Im Wasser gelöste Stoffe!

Die im Wasser gelösten organischne Verbindungen kann man in ihren unzähligen Variationen gar nicht alle nennen. Nachfolgend zähle ich die wichtigsten für unser Aquariumwasser relevanten Stoffe auf. Sicherlich ist die Aufzählung nicht vollständig, und ich könnte auch viel tiefer in die chemische Struktur gehen, aber das werde ich, bei entsprechender Resonanz, in einer gesonderten Rubrik ausweiten. Darin wird dann auch die Analyse dargestellt.

Ammonium NH4+ und Ammoniak NH3

Ammonium ist das Endprodukt der Eiweisabbaukette und der Beginn der Stickstoffabbaukette.Die Bodybuilder unter Euch kennen bestimmt die Reihenfolge der Stoffumwandlung von Ammonium zu Eiweis für den Muskelaufbau. Im Aquarium wird durch Ausscheidungen der Fische, Futterreste und durch absterbende Pflanzen Eiweis freigesetzt. Durch den Abbauprozess im Wasser und im Filter wird Eiweis zu peptiden, dann zu Aminosäure und zum Schluss zu Ammonium.Die Pflanzen nehmen Ammonium sehr gerne als Stickstoffquelle und das ist auch gut so. Aber im Aquarium fällt ein vielfaches der menge an, die die Pflanzen aufnehmen können. Ammonium ist unter PH 7 ungiftig, wird aber über PH 7 zu giftigem Ammonik. Deswegen ist es in Aquarien mit PH-Werten über 7 enorm wichtig dass der Filter funktioniert und das Ammonium/Ammoniak  sofort zu

Nitrit NO2-

verarbeitet wird. Nitrit entsteht normaler Weise durch Bakterien der Gattung Nitrosomonas. Diese Bakterien nehmen den Wasserstoff aus dem Ammonium und setzen Sauerstoff aus dem Wasser an den enthaltenen Stickstoff. Nitrit ist sehr giftig. Bereits Mengen von 2mg/l Aquariumwasser können tödlich für die Pflanzen und Fische sein. Gerade nach der Neueinrichtung eines Aquariums muß täglich auf die Nitritmenge geachtet werden, da der weitere Abbauprozess noch nicht funktioniert. In gut eingelaufenen Filtern leben dann aber unmengen von Bakterien der Gattung Nitrobakter. Diese bauen nochmal einen Teil Sauerstoff an das Nitrit. Dieses zusätzliche Sauerstoffteilchen oxidiert das Nitrit zu

Nitrat NO3-

Nitrat ist die Endstufe der durch Bakterien durchgeführten oxidation des Ammoniums (Nitrifikation). Nitrat ist ungiftig für Fische und Pflanzen. Jedoch ist es in grossen Mengen ein Wachstumshemmer und veranlasst viele Fische dazu ihre Fortpflanzungsaktivitäten einzustellen. Wer Nitrat in seinem Aquarium feststellt, hat den beweis für einen funktionierenden Filter. Die letzte Abbaustufe zu reinem gasförmigen Stickstoff (Denitrifikation) wird auch von Bakterien vrogenommen.Diese können allerdings nur ohne Sauerstoff und unter Fütterung von Kohlenstoffhaltigen Nahrungsergänzungen arbeiten. Nitrat kann durch biologische Nitratfilter (sehr langsam laufende, sauerstoffarme Filter, denen in der Regel Essigsäure als Kohlenstoffquelle zugeführt wird) und durch bestimmte Ionenaustauscherharze entfernt werden. Am allerbesten entfernt man das Nitrat durch häufige Wasserwechsel mit nitratarmen Wasser.

Carbonathärte KH , auch Säurekapazität

Die Carbonathärte besteht aus den Ionen der Hydrogencarbonationen. HCO3- . Die Carbonathärte reagiert alkalisch, also als Lauge und somit als Gegengewicht zu den enthaltennen Säuren wie das sauer reagierende CO2. Je nach Menge des Hydrogencarbonates muss entsprechend viel CO2 zugesetzt werden um ein Säure-Basengleichgewicht zu erhalten. Ohne KH kann das Wasser sofort sauer reagieren und der PH-Wert fällt unter 4. Wenn zu wenig CO2 im Wasser enthalten ist, reagiert das Calciumhydrogencarbonat zu Kalk und setzt sich an den Scheiben und noch viel schlimmer in den Pflanzen ab. Ausserdem steigt der PH-Wert möglicher Weise über 7 und es entsteht Ammoinak. Ohne CO2-Zufuhr decken die Pflanzen ihren Kohlenstoffbedarf aus den Stoffen Ammonium und Nitrat. Der PH-Wert steigt .Dadurch zerfällt das Calciumhydrogencarbonat zu Kalk und es wird Kohlensäure frei gesetzt, die den PH-Wert wieder etwas sinken lässt. Der PH-Wert-stabilisiert sich, aber die Carbonathärte sinkt immer mehr. Dieser Vorgang nennt sich biogene Entkalkung.

Gesamthärte GH

Je nach dem, von wo das Wasser stammt ist  die Gesamthärte zusammengesetzt. Die Gesteinsarten durch die das Wasser fliesst entscheiden über Zusammensetzung und Höhe der Gesamthärte.Gebiete in denen vorwiegend Kalk, Gips und Dolomit vorkommt, bringen hartes wasser mit bis zu 20°DGH hervor. Weiches Wasser entstammt z.B. aus Gebieten mit Basalt, Granit und Sandstein. Ich bekomme mein wasser aus dem harz mit ca. 6°DGH. Als Gesamthärte wird die Summe aller gelösten Erdalkali-ionen bezeichnet. In erster Linie mit etwa 80% Anteil sind das die Calcium- und Magnesiumionen. Je Höher der Kationengehalt, also die Gesamthärte, umso Höher ist der Slzgehalt. Somit hat hartes Wasser auch einen höheren Leitwert. Die GH ist nicht so wichtig wie die KH. In der ZUcht ist jedoch der mit der GH verbundene Leitwert oft Erfolgsentscheident.

Calcium (Ca)

Calcium (Ca) ist der Grundstoff für alle Sorten des Kalks. Er ist Lebensnotwendig zum Zellaufbau, Knochenbildung und bei Schecken für die Schale. Fehlt Ca, so löst sich stetig die Schale der Schnecken auf.

Magnesium (Mg)

Magnesium wird von den Tieren nur als Spurenelement benötigt. Es aktiviert den Zuckerabbau und wirkt auf Nerven und Muskeln. Pflanzen benötigen Mg als Aktivator für den Citronensäurezyklus und es bildet das Chlorophyll, das Blattgrün.

Chlorid Cl-

Chlorid ist die Ionenform des Chlor . Chlor ist ein Gas und extrem reaktiv und giftig. Chlorid ist kein Nährstoff, jedoch ist es enorm wichtig für den Wasserhaushalt der Zellen. Es ist als unbedenklich für unser Aquarium zu sehen. Daher vernachlässigbar.

Eisen Fe2+ / Fe3+

Diesen Stoff muss ich etwas genauer darstellen, denn Eisen ist für alle Lebewesen unbedingt lebensnotwendig ! Fische, alle anderen Tiere und Menschen benötigen Eisen zur Bildung des roten Blutfarbstoffs Hämoglubin. Hämoglubin hat eine der wichtigsten Aufgaben im Stoffwechsel. Es wird nämlich beim Atmen mit Sauerstoff beladen und versorgt den Körper dann damit. Es kommt noch besser : wenn es den Sauerstoff abgegeben hat, nimmt es Kohlendioxid auf und bringt es in die Lungen und Kiemen um es dort wieder abzuladen. Ohne Eisen keine Atmung !

Das gleiche gilt für die Pflanzen, jedoch im Zusammenhang mit anderen Stoffen. Pflanzen benötigen Eisen um Ferrooxin zu bilden. Dieser Stoff ist massgeblich an der Bildung des zur Photosynthese nötigen Blattgrüns beteiligt. Ohne Eisen werden die Blätter farblos und verkümmern. Die Pflanze stirbt. Pflanzen decken auch einen Teil ihres Stickstoffbedarfs an Nitrat. Das geht aber auch nur mit Eisen als Katalysator. In der Natur kommt Eisen meist in grosser Menge vor. Im Aquarium jedoch, verschwindet der messbare Eisenanteil meist schon nach 2 Tagen nach der Düngung . Warum ? Eisen tritt in zwei verschiedenen elektrischen Ladungsformen auf . Und zwar als zweiwertiges Eisen Fe2+und als dreiwertiges Eisen Fe3+. Der Unterschied liegt einmal in der Ionenzahl und in der wasserlöslichkeit.Das zweiwertige Eisen ist in unseren Düngern enthalten und ist gut löslich. Die Ionenzahl hängt vom PH-wert und von der Redoxspannung ab. Dazu mehr auf den entsprechenden Seiten. Aber kurz erklärt bedeutet das : Der Sauerstoffgehalt des Wassers entscheidet ob wir ein oxidierendes Milieu oder ein reduzierendes Milieu haben . Oxidierend heisst : Umwandlung von löslichem um verfügbarem Fe2+ in unlösliches Fe3+ . Reduzierendes Milieu heisst : Umwandlung von Fe3+ in Fe2+ . Da wir in unseren Aquarien häufig ein Sauerstoffreiches Milieu haben( wichtig ist hier der Sauerstoffgehalt im Filter ), oxidiert zweiwertiges Eisen sofort zu dreiwertigem und ist nicht mehr für die Pflanzen verfügbar. Das sieht man wunderbar an dem rötlichbraunen Filterschlamm, der zum Grossteil aus oxidiertem Eisen besteht. Der ganze Dünger liegt im Filter ! Wenn man das Eisen im Filterschlamm misst, können Mengen von über 3000 g/l auftreten, während im Wasser nicht einmal mehr Spuren zu finden sind. Wenn wir Langsamfilter einsertzen kann unter Sauerstoffmangel das dreiwertige Eisen wieder zu zweiwertigem reduziert werden und es wird wieder verfügbar. In den allermeisten Fällen aber ist das nicht der Fall und wir haben ständigen Eisenmangel zur Folge. Zum Glück ist das Eisen in unseren Düngern an sogenannte Chelatoren gebunden, die die Oxidation verlangsamen. Sonst müssten wir jeden Tag düngen.

Kalium K+

Pflanzen benötigen Kalium, neben Kohlendioxid,Phosphat und Stickstoffverbindungen als Hauptnährstoff. Da es im Fischfutter und in den Ausscheidungen der Fische zu genüge vorkommt können wir es bei der Wasseraufbereitung und bei der Analyse vernachlässigen.

Kohlendioxiod CO2

Kohlendioxid ist ungiftig, sowie farb- und geruchslos. Kohlendioxid ist der wichtigste Pflanzennährstoff . CO2 ist leicht flüchtig und wird über die Wasseroberfläche schnell ausgegast. Rieselfilter sind wahre Kohlendioxidfallen. Hier wird durch die enorm große Oberfläche das ganze CO2 ausgetrieben. es genügt aufgrund der komplexen chemischen Zusammenhänge im Aquarium sehr wenig CO2. Die in der Literatur angegebenen nötigen Mengen im Aquariumwasser wurden im Labor in reinem Wasser ermittelt und nicht im Tropenbach oder Aquarium ! Deshalb reicht es in der Tat sich an den PH-Wert den man für seine Pfleglinge benötigtzu halten und diesen mittels CO2-Anlage einzustellen. Eine Tabelle als Richtlinie findet Ihr hier : CO2-Düngung.

Mangan Mn2+

Mangan ist neben Eisen ein lebenswichtiges Spurenelement. Es verhält sich fast genauso wie Eisen. Es wird nur in geringen Spuren benötigt, aber wenn es fehlt treten die gleichen Symptome auf wie bei Eisenmagel.

Natrium Na+

Natrium ist wichtig für die  Nervenzellen der Tiere . Pflanzen können auch ohne. Es ist im Futter enthalten und muss nicht unbedingt beobachtet werden.