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Wasserchemie -> pH-Wert -> PH Wert

Was ist der pH-Wert?

Der pH-Wert gibt das Verhältnis der im Wasser gelösten Säuren und Basen zueinander an. Genau ausgedrückt gibt der pH-Wert die Konzentration an Wasserstoffionen H+ an.

H+-Ionen machen das Wasser sauer. Je mehr H+-Ionen vorhanden sind, desto saurer ist das Wasser und desto niedriger ist der pH-Wert. Für Wasser ergibt die Multiplikation von H+-Ionen und OH--Ionen immer einen konstant gleichen Wert. [H+] x [OH-] = konstant ~ 10-14.

Wasser mit einem pH-Wert von 7 wird als neutral bezeichnet. Bei pH 7 ist die Konzentration von H+-Ionen genau gleich der Konzentration an OH--Ionen. Wasser mit höherem pH-Wert wird als basisch oder alkalisch bezeichnet und Wasser mit niedrigerem Wert wird als saures Wasser bezeichnet.

Der pH-Wert ist ein logarithmischer Wert. Wasser mit einem pH-Wert von 7 enthält deshalb zehnmal mehr H+-Ionen und zehnmal weniger OH--Ionen als Wasser mit dem pH-Wert 8.

Es gilt log([H+]) + log([OH-]) ~ -14. Ein pH-Wert von 6 bedeutet etwa 10-6 H+-Ionen und etwa 10-8 OH--Ionen. Das heißt, es sind hundert Mal mehr H+-Ionen, als OH--Ionen im Wasser.

Theoretisch ist auch destilliertes Wasser, Osmosewasser oder vollentsalztes Wasser neutral. Weil das Wasser schnell Kohlendioxid aus der Luft aufnimmt, kann sich aufgrund der Dreierbeziehung aber schnell ein pH-Wert von etwa 5,5 einstellen.

Unterscheidet sich der ph-Wert im Aquarium zu stark von den aus den Herkunftsgewässern gewohnten Werten, können Fische und Pflanzen geschädigt werden. Die meisten Fische sind von Natur aus daran angepasst, dass der pH-Wert innerhalb bestimmter Bereiche bleibt. Einige Fischarten überleben und laichen nur in Wasser, dessen pH-Wert sich innerhalb eines geringen Bereichs befindet, andere Arten benötigen solch spezielle pH-Werte nicht.

Die meisten Bakterien benötigen neutrale pH-Werte zwischen 6,5 und 7,5. Ihr Stoffwechsel arbeitet bei diesen Werten optimal und sie vermehren sich gut. Tiefere oder höhere pH-Werte verringern die Geschwindigkeit des Stoffwechsels der Bakterien. Deshalb werden z. B. in extrem sauren Gewässern, z. B. in Mooren, gestorbene Lebewesen mumifizert, die bei anderen pH-Werten schnell durch bakterielle Prozesse zersetzt werden würden.

  • Fische aus extremen Weichwassergebieten sind daran angepasst, dass in ihrer Umwelt sehr wenige Bakterien vorhanden sind. Ihre natürliche Immunabwehr gegen bakterielle Erkrankungen ist deshalb nur schwach ausgeprägt. Diese Arten erkranken im Aquarium sehr schnell, weil in dort sehr viele Bakterien vorhanden sind.
  • Der Stickstoffkreislauf, d. h. die biologische Filterung, im Aquarium ist bei niedrigen pH-Werten verlangsamt.
  • Bei höheren pH-Werten entsteht mehr giftiges Ammoniak im Verhältnis zum weniger giftigen Ammonium.
  • Nitrit ist bei niedrigen pH-Werten giftiger, weil mehr Nitrit NO2- in giftige salpetrige Säure umgewandelt wird.

Heimatgewässer mit neutralem Wasser mit pH-Werten zwischen 6,5 und 7,5:
Die meisten Fischarten und Pflanzenarten können in neutralem Wasser erfolgreich gehalten werden.

Saure Wasser mit pH-Werten zwischen 5,0 und 6,5:
Fische aus solchen Gewässern sind sehr empfindlich für bakterielle Erkrankungen und Ammoniakvergiftungen. Die biologische Filterung ist weniger wirksam. Schwermetalle sind in weichem Wasser giftiger.

Lösungen:
Der pH-Wert im Aquarium sollte niedrig sein. Es sollten weniger Fische als bei neutralen Werten gehalten werden, d. h. pro Gewichtseinheit Fisch soll mehr Wasservolumen zur Verfügung stehen. Ein größerer Filter sollte verwendet oder es sollten mehr Pflanzen zur Wasserreinigung gepflegt werden. Osmosewasser sollte verwendet werden. Wasseraufbereiter und gelöste organische Stoffe können gegen Vergiftungen durch Schwermetall helfen.

Basische Wasser mit pH-Werten zwischen 7,5 und 9,0:
Fische aus diesen Gewässern können sehr empfindlich für Nitritvergiftungen sein. Die biologische Filterung ist weniger effektiv als bei neutralem Wasser, aber effektiver als bei weichem Wasser.

Lösungen:
Der pH-Wert im Aquarium sollte hoch sein. Es sollten weniger Fische als bei neutralen Werten gehalten werden, d. h. pro Gewichtseinheit Fisch soll mehr Wasservolumen zur Verfügung stehen. Es ist darauf zu achten, dass der Gehalt von Nitrit und Ammoniak nicht zu hoch wird. Dazu ist eine gute biologische Filterung und Wasserwechsel erforderlich. Pflanzen helfen, den Gehalt an Ammoniak niedrig zu halten. Etwas Salz kann vorbeugend gegen Nitritvergiftungen helfen. Holz und Wurzeln sollten nicht zur Dekoration verwendet werden, weil sie den pH-Wert verringern könnten.

Starke Schwankungen des pH-Werts sind gefährlich.

Es kann wichtiger sein starke Schwankungen des pH-Werts zu verhindern als einen bestimmten pH-Wert zu erreichen. Plötzliche Änderungen des pH-Werts schaden den meisten Lebewesen im Aquarium. Die Karbonathärte puffert den pH-Wert. Je höher die Karbonathärte ist, desto stabiler ist der pH-Wert. Deshalb wirken sich Veränderungen beim CO2-Gehalt, z. B. durch CO2-Düngung und Photosynthese der Pflanzen, bei weichem Wasser stärker auf den pH-Wert aus als bei hoher Karbonathärte.

Der pH-Wert im Aquarium wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst.

Ein wichtiger Einflussfaktor auf den pH-Wert ist der Gehalt an Kohlendioxid im Wasser. Weil Kohlendioxid in Wasser teilweise in Kohlensäure H2CO3 umgewandelt wird, sinkt der pH-Wert, je mehr Kohlendioxid im Wasser ist.

Wenn Kohlendioxid aus dem Wasser entfernt wird, z. .B. durch Belüftung des Wassers, wird Kohlensäure in Kohlendioxid umgewandelt und der pH-Wert steigt an.

Der pH-Wert ist eine logarithmische Größe, d. h. bei einer Änderung um den Faktor 1 verändert sich die Säurekonzentration um den Faktor 10. Entsprechend dramatisch können die Auswirkungen einer pH-Änderung auf die Aquarienbewohner sein.

Änderung des pH-Werts

Es gibt mehrere Methoden zur Senkung des pH-Werts:

CO2-Düngung mit Hefegärung

  • Schwierig kontrollierbar
  • Aufwändig
  • Nur für kleine Änderungen geeignet
  • Kann bei Überdosierung zu CO2-Vergiftungen führen

CO2-Düngung mit CO2-Flasche

  • Hohe Anschaffungskosten
  • Nur für kleine Änderungen geeignet
  • Kann bei Überdosierung zu CO2-Vergiftungen führen

Eichen- oder Buchenlaub

  • Bewirkt nur kleine Änderungen des pH-Werts

Erlenzäpfchen

  • Bewirken nur kleine Änderungen des pH-Werts
  • Färben das Wasser stark

Torf

  • Bewirkt nur kleine Änderungen des pH-Werts
  • Färbt das Wasser

Eichenextrakt

  • Enthalten meistens Säuren

Säuren

  • Preiswert
  • Erfordern sorgfältigen Umgang
  • Riskant bei unsachgemäßer Handhabung

Osmoseanlagen

  • Enthärten das Wasser
  • Hohe Anschaffungskosten
  • Hoher Wasserverbrauch

Vollentsalzer

  • Enthärten das Wasser
  • Hohe Anschaffungskosten
  • Müssen regeneriert werden
  • Erzeugen kein Abfallwasser


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