溶存酸素編

ＤＯとは！？

　水中に融解している酸素を溶存酸素といいます、単位はmg/lで示されたものを一般的にＤＯ（Dissolved　Oxygen）と呼んでいます。DOの低い水中ではえびなどが死ぬことがありあます。金魚などでみなさんも知っているとは思いますが、ＤＯが低くなると魚は水面近くにきて口をパクパクしたりします、貝類もＤＯが低くなると上のほうに上がってきます。えびも同じような現象があると思います、えびの場合は水槽の中を上から下へと動き回ったりする事がありますよね？夏の昼間などに見たことないですか？次の日になったらバタバタ死んでいたなんて・・・、いろいろ観察して見てください！

ＤＯの仕組み！？

　夏になると溶存酸素が低くなることはよく知られていると思います。これは、温度が高くなると水中の微生物、魚、えびなどの活動が活発になることによって、低温のときよりも微微生物、魚、えびが呼吸によって酸素を消費するので水中の溶存酸素が低くなります。　同時に、温度（温度とは分子の運動の激しさです。）が高ければ高いほど分子運動は激しくなり、水中でも激しく運動するので気体が水中から飛び出しやすくなります。

ＤＯを上げるには！？

　温度を下げてエアーレションすることによってＤＯの値を上げることができます。　　

ＣＯＤとは！？

　水中の溶存酸素（ＤＯ）を消費してしまう、還元剤などのがどの位存在しているかを表すのが化学的酸素要求量ＣＯＤ（chemical oxygen demand)

ＣＯＤの仕組み

　有機物などの還元剤があると水中での酸素イオンの電子を失って気体となって水中から抜けてしまいます。ＣＯＤの値が高いと酸素が抜けやすい水質になってしまいます。

ＣＯＤを下げるには！？

　水換え、活性炭、などによって下げることができます。光合成細菌（ＰＳＢ）などによって有機物を加水分解できます、結果的にＣＯＤが下がります。

還元性の有機物とは！？

　還元性を示す官能基がついているもの。ＣＯＤが高くなる原因は餌の与えすぎ、砂利の汚れ、薬品の添加、その他いろいろ（はっきりいって突き止めるのが難しい）

なぜ溶けにくくなってしまうのか！？

　温度というのは、分子がどのくらい激しく運動しているかによって決まります。動きが速いときには、温度が高いと感じ、動きが遅い時に、温度が低いと人間は感じます。

　↑の図は、分子の速さと、向きをベクトルで表しています。矢印が長いほうが速さが速い事を示し。動きが遅い時、動きが速い時、の中に、にそれぞれ灰色の玉を１つ入れたとしたら、どちらに入れたときが、灰色の玉を速く遠くへはじき出すか、試してみると。動きが速い青の玉の中に、入れた灰色の玉は、遅い動きの中に入れたときよりも速く、遠くへはじき出されてしまいます。

　これと同じような原理で、水温が高くなると酸素が溶けにくくなってしまうのです！！酸素がはじかれちゃうような感じです！！

オキシデータ－

　オキシデータとは？、過酸化水素を化学変化させて、酸素を発生させる装置。オキシデータから発生する気泡（酸素）は、エアーポンプなどでエアーレーションする時の気泡と比べ物にならないほど小さな気泡を発生させる事ができます、気泡が小さければ小さいほど、効率よく水に溶かすことができるで、結果的に、溶存酸素を増やす事ができます。しかし、オキシデータ－を使ったからといって飛躍的に溶存酸素を増やす事はできないようです、なぜなら、オキシデータ－を使う前から、その環境において水に溶存できる酸素は、すでに飽和する一歩手前だからです。どんなに頑張ってもその限界のラインを超えることができません。

　もちろん、その限界のラインを動かす事ができます。温度を下げて、圧力を上げれば、気体は、それに比例して溶けます。特に圧力を上げると飛躍的に、液体に気合を溶かすことができますが・・、はっきり言って無理ですよね？水槽を減圧機に入れて管理するなんて聞いたことないですよね？(^^;

　ダイビングをする人は、恐らく、圧力をかけるほど液体に気体が溶け込む事を知っているはずです。海の中に、深く潜れば潜るほど圧力が高くなるから、血液に窒素が溶けます、その深く潜ったところから、いきなり海面にでると、圧力が下がるので、今まで血液に、溶けていた窒素がいきなり気体になったります、そうすると死ぬ事がありますよね？、だから、深く潜ったら、徐々に海面に上がらないといけないと習いますよね？最近は、ダイビングのボンベに窒素以外のものが入っているよな物もあるようですが・・・

　酸素を増やしたら、卵から孵る稚えびの数が増えるかな？と思って昨年の暮れに買ったんですが・・・;、卵が孵化する時に、多くの酸素が必要なのかも？と思っていたのですが・・、実際に実験したところ全然変わりませんでした(^^。なぜ、このように思ったかはいろいろな実験であることに気がついたからなんですよ。

オキシデータ－の仕組み

　パッケージを開けると、過酸化水素水が入ったボトルと、触媒、ビン、など・・、ちょっとマニアックなものが入っています(^^;;

　ビンの中に触媒が入っています。このビンの中に過酸化水素水を入れるとちょっと少量ずつ酸素が発生するようになっています。一気には、酸素は、発生しないのがポイント！

　キャップの裏に小さな穴が開いています。キャップを閉めたらしっくり返して茶色い筒に突っ込みます。

　ひっくり返した状態で筒にはめ込みます。茶色い筒は、触媒と同じ素材でできているので、ビンの中で、気体が発生すると、ビンの上部に気体がたまります。内部の圧力が上がるから、ビンの底の小さな穴から、液体がちょっとだけ出て、茶色い筒が触媒の役目をしているので、過酸化水素水が、茶色い筒に接触すると一気に細かな気泡が発生するからくりなんですよ、ちなみに発生する気泡は、細かすぎて肉眼では確認できません。

　ビンの口を上に向けても同じじゃないの？って思う方もいるかと思います、自分もはじめはそう思いました(^^;、ビンの口が上向いていてもとりあえず酸素は出ますよ、しかし、大きな気泡が出てきますよね？、それじゃあまり意味ないんですよ・・・、オキシデータ－は、肉眼で確認できないぐらい小さな気泡を発生する事が売りなんですから・・・

　また、ビンの口を下にして、過酸化水素水が、外に出たときに、酸素にならないで、水に混じらないのか？と思う方もいるともいますが、これも、よく考えてみると理論的には、問題ありません。過酸化水素水の比重は、水よりも重いので下の触媒に落ちるはずですよね？水流がなければ・・・

　先ほどから、何度も登場する触媒っていったいなんなんだよ！ってほとんどの方が疑問に思った事でしょう。

　例えば、物質Aと物質Bが同じビンの中にあるとしたら、化合物ABのように化学反応を起こす事は、ほとんどないんですよ。高校などで習う反応式は、ある意味例外なんですよ、しかし、無理やり反応させる事は可能です、圧力かけたり、温度上げたりすれば・・

　物質（結合など・・）が反応するには、活性化エネルギーという山を越えないと反応する事ができません、上の図を見てください、触媒使用後の山は、触媒使用前の山よりも、低くなっていますよね、山が低い方が当然、越えやすいですよね！？触媒入れるとなかなか反応しないようなものを反応しやすくする事ができるんです、それが触媒。
　