Chemie im Aquarium

 

 

 

 

 

 

Webseitenersteller:

Georg Leithold

Mein Studienfach:

Medizinisch-biologische Chemie

Universität-Essen

 

letzte Aktualisierung:

09.11.2002

URL:

aquarienchemie.de.vu

 

 

Die Seite über Aquarienchemie und Aquarienwasser von aquaristikseiten.de. Hier finden Sie Informationen zu den Eigenschaften von Wasser, Inhaltsstoffe von Aquarienwasser und wie sie Ihr Wasser im Aquarium mit Hilfe von Torf aufarbeiten können. Außerdem gibt es viele Hinweise auf das Verhältnis zwischen CO2 und Karbonathärte im Aquarium

 

 Nachschlagewerk  Handbuch Aquarienwasser

von www.aquaristikseiten.de

 

Aquarienchemie.de.vu

 

 

Inhalt:

1) Was ist Wasser ?

2) Was ist im Aquarienwasser ?

3) Messmethoden

4) Grenzwerte und Bedeutung der Bestandteile

5) Torf als Wasseraufbereitungsmittel & Was ist Torf?

 


 

1) Was ist Wasser ?  nach oben zu Chemie im Aquarium

WassermolekülSpontan antwortet wohl fast jeder auf diese Frage: "Es ist nass". Aber Wasser ist mehr. Es ist eine der interess- antesten und wichtigsten chemischen Verbindungen auf unserem Planeten. Warum das so ist, und wie es sich auf das Leben im Aquarium auswirkt ist Sinn und Zweck dieser Seite.

Wasser besteht aus 2 Atomen Wasserstoff und einem Sauerstoffatom. Die besonderheit des Wassermoleküls liegt in der Tatsache, dass es ein Dipol ist. Das heißt, dass eine Seite (beim Wasser ist es die Seite mit dem Sauerstoffmolekül - hier rot) negativ polarisiert ist, und bei der anderen Seite (hier die Seite mit den weiß dargestellten Wasserstoffmolekülen) die positive Ladung überwiegt. Diese Eigenschatt lässt das Wasser zu einem sehr guten Lösungsmittel für Salze machen. Es kann sich an einen Salzkristall anlagern und durch seine "magnetische" Wirkung die Kristallstruktur aufspalten und in seine Bestandteile (die Ionen) zerlegen. Diese Ionen sind wiederum entweder positiv geladen (Kationen) oder negativ geladen (Anione) und können von den Wassermolekülen umringt und festgehalten werden.

Eine weitere interessante Eigenschaft des Wassers ist dessen Fähigkeit zur Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen. Auf diese Weise können Wassermoleküle aneinander festhalten. Die H-Brückenbindungen erklären unter anderem die Oberflächenspannung des Wassers und warum sich Wasser beim abkühlen von 4 °C auf 0 °C ausdehnt.

 


 

2) Was ist im Aquarienwasser ?  nach oben zu Chemie im Aquarium

Im Wasser befinden sich Ionen, Gase und Komplexverbindungen. Ionen sind die Bausteine der Salze. Löst man Kochsalz (NaCl) im Wasser, so zerfällt es darin in Na+(Kation) und Cl- (Anion). Im Leitungswasser befinden sich beispielsweise Natrium, Magnesium und Chlorid-Ionen. Aber auch Gase wie Chlor, CO2 und Sauerstoff findet man im Wasser. Einige organische Verbindungen umklammern Ionen im Wasser. Solche Verbindungen nennt man dann Komplexe. Die zugehörige organische Verbindung nennt man Chelator. Einer der bekanntesten Chaleatoren ist EDTA mit man beispielsweise Eisen-Ionen im Aquarienwasser stabilieren kann. Aber auch die braune Farbe von Torfgefiltertem Aquarienwasser entsteht durch Komplexverbindungen.

Hier ist ein Metall-Ion (M) von EDTA umgeben. Es entsteht ein oktaedrisches Gebilde. Bei dem Metall-Ion könnte es sich beispielsweise um ein Calcium- oder Eisen-Ion handeln. Je nach dem welches Zentralion im Komplex vorliegt ändert sich die Farbe des Komplexes.

Schaut man sich das Bild rechts an, kann man sich vorstellen warum ein Eisen-Ion in diesem sogenannten 6-zähnigen Komplex-Ligand sehr geschützt ist.

 

EDTA

Es kann nicht sofort angegriffen werden, und fällt deshalb auch nicht (so schnell) als Eisenhydroxid aus. Dies wäre der Fall ohne Chelator. Eisenhydroxid ist für die Pflanzen wertlos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mein Aquarium:

Mein Aquarium (Ausschnitt)

(Ausschnitt)

 

 

Die interessantesten Wasserwerte im Aquarium sind:

pH-Wert

KH

GH

Säuregrad

Karbonat- härte

Gesamt- härte

Nitrit

Nitrat

Phosphat

 

Mit Hilfe dieser Werte kann man vielen Problemen im Aquarium auf den Grund gehen. Wie das geht wird hier beschrieben:

 

 I. Der Säuregrad (pH-Wert)

Der pH - Wert im Aquarium hat eine außerordentlich große Bedeutung. Er spielt für das wohlbefinden der Fische im Aquarium, für die Flockung und Filtration, für das Korrosionsverhalten des Wasser und nicht zuletzt für ein gutes Pflanzenwachstum eine entscheidende Rolle. Die Bezeichnung "pH" = potentia Hydrogenij (lat. Wirkungsvermögen des Wasserstoffs) wurde von dem dänischen Chemiker S.P. Sörensen im Jahre 1909 als Abkürzung in den chemisch-technischen Sprachschatz eingeführt. Der pH- Wert dient als Maß für die Menge an wirksamen Wasserstoffionen (Wasserstoff-Ionen-Aktivität) in einer wässrigen Lösung. Er drückt aus, in welchem Maße eine wässrige Lösung sauer, neutral oder alkalisch (basisch) reagiert. Die Ursache für diese Reaktionen sind Wasserstoff-Ionen (H+) und Hydroxil-Ionen (OH-). Diese liegen im Wasser in sehr geringer Konzentration vor und entstehen durch den Zerfall (Dissoziation) von Wassermolekülen. Säuren zerfallen (dissoziieren) in wässriger Lösung in H+ -Ionen und dem sogenannten Säurerest. Laugen (oder Basen) zerfallen in OH-Ionen und Metall-Ionen. Die entstandenen, elektrisch positiv geladenen H+ -Ionen haben saure Wirkung, die elektrisch negativ geladenen OH- -Ionen haben alkalische (basische) Wirkung. Eine Lösung, in der die H+ -Ionen überwiegen, bezeichnet man als "sauer". Sind in einer Lösung dagegen mehr OH- als H+ vorhanden, so ist sie "alkalisch". Mit "neutral" bezeichnet man eine Lösung, in der genau so viel H+ wie OH- vorhanden sind (z.B: destilliertes Wasser).

 

Die pH-Skala reicht von 0 bis 14:

0 bis 4

4 bis 7

7 bis 10

10-14

stark

sauer

schwach

sauer

schwach

alkalisch

stark

alkalisch

 

Die pH-Wert Skala reicht von 0 (stark sauer) über 7,0 (neutral) bis 14 (stark alkalisch). Saures Wasser und Säuren haben einen pH-Wert, der kleiner ist als 7. Zwischen pH 0 und pH 4 spricht man von stark sauren Lösungen, bei pH 4 bis pH 7 von schwach sauren Lösungen. Je niedriger der pH-Wert zahlenmäßig ist, desto höher ist die Wasserstoffionen-Konzentration, d.h. desto stärker sind die sauren Eigenschaften einer Lösung. Zwischen pH 7 bis pH 10 spricht man von schwach alkalischen Lösungen, zwischen pH 10 bis pH 14 von stark alkalischen Lösungen. Eine Lösung ist um so alkalischer, je größer ihr pH-Wert zahlenmäßig ist. Sind die wirksamen Konzentrationen an Wasserstoff-Ionen (H+) gleich groß, dann reagiert ein Wasser oder eine Lösung neutral und hat den pH-Wert 7.

Der Konzentrationsbereich an Wasserstoffionen, der bei Wasser Säuren, Laugen und Salzlösungen in Betracht kommt, liegt zwischen 1 (100) und 10-14 mol/Liter . 1 mol/Liter entspricht 1 g/Liter Wasserstoffionen.

Die Konzentrationsangabe 10-5 mol/Liter würde z. B. bedeuten, daß in einer Lösung 0,00001 g/Liter Wasserstoffionen enthalten sind. Bei einer Konzentration von 10-3 mol/Liter wären dies 0,001g/Liter. Die Konzentrationsangabe 1 bis 10-14 mol/Liter umfasst somit 14 Zehnerpotenzen. Da die Zahlenwerte 1 bis 10-14 für den allgemeinen Gebrauch recht unbequem sind, wurde der negative Zehner-Logarithmus dieser Konzentrationsangabe als Messzahl eingeführt. Man erhielt dadurch reale und einfache Zahlen von 0 bis 14. Aufgrund dessen definiert man den pH-Wert als ,,negativen Zehner-Logarithmus der Wasserstoffionen-Konzentration" (Wasserstoffionen Aktivität). Diese Definition erscheint zunächst kompliziert, kann aber anhand eines Beispieles verständlich gemacht werden:

Angenommen, die Wasserstoffionen-Konzentration beträgt 10- 5 mol/Liter , so ist der Logarithmus -5. Die Lösung hat also den pH-Wert 5. Der logarithmische Charakter des pH-Wertes hat aber auch zur Folge, daß sich die Wasserstoffionen-Konzentration beim Übergang von einer pH-Wert Stufe zur nächsthöheren um den zehnfachen Betrag ändert. Eine Lösung mit dem pH-Wert 1 (10-1 mol/Liter = 0,1 g/Liter ) ist dementsprechend zehnmal so sauer wie eine Lösung mit dem pH-Wert 2 (10-2 mol/Liter = 0,01 g/Liter).

Der pH eines Aquarienwassers hängt im wesentlichen vom CO2-Gehalt und von der KH ab, doch dazu später mehr.

 

 

 II. Die Karbonathärte

 

Die Karbonathärte steht in engem Zusammenhang mit dem CO2-Gehalt des Aquarienwessers. Die Löslichkeit des Kohlendioxids im Wasser liegt etwa 50 mal höher als für Sauerstoff. Dagegen ist die Diffusionsgeschwindigkeit des Kohlendioxids im Wasser 10000 mal geringer als in Luft. Im Wasser gehen ungefähr 0,2 % des gelösten Kohlendioxids in Kohlensäure (H2C03) über. Bei Zufuhr von CO2 steigt also auch die Kohlensäuremenge, der pH-Wert sinkt; entsprechend steigt der pH-Wert bei Entzug von CO2. Die Kohlensäure dissoziiert (zerfällt) in geringem Ausmaß in zwei Stufen:

1. Stufe: H+ + HCO3

2. Stufe: H+ + CO

 

Bei den für das Aquarium wichtigen Salzen der Kohlensäure kann man sich auf das Kalziumhydrogenkarbonat [Ca(HCO3)2] und das KaIziumcarbonat (CaCO3) beschränken. Das Kalziumhydrogenkarbonat ist gut in Wasser löslich und bedingt die zeitweise vorhandene Härte des Wassers (Karbonathärte). Diese Härte verschwindet beim Kochen des Wassers. Demgegenüber ist das Kalziumkarbonat praktisch wasserunlöslich und fällt größtenteils aus (z. B. als Kesselstein). Das Kalzium- hydrogenkarbonat bleibt im Aquariumwasser aber nur beständig, wenn eine bestimmte, mit der Konzentration stark anwachsende Menge an Kohlendioxid in Lösung ist. Diese CO2-Menge wird daher als Gleichgewichts-CO2 bezeichnet. Wird sie unterschritten, zerfällt ein Teil des Kalziumhydrogenkarbonats zum kaum löslichen Karbonat. Formelmäßig kann man folgendes Gleichgewicht ausdrücken:

 

CO2-Defizit Ca (HCO3)2 <------------> CaCO3 + C02 + H2 C02-Uberschuss

 

Unter Gleichgewichtsbedingungen besteht eine Beziehung zwischen dem Gehalt an Kohlendioxid, dem pH-Wert und dem Gehalt an Hydrogenkarbonate. Es kommt zum Ausdruck, daß die verschiedenen Bindungsformen des Kohlendioxids (CO2+H2CO3, HCO3-, C022-) eine charakteristische, vom pH-Wert abhängige Verteilung zeigen.

1. In saurem Wasser (pH unter 6) liegt praktisch alles C02 gelöst vor, die Karbonate sind bedeutungslos (Beispiel: Kalkarmut von torfhaltigem Aquanumwasser). 2. Im neutralen und schwach alkalischen Bereich (pH 7-8) ist fast alles C02 als Hydrogenkarbonat gebunden (Beispiel: normales Aquariumwasser). 3. Im stark alkalischen Bereich (pH über 10) ist der überwiegende Teil des C02 als Karbonat vorhanden. Gelöstes C02 kommt oberhalb von pH 9 praktisch nicht mehr vor (Beispiel: Natronwasser, in dem einige Cichliden leben können).

Das Karbonatsystem im Wasser ist, als das Gemisch einer schwachen Säure (Kohlensäure) mit ihren Salzen, ein typischer Puffer im chemischen Sinne. Puffer haben die Eigenschaft, mäßige Zugaben von Säuren oder Basen (Laugen) so aufzufangen, daß sich der pH-Wert kaum ändert. Gibt man eine Säure zu einem Puffer, so werden zunächst die H+-Ionen vom Hydrogenkarbonat gebunden. Es entsteht Kohlensäure, die aber zum größten Teil in Kohlendioxid und Wasser zerfällt. Der verbleibende Rest der Kohlensäure dissoziiert sehr schwach, so daß sich die H+-Ionen-Konzentration nur geringfügig erhöht. Der pH-Wert bleibt annähernd konstant. Gibt man eine Base zu einem Puffer, so werden die OH--Ionen sofort vom C02 gebunden. Es bildet sich Hydrogenkarbonat. Der Verlust an Kohlendioxid wirkt sich nur geringfügig auf den Gehalt an Kohlensäure (= H+-Ionen-Konzentration) aus. Der pH-Wert steigt nur schwach an.

Die Pufferung des Aquariumwassers ist um den Neutralpunkt (pH 7) herum optimal. Sie versagt bei der Zugabe von Säuren im sauren Bereich, da unter pH 6 kein Hydrogenkarbonat mehr vorhanden ist. Sie versagt ebenso bei der Zugabe von Laugen im stark alkalischen Bereich, da oberhalb von pH 10 kein Kohlendioxid mehr im Wasser vorkommt. Die Güte der Pufferung hängt also vom Kalkgehalt des Wassers ab: Hartes Wasser ist viel besser gepuffert als weiches, torfhaltiges Wasser. Je mehr Hydrogenkarbonat im Aquariumwasser enthalten ist, desto mehr freie H+-Ionen können abgefangen werden. Diese Eigenschaft des Hydrogenkarbonats wird als Säure-Bindungsvermögen (SBV) bezeichnet.

Wie weiter oben schon angedeutet, besteht zwischen dem Karbonatsystem bzw. zwischen der Karbonathärte und dem pH-Wert ein enges Wechselspiel. Je höher die Karbonathärte ist, desto höher ist der pH-Wert, doch gleichzeitig wird der pH-Wert auch besser gepuffert (stabilisiert). Für die meisten Aquarien ist eine Karbonathärte zwischen 2o und 8o empfehlenswert.

 

 III. Die Gesamthärte

 

Fast jedes Quell- oder Flußwasser enthält mehr oder weniger große Mengen an Kalzium- und Magnesiumsalzen. Die wichtigsten dieser Salze sind Kalziumhydrogenkarbonat [Ca(HCO3)2] und Kalziumsulfat (CaSO4). Ein an Kalziumsalzen reiches Wasser wird als "hart", ein kalziumsalzfreies oder -armes Wasser als "weich" bezeichnet. Gemessen wird die Härte in "Härtegraden". Ein Härtegrad entspricht 10 mg Kalzium- oder Magnesiumoxid pro Liter Wasser.

Die durch das Kalziumhydrogenkarbonat hervorgerufene Härte wird, da sie beim Kochen des Wassers verschwindet, auch als temporäre oder vorübergehende Härte bezeichnet. Ein anderer Ausdruck dafür ist Karbonathärte. Diese Art der Härte wird im übernächsten Abschnitt zusammen mit dem Karbonatsystem behandelt. Die zurückbleibende, auf den Gehalt an Kalziumsulfat zurückführende Härte heißt bleibende oder permanente Härte. Temporäre und permanente Härte ergeben zusammen die Gesamthärte. Wir können das in folgender Formel verdeutlichen:

 

dGH = dKH + PH (Sulfat)

GH = Gesamthärte oder (dGH) = deutsche Gesamthärte

KH = Karbonathärte oder (dKH) = deutsche Karbonathärte

PH = permanente Härte

 

Für die im Handel angebotenen Wasserhärtetester ist diese Gleichung allerdings nicht zu gebrauchen, da bei der Gesamthärte-Bestimmung die Kationen Ca2+ und Mg2+ gemessen werden, bei der Karbonathärte-Messung dagegen das Anion HCO3- bestimmt wird. Es gibt den Fall, daß die Karbonathärte größer ist als die Gesamthärte. Das hängt damit zusammen, dass neben Kalzium- und Magnesium-Kationen auch noch Natrium-, Kalium- und andere Kationen im Wasser enthalten sind. Diese sind zwar keine Härtebildner, können aber zusammen mit dem Hydrogenkarbonat-Anion vorkommen und so die Menge des Hydrogenkarbonats im Wasser erhöhen.

 

Abschließend kann gesagt werden, daß die Gesamthärte einen direkten Einfluß auf die Zellfunktionen von Fischen, Pflanzen und Mikroorganismen ausübt. Die günstigsten Werte für die Gesamthärte liegen zwischen 3° und 10°, wobei allerdings für viele Cichliden aus dem Tanganjika- und Malawisee diese Werte zu niedrig sind.

Härtestufen:

 

0- 4° dGH

 = sehr weich

4- 8° dGH

 = weich

8- 12° dGH

 = mittelhart

12- 18° dGH

 = ziemlich hart

18- 30° dGH

 = hart

über 30° dGH

 = sehr hart

 

 IV. Nitrit

siehe auch -> Nitrifikation

Nitrit ist eine der ersten Stufen der Nitrifikation. Das Abbauprodukt ist hochgiftig und bereits in kleinen Konzentrationen (0.2 mg/L) giftig für die Aquarienbewohner. Es lässt sich durch Teilwasserwechsel verdünnen.

 

 V. Nitrat

siehe auch -> Nitrifikation

Nitrat ist die Abbaustufe nach dem Nitrat und für die Fische ungiftig. Es fördert das Algenwachstum. Man kann es entweder durch star wachsende Pflanzen und/oder regelmäßigen Teilwasserwechsel aus dem Aquarienwasser entfernen (verdünnen).

 

 VI. Phosphat

Phosphat ist ebenfalls ungiftig, aber es fördert in hohem Maße das Algenwachstum im Aquarium. Man kann es entweder durch star wachsende Pflanzen und/oder regelmäßigen Teilwasserwechsel aus dem Aquarienwasser entfernen (verdünnen). Phosphate gelangen mit dem Futter und den Ausscheidungen der Fische, sowie durch verrottendes Pflanzenmaterial in das Aquarium.

 

 VII. Nitrifikation (Nitrifizierung)

Darunter versteht man die Oxidation des als Ausscheidungsprodukt oder durch Eiweißzersetzung bei Fäulnis entstehenden Ammoniaks durch Bakterien. Die zuständigen Bakterien nennt man Nitrifikanten. Im Aquarium sind dies Nitrosomas und Nitrobakter.Durch die Nitrifikation erhält der Boden das für die Pflanzen zum Eiweißaufbau wichtige Nitrat zurück. Es ist also ein extrem wichtiger und wünschenswerter Vorgang in natürlichen Gewässern. Im Aquarium hat die Nitrifikation zwei unschöne Nebeneffekte: Zum einen ist das entstehende Nitrit äußerst gifig, und zum anderen ist Nitrat auch noch ein starker Algenwuchsförderer, sobald Konzentrationen von über 20 mg/L Aquarienwasser entstehen. Allerdings ist das Ammoniak ebenfalls giftig für Fische (jedenfalls bei pH-Werten über 7), und von daher kann man froh sein, wenn die Nitrosomas und Nitrobacter im Aquarium ganze Arbeit leisten. In neu eingerichteten Aquarien herrschen meist zu geringe Populationen von nitrosomas und Nitrobacter, so dass es schnell zu Vergiftungen der Fische und Überbelastungen des Wassers kommt. Daher ist eine mehrwöchige Einfahrzeit des Aquariums sehr wichtig, denn auch mit den teuersten Mittelchen hat man nicht sofort die Bakterienmengen in Wasser, Filter und Bodengrund die man benötigt, damit das Aquarium einigermaßen stabil läuft. Aussagen wie "Mit diesem Mittel brauen Sie keine Einfahrtzeit des Aquariums mehr" sind absoluter schwachsinn. Zudem enthalten alle Mittel außer das der Firma DUPLA keine Bakterienkulturen sondern lediglich Enzyme!

Es existieren grob gesagt zwei Bakteriengruppen, die für die Nitrifikation zuständig sind:

 

1. Ammoniumoxidierer oder Nitrobakterien (Nitrosomas)

Diese Bilden aus Ammonium in mehreren Schritten das Nitrit.

2. Niritoxidierer oder Nitratbakterien (Nitrobakter)

Diese bauen das Nitrit weiter zu Nitrat ab.

 

Es ist nicht möglich, diese Beiden Bakteriengruppen gleichzeitig in einem Aquarium, in genau der richtigen Menge anzusiedeln. Dies wäre der Traum jedes Aquaristik-Zaubermittel-Herstellers, denn dann bräuchte man wirklich keine Einfahrtzeit mehr. Da ein Aquariumein sehr dynamisches, sich ständig veränderndes System ist, und jedes Aquarium andere Eigenschaften aufweist ist ein Einfahren des Aquariums unbedingt notwenidig! In dieser Zeit siedeln sich Nitrosomas und Nitrobakter im Genau richtigen Verhältnis, und in genau der entsprechenden Menge im Aquarium an. Beim Einfahren des Aquarium bilden sich zunächst zu wenig Nitritoxidierer, da die Ammoniumoxidierer sich schneller ansiedeln. Dadurch entsteht mit der Zeit eine immer höhere Nitritkonzentration im Aquarium. Irgendwann gewinnen die Nitritoxidierer wieder die Vorherrschaft, und der Nitritgehalt sinkt. Misst man täglich die Nitritkonzentration im Aquarium, so kann man dieses stetige Ansteiegn auch dokumentieren. Das hat den Vorteil, dass man das Maximum (den Nitrit-Peak) erkennt, und nach dem Nitritpeak mit dem normalen (aber dennoch vorsichtigen!) Besetzten des Aquariums beginnen kann. Nach jedem zusätzlichen Besatz müssen sich erst wieder neue Bakterien bilden, um das anfallende, vermehrte Ammonium abbauen zu können. Aus diesem Grund sollte man auch nie auf einen Schlag sehr viele Fische in ein Aquarium setzen, sondern sich behutsam an den Wunschbesatz herantasten. Als Faustregel kann man sagen, dass unter günstigsten Bedingungen (!) ein Besatz von 1cm Fisch pro L Wasser einen noch zu bewältigende Belastung des Aquariums darstellt. Persönlich besetze ich jedoch niemals mehr als 0.7 cm Fisch pro Liter Aquarienwasser.

 


 

3) Messmethoden  nach oben zu Chemie im Aquarium

Die beiden Hauptmessmethoden für Aquarianer sind Teststreifen und Tropftests. Die Teststreifen, die einfach kurz ins Aquarium getaucht werden, liefern leider sehr ungenaue Messergebnisse, aber wenn man schnell überprüfen möchte ob Probleme im Aquarium durch schlechte Wasserwerte herrühren, dann ist das schon ganz akzeptabel. Wesentlich besser sind die Tropftestst, wenn man beachtet, dass man sie unbedingt lichtgeschützt und kühl (also am besten im Kühlschrank) aufbewahren sollte.  Am besten wäre es eigentlich, wenn man jede Messung mehrmals durchführt, um möglichst genaue Ergebnisse zu erhalten, da die Tropfen aus den Reagenzfläschchen unterschiedlich groß sind.

 


 

4) Grenzwerte und Bedeutung der Bestandteile  nach oben zu Chemie im Aquarium

 

 Bestandteil

 Grenzwert

 Ammonium

 0.1 - 0.5 mg/L

 Ammoniak

 0.02 - 0.20 mg/L

 Nitrit

 0.0 - 0.2 mg/L

 Nitrat

 id. > 20 mg/L (möglich bis ~150 mg/L)

 Chlor

 0 mg/L

 Eisen

 0.03 - 0.10 mg/L (Pflanzen)

 Kupfer

 0.2 - 0.5 mg/L

 Phosphat

 0.02 - 0.50 mg/L

 pH-Wert

 von den individuellen Ansprüchen der Fische abhängig (allgem. 6.8 - 7.2)

 KH

von den individuellen Ansprüchen der Fische abhängig (allgem. 3 - 12 °d)

 GH

 von den individuellen Ansprüchen der Fische abhängig (allgem. 4 - 14 °d)

 Kohlendioxid

10 - 60 mg/L (Pflanzen)

 Sauerstoff

~ 8.5 mg/L bei 25°C

 Temperatur

 von den individuellen Ansprüchen der Fische abhängig

 


 

 

 

 

5) Torf als Wasseraufbereitungsmittel  nach oben zu Chemie im Aquarium

 

Bie der Filterung über Torf geschehen mehrere Vorgänge gleichzeitig. Hier soll nacheinander alles dargelegt werden. Von den meisten Aquarianern hört man zum Thema Torf: Senkt den pH-Wert, Senkt die KH und die Huminsäuren färben das Wasser gelblich-braun. Aber eigentlich färben nicht die Huminsäuren, sondern die wasserlöslichen Fulvosäuren das Wasser. Da dies oft verwechselt wird, hier ein kurzer Einschub:

Huminstoffe entstehen bei der chemischen und biologischen Humifikation pflanzlicher und tierischer Materialen sowie den biologischen Aktivitäten von Mikroorganismen Das biologische Zentrum, die Hauptfraktion dieser natürlichen Huminstoffe, bilden Huminsäuren. Huminsäuren behinhalten Huminsäure und Fulvosäure.

Huminsäure ist der Bestandteil der Huminstoffe, der nicht löslich in Wasser ist.

Fulvosäure hingegen ist wasserlöslich und verleiht dem Wasser eine gelbliche Farbe ("fulvus" = rotgelb).

 

 

Pflanzenreste

Tierische Reste

 

 

 

 

Organische Bodenzubstanz

 

 

 

 

Humus

(vollverrottete org. Substanz)

unverrottete Substanz

 

 

 

 

 

Huminsäure

löslich

Humine

unlöslich

 

 

 

 

 

 

 

Fulvo-

Säure

(lösl. in Wasser)

Humin-

Säure

(lösl. in Laugen)

 

 

 

 

 

Um die Fulvosäure von der Huminsäure zu unterscheiden bedient man sich der klassischen Aufteilung nach der Löslichkeit:

 

Organische Substanz wird mit 0.5 M NaOH versetzt. Der Anteil, der durch diese Behandlung nicht gelöst werden kann, heißt Huminstoffe.

Der laugelösliche Anteil wird mit konzentrierter HCl auf pH 1 angesäuert.

Der Anteil, der durch diese Behandlung ausflockt, heißt Huminsäuren, während das was weiter in Lösung bleibt, Fulvosäure genannt wird.

 

Fulvosäure:  C135H182O95N5S2

Huminsäure:  C187H186O89N9S

 

Wie funktioniert das nun mit dem Torf? Wieso senkt er die Karbonathärte (KH)? Das Huminsäuremolekül bindet ein im Wasser befindliches Calciumion. Dafür gibt es 2 Wasserstoffionen ab, die wiederum 2 Hydrogencarbonationen in CO2 verwandeln und somit die KH reduzieren. Haben alle Huminsäuremoleküle im Torf je ein Calciumion gebunden, dann ist die Austauschkapazität erschöpft. Die Huminsäuren nehmen kein Calcium mehr auf. Die KH sinkt nicht mehr.

 

Bei der Verwendung von Torf sollte man darauf achten, dass dieser nicht zusätzlich gedüngt ist, und dass es sich tatsächlich um Torf (Hochmoortorf) handelt, und nicht etwa um Blumenerde.

Um zu überprüfen, ob der Torf geeignet ist kann man so vorgehen: Man nimmt eine Menge von etwa 50 ml Torf (leicht festdrücken) und schüttet 180 ml destilliertes Wasser dazu. Diese Suppe bleibt 10 Stunden stehen. Dann schüttet man das Wasser ab und misst dessen Leitfähigkeit. Liegt sie über 175 µS/cm, dann ist sie höchstwarscheinlich gedüngt und sollte nicht verwendet werden. Viele professionelle Aquaristikhändler bieten Leitfähigkeitsmessungen gegen eine geringe Gebühr an.

 

Vorsicht bei der Verwendung von Torf im Filter! Torf dehnt sich aus wenn er nass wird, daher sollte man ihn zuvor gut wässern und erst dann in den Filter geben. Der Torf sollte natürlich in einen engmaschigen Netz-Sack, so dass er auch im Filter bleibt.

 

Was ist Torf?

Torf ist ein uneinheitliches Gemenge von biochemisch unvollständig zersetzten Pflanzenresten. Er kann sich zum Beispiel in Mooren bilden, wenn Moose und Gräser nach dem Absterben im Wasser versinken und dort unter Luftabschluss sehr langsam zersetzt werden. Zur Bildung einer ein Meter dicken Torfschicht vergehen etwa 1000 Jahre! Je nach Prozessablauf entstehen verschiedene Arten von Torf. Zur Wasseraufbereitung ist der hellbraune sogenannte Weißtorf aus Hochmooren geeignet.

Moore bilden sich in Gegenden mit Staunässe, das heißt, wo dem Boden mehr Wasser zugeführt wird, als abläuft, versickert oder verdunstet. Nach der Art der Entstehung unterscheidet man Flachmoor und Hochmoor. Das Flachmoor (Niederungsmoor, Ried, Wiesenmoor) ist vom Grundwasserstand abhängig und bildet sich bei der Verlandung nährstoffreicher Seen, Teiche und Flussläufe.

 


 

6) Buchempfehlung  nach oben zu Chemie im Aquarium

 

Abschließend noch eine Tipp für alle die sich näher für das Thema Aquarienwasser interessieren: Ein sehr empfehlenswertes Buch zum Thema Aquarium und Chemie ist das

 

Handbuch AquarienwasserHandbuch Aquarienwasser / Hanns-J. Krause / - Diagnose, Therapie, Aufbereitung. In diesem wohl umfassendsten Nachschlagewerk stecken über 50 Jahre Erfahrung als Aquarianer. Hier finden Anfänger und "alte Hasen" klare Antworten auf praktisch alle Fragen der Wasserchemie.

 

 

 

 

 

Zum Beispiel:

  • Welche Stoffe sind im Wasser gelöst?
  • (Härte, pH-Wert, Kohlendioxid, Sauerstoff, Ammonium, Chlorid, eisen, Kupfer, Nitrat, Nitrit, Phosphat, u.v.a.m.)
  • Welche biologische Bedeutung haben sie im Aquarium?
  • Welche Grenzwerte gelten für Fische und Pflanzen?
  • Wie messe und analysiere ich richtig?
  • Wie finde ich die richtigen Wassertests?
  • Wie kann ich das Wasser korrigieren?
  • Wie sieht das Wasser in den Tropen aus?
  • Wie bereite ich Leitungswasser aquariengerecht auf?
  • Wie funktionieren Ionenaustauscher und Umkehrosmose
  • Was ist besser: Teil- oder Vollentsalzung?
  • Was leistet ein Torffilter?
  • Wer bietet Reagenzien, Ionenaustauscher, Messgeräte usw. an?

Jedes Kapitel ist in sich abgeschlossen. Wie im Lexikon kann man zwanglos herumblättern und erfährt rasch alles Wissenswerte.

 

 

 

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