Warum die Karbonathärte manchmal größer ist als die Gesamthärte

In der Aquaristik kann die Karbonathärte größer werden als die Gesamthärte, weil in der Aquaristik das Säurebindungsvermögen (SBV) statt der eigentlichen Karbonathärte gemessen wird. Das Säurebindungsvermögen beschreibt die Konzentration an Hydrogenkarbonat. Hydrogenkarbonate sind jedoch nicht nur Kalzium- und Magnesiumhydrogenkarbonat, sondern können auch aus anderen Salzen stammen. Alle diese Hydrogenkarbonate werden mit Tropfentests gemessen, gehören aber eben nicht alle zur Karbonathärte.

Wird z. B. viel Natriumhydrogenkarbonat (NaHCO₃) in vollentsalztem Wasser, z. B. Osmosewasser, aufgelöst, enthält das Wasser Hydrogenkarbonationen. Da diese Ionen laut Definition nicht zur Karbonathärte gehören, sind in diesem Fall Karbonathärte und Gesamthärte Null. Dennoch messen die Tropfentests eine Karbonathärte größer als Null. In Wirklichkeit wird das Säurebindungsvermögen gemessen. Dieses Wasser ist weich, weil KH und GH gleich Null ist. Gleichzeitig ist das Säurebindungsvermögen und damit die Pufferwirkung auf den pH-Wert hoch, weil die Hydrogenkarbonatkonzentration groß ist.

Die Hydrogenkarbonatkonzentration ist also nicht immer gleich der Karbonathärte. In der Regel liegen nur ca. 80 % der Kalzium- und Magnesiumionen als Hydrogenkarbonate vor. Die Karbonathärte ist dann gleich der Hydrogenkarbonatkonzentration, also gleich dem SBV.

Sind im Wasser zusätzliche Hydrogenkarbonate, wie NaHCO₃, ist die Hydrogenkarbonatkonzentration bzw. das SBV größer als die Karbonathärte. Da die Tropfentests das SBV messen und als Karbonathärte ausgeben, ist die Karbonathärte in diesen Fällen scheinbar größer als die Gesamthärte.

Tropfentests sind eine Titration mit verdünnter Salzsäure gegen einen Indikator. Die Farbe des Indikators schlägt bei einem pH-Wert von 4,3 um. Wenn viele Puffer im Wasser sind, z. B. Huminstoffe oder Phospate durch pH-Wert senkende Mittel, misst ein Tropfentest für die Karbonathärte deshalb falsch.

Bei der Berechnung des CO₂-Gehalts muss die Gesamtkonzentration an Hydrogenkarbonat eingerechnet werden, also das SBV. Es wird der Wert genommen, den die Tropfentests anzeigen und nicht die chemisch korrekt definierte Karbonathärte.

Aquaristisch interessant ist das SBV. Eigentlich wird also nur der falsche Name verwendet.