Chemie - Aquariumchemie
alles über Wasserwerte und deren Messung
Einführung
Einige Stichwörter zum
Thema Wasser für Süßwasseraquarien
Reinstes Wasser:
Reines Wasser wie
destilliertes Wasser hat keine gelösten Stoffe und ist für Pflanzen und Tiere
im Aquarium ungeeignet. Die Gesamthärte von reinem Wasser ist Null (ebenso die
Karbonathärte). Der pH-Wert ist 7 (neutral). Dass man tatsächlich aber etwa pH
6 messen kann liegt daran, dass alle Gase der Luft sich in einem gewissen
Prozentsatz im Wasser befinden - Sauerstoff ebenso wie Kohlendioxid (CO2) - und
Kohlendioxid ist im Wasser beim sog. Sättigungswert nur mit unter 1 Milligramm
pro Liter enthalten. Dieses CO2 bildet dann Kohlensäure im Wasser und dieser
geringe Säureanteil bewirkt den PH-Wert von etwa 6. Der Sättigungswert des
Sauerstoffs beträgt maximal etwa 8 Milligramm pro Liter. Da dies von der
Temperatur und vom Wasserdruck abhängt hat man im Leitungswasser oft weit über
10 Milligramm pro Liter O2.
Leitungswasser:
Da reinstes Wasser
auch für den Menschen kaum genießbar ist und es in der Natur auch praktisch
nicht auffindbar ist, enthält Leitungswasser einige Inhaltsstoffe, die
teilweise absichtlich und manchmal auch notgedrungen enthalten sind.
Die Karbonathärte des
Leitungswassers ist meist etliche Grade hoch (bei meist geringer Sulfathärte)
weil dadurch ein PH-Wert von etwa 8 (oder mehr) entsteht (Karbonate bilden im
Wasser eine leichte Lauge) und diese leichte Lauge verhindert das rasche Korrodieren
der Leitungsrohre.
Außerdem wird manchmal
in gewissen Mengen Chlor dem Wasser zur Desinfektion zugegeben. In Wasser,
welches länger in Kupferrohren steht, können auch beträchtliche Mengen an
Kupfer enthalten sein (äußerst ungeeignet bzw. giftig fürs Aquarium). Je nach
Herkunft beinhaltet das Leitungswasser auch noch Phosphate, Nitrate, Silikate
und verschiedene teilweise in Spuren vorhandene Stoffe. Für aquaristischen
Gebrauch muss das Leitungswasser - wenn es direkt aus der Leitung verwendet
werden kann - auf Chlor getestet werden (reicht Geruchstest wenn Wasser über
die Brause zerstäubt wird) und bei Vorhandensein von Chlorgeruch einige Tage im
Becken belüftet werden. Käufliche Chlorentfernungsmittel neutralisieren das
Chlor bei gleichzeitiger Einbringung anderer Salze, die wiederum den Salzgehalt
des Wassers anheben.
Bei zu hohem Gehalt an
Karbonathärte, Gesamthärte, Phosphat oder Nitrat bleibt der Weg der Verdünnung
mit destilliertem Wasser, welches entweder gekauft (nur für Reiche
empfehlenswert) oder mit Osmosenlagen oder Ionenaustauschern hergestellt werden
kann. Außerdem ist in allen Fällen, das Leitungswasser vor Verwendung fürs
Aquarium etliche Minuten laufen zu lassen, dass die Leitungen vom Wasser mit
eventuellem Kupfergehalt entleert wird (dieses Wasser für andere Zwecke
verwenden). Belüftet muss das Wasser im Becken auch mindestens einen Tag
werden, sodass sich die Werte der Gase (u.a. CO2 und O2) stabil einstellen
können.
Wasser im Aquarium:
Bei der erwünschten
Härte kommt es neben den Bedürfnissen für Fische und Pflanzen, auch auf die
Methode zur Erreichung des etwa neutralen PH-Wertes an. Bei hoher Karbonathärte
(leichte Lauge) wird oft eine geregelten CO2-Anlagen verwendet – aber Achtung:
CO2 im Übermaß gefährdet die Fische; bei niedriger Karbonathärte (höchstens 1
bis 2) erreicht man diesen PH-Wert ohne Zusatzmaßnahme - bei vielen
Kalkverbrauchern (z.B.: Schnecken oder viele Fische, die durch die anfallenden
Abfall dazu führen, dass im Filter beim Umbau zu Nitrat und dabei entstehende
Säure die KH verbraucht wird) kann es bei geringer Karbonathärte zu Problemen
kommen, wenn man nicht periodisch misst. SO hat KH an sich eine fallende
Tendenz. Der PH-Wert ändert sich im Laufe des Tages um bis zu eine Einheit
(Einfluss der Pflanzen und Beleuchtung und Atmung der Fische).
Ist das Wasser einmal
einige Tage im Becken, Bodengrund und Pflanzen eingebracht, so fehlen meistens
noch Spurenelemente, die besonders für Pflanzen wichtig sein können. Hier kann
man noch einen Spurenelementdünger (insbesondere für Eisen) einbringen. Später
werden viele der erforderlichen Spurenelemente durch Fütterung eingebracht,
sodass eine Nachdosierung hauptsächlich beim Eisen (und andere Spurenelemente) erforderlich sein kann. Von den
Pflanzennährstoffen fehlen jetzt noch CO2 und Ammonium. CO2 lässt sich wohl nur
durch entsprechende Düngung mit Flasche oder Gärung zusätzlich einbringen.
Ammonium entsteht ab dem ersten Fischbesatz und Fütterung.
Abfallstoffe der
Fütterung und der Fische werden durch Bakterien in Ammonium/Ammoniak
umgewandelt, eine andere Bakteriengruppe erzeugt dann aus Ammonium Nitrit.
Nitrit wird dann durch ("langsamere" - deswegen kommt es zu Beginn
oft zu gefährlicher Nitriterhöhung) Bakterien zum vorläufigen Endprodukt Nitrat
umgebaut. Während dieser Umbauphasen entstehen noch etliche nicht unbedenkliche Zwischenprodukte wie
Phenole und Toxine und bei zu wenig Sauerstoff kann auch mal Schwefelwasserstoff
entstehen. Viele dieser Zwischenprodukte sind höchst giftig und werden bei
genug Sauerstoff aber rasch in praktisch ungiftige Stoffe umgewandelt, sodass
sie in gefährlichen Mengen meist nicht vorliegen.
Mangelnde
Spurenelemente kann man von Zeit zu Zeit nachdüngen. Auch für den Umbau von
Abfallstoffen durch die Bakterien ist genug Sauerstoff erforderlich. Ich bin
nach wie vor der Meinung, dass ein gut funktionierendes Becken einen gut
funktionierenden Filter, wo o.a. Umbauprozesse unter Mitwirkung der Bakterien
und von Sauerstoff gutteils erfolgen haben muss und genug und ausreichend
Sauerstoff vorhanden sein muss - so bin ich auch jahrzehntelang gut mit meinen
Becken ausgekommen. Die glücklicherweise selten vertretene Ansicht, dass
weniger Sauerstoff und weniger Filter besser sein soll (angeblich für die
Pflanzen) habe ich noch nie bestätigt gefunden und fasse ich als schlechten
Scherz auf.
Durch Fütterung wird
nicht nur die Nitrifikation eingeleitet sondern auch regelmäßig Phosphat und
Chlorid ins Wasser gebracht. Während Phosphat nur bei starker Überfütterung
durch seine Düngewirkung ein Problem werden kann (Algen) ist Chlorid im
Steigen, da die Pflanzen nur eine bestimmte Menge aufnehmen (an sich brauchen
Pflanzen nur geringste Mengen Chlorid – sie können aber mehr speichern, was
früher oder später zur „Chlorose“ führt – gelbwerden und schlechtes Wachstum. Meist
wäre der Chloridgehalt der eigentliche Grund zum Wasserwechsel, der
Nitratgehalt hinkt in der Regel hinterher.
Auch Ammonium (nicht
Ammoniak) und Nitrat und insbesondere Kohlendioxid sind Pflanzendünger, wobei
bis auf CO2 ja ständig durch Fütterung und Ausscheidung "nachgedüngt"
wird. CO2 ist nur in sehr geringem Ausmaß vorhanden (für die Pflanzen meist zu
gering) und kann für noch üppigeren Pflanzenwuchs auch künstlich gedüngt
werden. Wobei die wünschenswerten CO2-Werte in Hinblick auf die Pflanzen bei
wenigen Milligramm pro Liter liegen, mit PH-Wert gesteuerten CO2-Anlagen wird
in der Regel viel zu viel CO2 erzeugt, da damit ja eigentlich eben der PH-Wert
gesenkt werden soll. Die Gärungsmethode ist nicht nur günstiger sondern erzeugt
auch nicht derartigen CO2-Überschuß.
Im
"normalen" Aquarium haben steigende Tendenz die Werte: Gesamthärte,
Karbonathärte, Nitrat, Chlorid, Phosphat.
Fallende Tendenz haben
Spurenelement wie Eisen sowie Karbonathärte und Gleichgewicht (Redox)
Gleichbleibend sind
meist: Sauerstoff, CO2 (Tagesschwankungen)
Nicht oder kaum
nachweisbar sollten sein: Ammoniak und Nitrit