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Wasserchemie

Der Leitwert

Der Leitwert beschreibt den elektrischen Widerstand im Wasser und wird in µS/cm (Mikrosiemens pro Zentimeter) angegeben. Weicheres Wasser hat so etwa 150 Mikrosiemens pro Zentimeter, nomales etwa 300 und härteres Wasser so um die 600 und mehr Mikrosiemens pro Zentimeter. 1 Härtegrad entspricht etwa 35 Mikrosiemens.


Die Karbonathärte (KH), (Säurekapazität)

Die Karbonathärte entspricht der Summe der gelösten Karbonat- (CO32-) und Hydrogenkarbonat-Ionen (HCO3-), die eine Verbindung mit Kalzium oder Magnesium haben. Die KH ist mit ca. 80 % ein Teil der Gesamthärte.
Jedes Karbonat- und Hydrogenkarbonat-Ion muss einen entsprechenden Calcium- oder Magnesiumpartner finden können, um als Bildner der Karbonathärte zu gelten.
Die Bildner der Karbonathärte reagieren alkalisch. Deshalb tendieren Wässer mit höherer Karbonathärte zu höheren pH-Werten. Umgekehrt haben karbonatarme Wässer meist niedrige pH-Werte, weil der Einfluss der Kohlensäure überwiegt.


Die Gesamthärte (GH)

Die Gesamthärte beeinflusst die organischen Funktionen aller Lebewesen im Wasser und wird in °dH (= Grad deutscher Härte) angegeben. Als Gesamthärte bezeichnet man die Summe aller im Wasser gelösten "Erdalkali" Ionen, die in unserem Wasser fast nur durch Calzium- und Magnesium-Kationen (80 %) repräsentiert wird. Die Gesamthärte gibt daher eine recht gute Vorstellung vom gesamten Salzgehalt des Wassers an.
Das Calzium ist für die Fische zum Aufbau ihres Knochengerüstes unentbehrlich.
Das Magnesium wird von Tieren nur als Spurenelement benötigt und kann die Erregbarkeit von Nerven und Muskeln beeinflussen.
Je höher der Calzium/Magnesium-Anteil im Wasser ist, desto härter ist das Wasser.

0-4 °dH = sehr weich
4-8 °dH = weich
8-15 °dH = mittelhart
15-20 °dH = hart
20-25 °dH = sehr hart

Für Fische aus dem Tanganjika- und Malawisee ist Wasser mit einer Gesamthärte von 8-14 °dH ideal.

 

Der pH-Wert (potentia Hydrogenii)

Der pH-Wert kennzeichnet das Kräfteverhältnis der Säuren und Basen im Wasser. Bei einem ausgewogenen Verhältnis liegt der pH-Wert bei 7, also in der neutralen Mitte der pH-Skala.
Werte zwischen 7 und 14 bezeichnen basisches (alkalisches) Wasser.
pH-Werte zwischen 0 und 7 bezeichnen saures Wasser.
Die pH-Skala verläuft logarithmisch, das heißt jede Stufe bedeutet eine Verzehnfachung der Mengen an Säuren bzw. Basen.

 

CO2 = Kohlendioxid

Kohlendioxid ist ein farb- und geruchloses Gas, das in der Atmosphäre zu etwa 0,033 Vol.% enthalten ist. Da CO2 etwa 1,53mal schwerer ist als Luft, kann es eine Bodenschicht bilden. Das meiste Kohlendioxid im Wasser bleibt als Gas gelöst. Ein kleiner Teil von etwa 0,1 % reagiert chemisch mit dem Wasser und bildet Kohlensäure.

CO2 + H2O + H2CO3
Kohlendioxid + Wasser + Kohlensäure

Die Kohlensäure senkt den pH-Wert des Wassers. Sie ist wasserchemisch die wichtigste Säure im Aquarium, da sie z.B. mit Kalk reagiert und dabei Calciumhydrogenkarbonat entsteht. Dies ist neben dem Magnesiumhydrogenkarbonat der wichtigste Bildner von Karbonathärte.

 

NH4/NH3 Ammonium/Ammoniak


In jedem Aquarium fallen z.B. durch Futterreste oder Fischkot organische Verbindungen an. Ein Großteil davon sind Eiweiße, also organische Verbindungen mit etwa 15-18 % Stickstoffgehalt. Durch Bakterienhilfe in biologisch eingelaufenen Aquarien wird der zuvor gebundene Stickstoff dann in anorganischer Form als Ammonium freigesetzt. Ammonium an sich ist relativ harmlos. Je nach pH-Wert aber wandelt sich ein Anteil davon in das sehr giftige Ammoniak um, da Ammonium und Ammoniak in einer pH-abhängigen Wechselbeziehung stehen. Der Anteil des giftigen Ammoniaks im Wasser wächst mit dem pH-Wert. Sinkt der pH-Wert wieder, so wandelt sich das giftige Ammoniak wieder zum ungiftigen Ammonium zurück. Zudem scheiden Fische täglich durch Urin, Kot und über die Kiemen Ammoniak aus, welches ca. 0,03 % ihres Körpergewichtes beträgt.

Der pH-Wert kann durch einen Wasserwechsel oder durch CO2-Mangel ansteigen und es kann so zur Freisetzung des giftigen Ammoniaks kommen. Der dadurch drohende Fischverlust wird fälschlicherweise meist dem höheren pH-Wert oder dem Frischwasser zugeschrieben. Das stimmt aber nicht - es ist eine Ammoniak Vergiftung!

Ammoniak ist schon ab Werten von 0,1 mg/L für Fische giftig!

 

NO2 Nitrit

Nitrit entsteht im Regelfall durch Oxidation des Ammoniums. Normalerweise wird das Nitrit zum Nitrat zügig weiter oxidiert. Dieses geschieht durch Bakterien der Gattung Nitrobacter. Wenn sich z.B. in einem neuen Filter bzw. Filtermaterial keine leistungsstarke Bakterienkultur angesammelt hat, kann der Oxidationsprozess gestört werden und das Nitrit kann sich anhäufen.
Eine weitere Ursache für zu hohe Nitrit-Werte kann ein zu dichter Fischbesatz bei schlechter Filterung sein.
Nitrit ist giftig, weil es den lebenswichtigen roten Blutfarbstoff Hämoglobin physiologisch unwirksam macht. Hämoglobin dient als Sauerstofftransportmittel im Blut.
Zur zusätzlichen Belüftung des Beckens einen Sprudelstein einsetzen, der z.B. über eine Membranpumpe angetrieben ist. Die aufsteigenden Sauerstoffblasen binden im Wasser das Nitrit und befördern es so an die Wasseroberfläche.

 

NO3 Nitrat

Nitrat entsteht durch den Abbau von Fischausscheidungen und Futterresten. Sie sind das Endprodukt der Nitrifikation und werden nicht weiter abgebaut. Nitrat ist eine Verbindung, die aus den Elementen Stickstoff N und Sauerstoff O besteht. Die chemische Formel für Nitrat lautet NO3. Nitrate sind Salze und Ester (eine organische Verbindung) der Salpetersäure HNO3.

 

O2 Sauerstoff

Hier geht es um Sauerstoff, der gasförmig im Wasser gelöst ist und auch in der Luft vorhanden ist. Sauerstoff ist ein unsichtbares, nicht brennbares Gas, das im Wasser eine herausragende Rolle spielt und das nicht nur bei der Atmung von Fischen, Pflanzen, Bakterien usw. wichtig ist.

 

PO4 Phosphat

Phosphat wird in geringen Spuren von Fischen benötigt und in etwas größeren Mengen von Pflanzen als Nahrung verbraucht. Ein erhöhter Phosphat Anteil führt meist zu einem übermäßiges Algenwachstum. Tiere verwerten sowohl organische als auch anorganische Phosphorverbindungen aus der Nahrung

 

K Kalium

So wie beim Phosphat, wird auch Kalium in geringen Spuren von Lebewesen und von Pflanzen in etwas höheren Mengen benötigt. Kalium wird oft als Pflanzendünger genommen. Es ist das vierthäufigste Kation im Wasser. Bei Tieren beeinflust es die Gewebeatmung, den Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsel, die Synzhese von Eiweißen sowie die Kontraktionsfäigkeit von Muskeln.

 

Fe Eisen

Eisen ist für alle Wirbeltiere und Pflanzen unbedingt lebensnotwendig. Es wird vor allem für die Bildung des roten Blutfarbstoffes benötigt. 

 

Cu Kupfer

Das Halbmetall Kupfer kann im Wasser als Ion gelöst sein. In natürlichen Gewässern kommt es kaum vor. Dagegen es im Aquarium durch das Kupferrohrnetz durch das das Leitungswasser fließt auftreten. Die meisten Tiere und Pflanzen benötigen Kupfer in geringen Spuren zum Aufbau lebenswichtiger Enzyme. In höherer Konzentration wirkt Kupfer aber auf alle Organismen giftig. Mit Wasseraufbereiter kann man beim Wasserwechsel Metalle binden.

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