mientras que la dureza mide la cantidad total (concentración) de sales divalentes. Con respecto a dureza podemos encontrar dos tipos, la permanente y la temporal. La suma de ambas es llamada dureza general, total o “GH”. Por otro lado la temporal (KH), se refiere principalmente a la concentración  de carbonatos ya sea de magnesio o de calcio (KH).

La GH es la suma de todos los metales alcalinotérreos mientras que la KH es la suma de todos los carbonatos y bicarbonatos. Específicamente, 1 dKH se define como 17.86 miligramos (mg) de carbonato de calcio por litro de agua, es decir, 17.86 ppm.

En Hanna Instruments contamos con dos colorímetros que nos ayudan a medir este parámetro tan importante en la acuacultura, la alcalinidad marina, uno de estos colorímetros dará el resultado en ppm de CaCO₃  (HI755) y el otro en °dKH (HI772).

Ambos colorímetros de alcalinidad marina ofrecen una mayor exactitud que los kits de prueba química. Los kits de prueba estándar están limitados ya que dependen del ojo humano para obtener los colores. Estos colorímetros de bolsillo eliminan la incertidumbre al leer en una gráfica de acuerdo al color, proporcionando un resultado directo de la alcalinidad del agua salada en ppm como CaCO₃ o como unidades dKH.

Especificaciones checker HI755

Especificaciones Checker HI772

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En la actualidad la demanda global de alimentos del mar se está incrementando, mientras los centros de producción naturales se mantienen estables o algunos han desaparecido. Para responder a esta mayor demanda, el cultivo practicado en tanques de agua dulce y salada se está expandiendo en todo el mundo

La acuacultura es la práctica de criar peces en tanques con condiciones controladas. Las especies cultivadas más comunes son la carpa, el bagre y el salmón. Debido a que una gran cantidad de peces es cultivada en un área confinada, los niveles de nutrientes, la química del agua y el oxígeno disuelto se deben medir frecuentemente. Adicionalmente, los peces y otros organismos son muy sensibles a los cambios en su medio, por lo que los cambios bruscos en el pH, la temperatura o la química del agua pueden causarles la muerte. Mantener el nivel de nutrientes, de oxígeno disuelto y un adecuado balance químico en el agua no solo asegura que los peces se mantengan vivos, sino que se logra un rápido crecimiento del pez y una producción mayor.

Aplicación:

Los tres parámetros más importantes en acuacultura son el pH, el oxígeno disuelto y el nitrógeno (como amoniaco y nitrito). El pez solo puede sobrevivir en un pH aproximadamente neutro, que puede variar de una especie a otra, pero está generalmente en el rango de 6.5 a  8.5. Cuando los niveles de oxígeno disuelto no son suficientes, la producción y la salud disminuyen, y en situaciones extremas, se pueden producir  condiciones anaerobias y la muerte de los peces. Los bajos niveles de oxígeno se deben frecuentemente a altas concentraciones de nutrientes y a una temperatura más alta. La medición del amoniaco es importante porque los peces al digerir las proteínas, producen amoniaco como desecho primario. Si el amoniaco se acumula, causa estrés a los peces y daño a sus branquias, y los peces expuestos al amoniaco por un largo tiempo son más susceptibles a las infecciones bacterianas. Cuando el pH del agua es muy alto (>9), el amonio se convertirá en amoniaco, que es extremadamente toxico para los peces aún en concentraciones muy bajas. El amoniaco/amonio estará presente en el agua y las bacterias continuarán convirtiendo este nitrógeno a nitrito, y luego a nitrato como parte de este ciclo del nitrógeno. El nitrato es menos dañino para los peces excepto en concentraciones muy altas, pero el nitrito interfiere con la capacidad de los peces de tomar oxígeno y por lo tanto debe medirse continuamente.

Un acuacultor acudió a Hanna Instruments para medir el oxígeno disuelto, pH, amoniaco y nitrito en los tanques de su granja acuícola. Estaba realizando estas pruebas una vez al día. Debido a que tenía una operación relativamente pequeña de 10 tanques, deseaba un instrumento fácil de usar sin tener que preocuparse del almacenamiento, acondicionamiento y calibración de electrodos. Se le recomendó el medidor multiparamétrico HI 83203 para acuacultura. El cliente apreció que las pruebas fueran sencillas, solamente llenando la celda con la muestra de agua y agregando el reactivo apropiado. También apreció el contador de tiempo integrado para conteo durante la reacción del agua con el reactivo, y obtener mediciones exactas. Estuvo satisfecho con la lectura digital y el resultado de más alta exactitud comparado con los test kits químicos que usaba anteriormente. Además de los métodos de medición de amoniaco, nitrito, pH y OD, apreció que el fotómetro también incluyera el cobre. Algunas veces agregaba cobre a los tanques para erradicar los altos niveles de algas, pero quería asegurarse de que los niveles no fueran demasiado altos como para afectar la salud de los peces. Apreció la conveniencia de medir el cobre a un nivel de µg/L. El HI 83203 demostró ser una solución exacta y económica para las necesidades de medición de este acuacultor.

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