Hits: 39760
Voda – H2O je spolu zo slnkom asi najdôležitejšia podmienka života. Je to zlúčenina vodíka a kyslíka. Ak v chémii povieme roztoky bez ďalšieho prívlastku, je jasné že ide o roztok vo vode. Voda sa nachádza v živých sústavách, v tkanivách živočíchov, pletivách rastlín, v prokaryotických organizmoch, v baktériách, v organelách buniek. Vo vode vznikol aj život, voda dáva priestor vzniku. Medzi vodíkom a kyslíkom je špecifická väzba, takzvaná vodíková väzba, pretože inak by bola voda za normálnych fyzikálnych podmienok pri izbovej teplote plyn. Navyše voda má tú vlastnosť, že je „najťažšia“ pre teplote 4°C. Vďaka tomu, rieky, jazerá, potoky v zime nezamŕzajú od dna, čo by malo fatálne dôsledky. Vodíková väzba spôsobuje aj ďalšiu anomáliu – pevné skupenstvo vody je redšie ako v stave kvapaliny. To zapríčiňuje trhanie fliaš, narúšanie väzieb v bunkách organizmov pri teplotách pod bodom mrazu. Voda v prírode však nie je nikdy čistá. Vždy obsahuje čosi v sebe. V nej sa rozpúšťa mnoho látok ako som už naznačil vyššie. More zamŕza pri nižšej teplote ako sladká voda, pretože obsahuje relatívne vyššie percento prímesí, najmä solí. Priemerne 3.5%. Bod mrazu morskej vode je okolo ‑1.7 °C. Chemicky čistá voda je voda sterilná. Skupenstvá vody takisto vie snáď každý pomenovať – ľad, voda, vodná para.
Voda sa vyznačuje pufračnou schopnosťou v závislosti od rozpustených látok v nej. To znamená, že dokáže pomerne účinne tlmiť rôzne vplyvy. Pre akvaristu je táto vlastnosť takmer vždy výhodou. Voda má vyššiu pufračnú schopnosť ak je bohatá na minerály. Látky v prírode sa skoro vždy vyskytujú vo forme iónov – sú teda disociované. Vo vode obzvlášť. V akej podobe, závisí od veľkého množstva faktorov. Voda je jednoducho poklad. My ako akvaristi používame obyčajne vodu pitnú z vodovodnej siete. Táto voda je pre akvaristiku vhodná, ale zďaleka nie ideálna. Úpravy, ktoré vodu zasiahli počas jej transportu k nám sú naklonené nezávadnosti pre nás ľudí, ako zdroj základnej tekutiny na požívanie, ale nie pre život v akváriu. Dnes sa už v oveľa menšej miere v čističkách používa na dezinfekciu chlór, ale každopádne čerstvá voda obsahuje mnoho plynov, ktoré nie sú žiaduce pre naše ryby. Máme dve možnosti ako sa toho zbaviť – buď prípravkami na to určenými z obchodu, alebo odstátím. Chlór vyprchá behom 2 hodín – záleží od toho aká veľká je plocha hladiny a či je umožnený jej voľný priechod. Ostatné plyny vyprchajú do 2 až 4 dní. Niektoré druhy sú chúlostivejšie viac, iné menej, alebo prakticky vôbec.
Správanie rýb nám často napovie. Čiastočne pomôže napúšťanie vody pomalým tokom v dlhej hadici. To má napokon aj súvis so zvýšením teploty napúšťanej vody. Vhodnejšia je voda studená ako teplá. Ak nemáme vodu ohrievanú bojlerom. Voda vo vodovodnej sieti sa jednoznačne používa najčastejšie. Keďže sa táto voda používa ako voda pitná, mohli by sme predpokladať, že jej parametre by mali zodpovedať požiadavkám akvaristiky. Veď predsa pitná voda dodržiava normu, hygienické požiadavky. Nie je tomu celkom tak, to čo vyhovuje nám, nie vždy je ideálne pre ryby. Vodovodná voda obsahuje najčastejšie tieto nežiaduce zložky:
- chlór (obyčajne 0.1 – 0.2 mg/l) – zabíja (dezinfikuje) mikroorganizmy ktoré tvoria dôležitú časť spoločenstva v akváriu,
- dusičnany – norma dovoľuje veľmi vysoký obsah z hľadiska chovu niektorých druhov rýb ako sú napr. Tropheus, Apistogramma, plôdik Corydoras sterbai,
- fosforečnany – spôsobujú napr. rozmach siníc,
- ťažké kovy – najmä z potrubia, v morskej akvaristike je tento problém veľmi vypuklý,
- fluoridy,
- ochranné prostriedky voči hmyzu, škodcom atď. Tieto zložky je možné eliminovať napr. selektívnymi iontomeničmi, pomocou reverznej osmózy.
Voda z vodovodu ma zvyčajne pH vyššie ako 7.5. Je to kvôli tomu, aby nerozpúšťala a nenaleptávala potrubie. Má rôznu tvrdosť. Jej presné hodnoty vám oznámi príslušná vodáreň (vplyvom potrubia, jej prenosu na ceste do vašej domácnosti vy sa nemala príliš meniť), alebo si ju môžete zmerať. V akvaristických obchodoch je pre tento účel dostať kúpiť rôzne produkty. Ryby jednotlivých oblastí sú prispôsobené na určitú tvrdosť. Dokážu existovať aj v inej vode, ale mali by sme sa im snažiť prispôsobiť. Napr. oblasť Amazonu vykazuje veľmi nízku tvrdosť, oblasť Mexika naopak pomerne vysokú tvrdosť. India, Sumatra poskytuje obyčajne vodu mäkkú až stredne tvrdú, naopak africká Tanganika vodu tvrdšiu. Je to analógiu ku moriam. Aj v nich existuje diverzita v obsahu solí. Baltské more obsahuje iné množstvo ako Atlantik, a úplne inú ako Mŕtve more. Voda horských oblastí je obyčajne mäkká – žulový podklad jadrových pohorí, nížinných oblastí naopak tvrdšia – vyšší obsah vápencu blízkych hornín a pôd – sadrovca, travertínu. Úzko to súvisí z geologickým podložím a pedologickými pomermi. Tvrdosť u nás na Slovensku sa pohybuje od zvyčajne od 5°N po 35°N.
Niekto však má vlastnú studňu. Táto voda môže byť veľmi dobrá, avšak nechajte si radšej urobiť rozbor.. V prípade, že nie je pitná, zrejme nebude vhodná ani pre akvaristiku. Ideálna je voda z artézskej studne – takých je naozaj málo, poskytujú mäkkú vodu vysokej kvality. Nemusím zdôrazňovať, že studničná voda je voda bez úprav, takže nie je nutné vodu nechať odstáť, snáď len v prípade vyššieho obsahu CO2. Ak sa nebojíte experimentovať, skôr by som použil vodu pochádzajúcu z prameňov, resp. z horných oblastí horských oblastí, ale každopádne blízko pri prameni, a tam kde ešte nežijú ryby. Táto voda je v zásade veľmi vhodná, najmä v oblastiach, kde sú rašeliniská.
Dažďová voda je teoreticky najvhodnejší zdroj vody. Ale v dnešnej dobe v strednej Európe by som veľmi neodporúčal používať dažďovú vodu. Znečisťovanie je takých rozmerov, že to čo na nás padá častokrát z neba chutí skôr ako citrón ako voda. V atmosfére sa voda akumuluje, obsahuje mnoho nežiaducich, až toxických prímesí. Nezabúdajte, že príroda hranice nepozná. V nijakom prípade, ak nechováte jazierkové druhy, alebo studenovodné, neodporúčam používať vodu z rybníkov, potokov, riek.
Jeden zo základných parametrov vody zaujímavých a dôležitých pre akvaristov je jej tvrdosť. Determinuje možnosti, ktoré nám poskytuje pri úspešnom chove, a odchove rýb a pestovaní rastlín. Tvrdosť určuje obsah vápenatých a horečnatých solí (Ca + Mg). Definícia stálej tvrdosti je určená predovšetkým síranmi – SO42-, chloridmi – Cl– dusičnanmi – NO32-. Uhličitanovú tvrdosť (označovanej niekedy aj prechodnej) obsahom uhličitanov – CO32– a hydrogénuhličitanov – HCO3–. Tieto však môžu byť naviazané aj na iné katióny ako vápnik resp. horčík – najčastejšie na sodík – Na. Celková tvrdosť je súčtom uhličitanovej a stálej tvrdosti. V praxi, aj merania merajú zvyčajne celkovú tvrdosť a uhličitanovú tvrdosť. Vďaka tomu, že hydrogénuhličitany sa môžu nachádzať aj v inej väzbe ako s Ca, Mg, ako to uvádzam v predchádzajúcom odstavci, súčet uhličitanovej a stálej tvrdosti nemusí dávať rovnakú hodnotu ako je celková tvrdosť. Aj z tohto dôvodu sa často uvádza iba tvrdosť uhličitanová, alebo ako parameter vody sa uvádza jej vodivosť. Jednotkou tvrdosti je mg.l-1 – čo sa však takmer vždy prerátava priamoúmerne na dKH a dGH, alebo na stupne nemecké – °N. Akvaristi merajú tvrdosť zväčša pomocou komerčne predávaných produktov, ktoré sú založené na titrácii. Dochádza pritom ku zmene farby roztoku pomocou organického farbiva, napr. metyloranže, metylčervene. Meria sa pomocou kvapiek – ktoré predstavujú napr. 1 °N. Osobitne uhličitanová a celková tvrdosť. Prepočty tvrdosti:
- dKH – uhličitanová tvrdosť
- dNKH – stála tvrdosť
- dGH – celková tvrdosť; 1°dGH = 10 mg/l CaO alebo 14 mg MgO = 7.143 mg/l Ca = 17.8575 mg/l CaCO3 = 0.179 mol/l CaCO3, inak 1 mmol/l = 56.08 mg CaO/l
Ionizácia – vodivosť – mineralizácia
Na diverzifikovanejšiu kvalitu jednotlivých prvkov by som chcel nadviazať v tejto časti. Tvrdosť totiž vyjadruje len to čo jej poskytuje definícia. Avšak realita nie je taká čiernobiela. Voda v prírode, a aj vo vašom akváriu obsahuje aj iné prvky, ktoré sú hodné pozornosti. Nejde len o Ca a Mg. Je tu aj P, Na, K, Fe, S, organické cheláty, humínové kyseliny, atď. Niektoré z nich sa dajú merať – špecifikovať vodivosťou. Je to komplexnejšie vyjadrenie reality ako v prípade merania tvrdosti. Názorným príkladom rozdielom medzi tvrdosťou a vodivosťou je voda rieky Amazon. Táto obsahuje len stopové množstvá Ca a Mg, pričom obsahuje pomerne veľa iónov. Čiže aj keď je to voda prakticky nulovej tvrdosti, nejde ani zďaleka o vodu demineralizovanú. Preto je chyba ak pre určitý druh pripravíme vodu nulovej tvrdosti, ktorá neobsahuje žiadne ióny – napr. destiláciou. Takáto voda je prakticky sterilná. Aj ionizáciu vieme upraviť. Naše ryby sú niekedy vystavené šoku, ktorý by sa dal popísať aj zmenou vodivosti. Ak napr. vymieňame väčšie množstvo vody – vtedy môže dôjsť za určitých okolností dôjsť ku výraznejšiemu poklesu alebo k nárastu koncentrácie látok vo forme iónov. Alebo ak napr. aplikujeme NaCl – môže dôjsť až ku leptaniu pokožky rýb – narušeniu slizovitého ochranného povlaku rýb. Niekedy je to žiaduce, napr. je na tom založený liečebný postup tzv. soľného kúpeľu.
Vodivosť je udávaná v µS – mikrosiemensoch, je merateľná konduktomerom. Slovo vodivosť nám hovorí že ide o vyjadrenie obsahu iónov. Synonymom je v tejto súvislosti aj slovo mineralizácia, aj keď do dôsledkov vyjadrujú tieto tri termíny rôzne veci. Voda sama o sebe vykazuje disociáciu na ióny – H3O+ a OH–, opisuje to disociačná konštanta – jav sa nazýva protolýza vody – vďaka nemu je chemicky čistá voda elektrickým vodičom. Avšak voda v prírode obsahuje množstvo iónov, čím sa jej elektrické vlastnosti dosť zmenia. Na to sú mimochodom citlivé najmä organizmy žijúce vo vode, teda aj ryby. Rozdiel medzi obsahom minerálov a iónov sa dá vysvetliť elektrickými vlastnosťami súčastí. Minerály sú totiž aj vo forme neutrálnej rozpustené vo vode, síce menšie množstvo, ale predsa. Väčšina zložiek živých sústav vôbec a často aj v prírodných substrátoch disociovaná na ióny. pH – pondus hydrogenii pH je parameter, ktorý je definovaný ako záporný dekadický logaritmus koncentrácie vodíkovej H3O+. Pohybuje sa v intervale 0 – 14. Jeho vyjadrenie je logaritmické, na čo je treba brať zreteľ – voda s pH 6 a pH 8 je voda diametrálne rozdielna. Koncentrácia zásaditej skupiny OH– je v logaritmickom vyjadrení doplnkom do čísla 14, čiže ak má voda pH 6, koncentrácia H3O+ je 10-6 mol.dm-3 a OH– ja 10-8 mol.m-3. Ak má voda pH 7 hovoríme, že je to voda neutrálna, pH pod 7 je voda kyslá, nad 7 je voda zásaditá (alkalická). pH 8 napr. znamená, že voda o teplote 25 °C má koncentráciu H3O+ 10-8 mol.dm-3 a OH– 10-6 mol.m-3.
Väčšina rýb potrebuje vodu kyslú, pH sa pohybuje v intervale od 6.2 do 6.8. No sú druhy, ktorým sa darí a normálne sa rozmnožujú pri pH 5, alebo naopak nad pH 8. Z pH úzko súvisí aj koncentrácia amoniaku, cyklus dusíka. Pri vysokom ph je amoniak vo vode vo forme oveľa nebezpečnejšej ako v kyslom prostredí. pH stúpa v noci vplyvom dýchania rastlín. pH kolíše najmä v mäkkých vodách, kde je pufračná schopnosť vody nižšia. Hodnota pH úzko súvisí aj s fotosyntézou a dýchaním vodných rastlín. To má na svedomí kolísanie hladiny CO2 vo vode – rastliny viažu CO2 a tieto zmeny majú za následok kolísanie pH počas dňa, resp. kolísanie v závislosti od dostupného svetla, keďže máme na mysli podmienky v akváriu a nie v prírode.
Oxid uhličitý vplýva na pH – pri reakcii s H2O vzniká slabá kyselina uhličitá – H2CO3, alebo naopak sa kyselina disociuje v zásaditom prostredí. Cyklus kyseliny uhličitej je veľmi známy v biológii a patrí ku základným procesom života. Je to ukážka pufračnej schopnosti. Toto kolísanie sa vyznačuje pomerne veľkou amplitúdou, zmena závisí od pufračnej schopnosti vody – prakticky čím je vode viac minerálov a látok schopných viazať CO2 – čím je vyššia vodivosť, tým menšie kolísanie. Hladina CO2 je počas dňa (dostatku svetla) nižšia ako počas noci (nedostatku svetla) – pH je v cez deň vyššie (alkalická fáza) ako v noci (kyslejšia fáza). Podobné cykly sú aj počas ročných období – v lete dochádza pri intenzívnom raste ku nedostatku CO2 a tým ku zvýšeniu hladiny pH – tieto zmeny sú však pozorovateľné skôr v prírode.
pH sa meria buď elektronicky, alebo pomocou reakcie vo farebnej škále, čo je samozrejme oveľa lacnejší, avšak nepresnejší nástroj – titráciou. Obsah CO2 – oxidu uhličitého je závislý najmä od obsahu Ca a Mg – od tvrdosti vody a od pH vody, od kyseliny uhličitej a teda aj od pufračnej schopnosti vody. Súhrnne môžem povedať, že závisí od biochemických vlastností vody. Obsah CO2 je najmä pre rast rastlín. Za normálnych okolností totiž obsah oxidu uhličitého nie je tak vysoký, aby ohrozoval život rýb. Výnimkou môže byť použitie vody z minerálnych prameňov prípadne z neoverenej studne, z minerálky, alebo aplikácia CO2. Hladina CO2 stúpa s množstvom uhličitanov – s alkalitou vody a klesá s teplotou vody. V prírode – kde samozrejme nie je chemicky čistá voda – dochádza najmä v hlbokých jazerách a v stojatých vodách so slabým prúdením k javu, kedy od určitej hĺbky je vode voľný kyslík (O2) vo veľkom deficite – to je pre ryby a pre vyššie rastliny mŕtva zóna. Ak sa obmedzím na obsah kyslíka v čistej vode, tak jeho koncentrácia je závislá od tlaku a teploty. Keďže predpokladám, že tlak sa v akvaristickej praxi veľmi nemení, ostane pre nás zaujímavá len teplota.
V závislosti od teploty je koncentrácia kyslíka vo vode v nepriamej úmere. Čím je voda teplejšia, tým menej je v nej obsiahnutý aj voľný kyslík. Možno ste si to už aj niekedy všimli, že ryby vám počas horúcich letných dní najmä v menších nádržiach začali pri zvýšených teplotách stúpať vyššie k hladine a rýchlejšie dýchať. Nemožno to však zjednodušovať, pretože ak naozaj je v akváriu deficit kyslíka, príčinou nemusí a často ani nie je len zvýšená teplota – príčinu treba hľadať inde. Skôr vo zvýšenom metabolizme. Dochádza ku vyššej spotrebe kyslíka rozkladnými procesmi. Ale aj vďaka slabej, resp. neúčinnou filtrácii. Čistá voda o teplote 0°C obsahuje 14.16 mg kyslíka, pri teplote 30°C takmer iba polovičku – 7.53 mg.
Z hľadiska metabolizmu najmä rastlín je železo – Fe veľmi potrebné. Jeho obsah závisí od oxidačnej schopnosti, od redoxného potenciálu. Fe veľmi rýchlo dokáže oxidovať na rastlinám neprístupnú formu. Platí to, čo som spomínal v úvode. Železo je v akváriu, ale v akej forme závisí od toho, či a kde je viazané. Existujú aj pre potreby akvaristu testy obsahu Fe založené na podobnom princípe ako testy na pH.
Water – H2O is probably the most crucial condition for life, along with the sun. It is a compound of hydrogen and oxygen. When we talk about solutions in chemistry without further specification, it is clear that it is a solution in water. Water is present in living systems, in the tissues of animals, in plant tissues, in prokaryotic organisms, in bacteria, in cell organelles. Life itself originated in water; water provides space for its emergence. There is a specific bond between hydrogen and oxygen called a hydrogen bond, without which, under normal physical conditions at room temperature, water would be a gas. Additionally, water has the property that it is “heaviest” at 4°C. This characteristic prevents rivers, lakes, and streams from freezing from the bottom in winter, avoiding fatal consequences. The hydrogen bond also causes another anomaly – the solid state of water is less dense than in the liquid state. This leads to the bursting of bottles and disruption of bonds in cell organisms at temperatures below freezing. However, water in nature is never pure; it always contains something within it. Many substances dissolve in it, as mentioned earlier. The sea freezes at a lower temperature than fresh water because it contains a relatively higher percentage of impurities, especially salts, averaging 3.5%. The freezing point of seawater is around ‑1.7 °C. Chemically pure water is sterile water. Almost everyone can name the states of water – ice, water, water vapor.
Water is characterized by its buffering capacity, depending on the dissolved substances in it. This means that it can effectively dampen various influences. This property is almost always an advantage for aquarium enthusiasts. Water has a higher buffering capacity when rich in minerals. Substances in nature almost always occur in the form of ions, so they are dissociated. This is especially true in water. The form they take depends on a large number of factors. Water is simply a treasure. As aquarium enthusiasts, we usually use tap water from the municipal supply. This water is suitable for aquariums but far from ideal. Treatments that the water undergoes during transport to us are inclined towards safety for us humans, as a source of basic drinking fluid, but not necessarily suitable for aquarium life. Today, chlorination is used to a much lesser extent in water treatment plants, but fresh water still contains many gases that are undesirable for our fish. We have two options to get rid of them – either with commercially available products or by letting the water stand. Chlorine evaporates within 2 hours – it depends on the size of the water surface and whether there is free passage. Other gases will dissipate within 2 to 4 days. Some species are more sensitive, others less so, or practically not at all.
The behavior of fish often provides us with clues. Partially, filling the tank with water through a long hose at a slow rate can help. This is also related to raising the temperature of the added water. Cold water is more suitable than warm water if we don’t have water heated by a boiler. Water from the municipal water supply is unquestionably the most commonly used. Although this water is designated as potable, its parameters may not always meet the requirements of aquariums. Standards and hygienic requirements applicable to drinking water do not necessarily mean ideal conditions for fish. Municipal water often contains these undesirable components:
- Chlorine (usually 0.1 – 0.2 mg/l) – kills (disinfects) microorganisms that constitute an important part of the aquarium community.
- Nitrates – permissible levels allow for a high content suitable for the breeding of certain fish species such as Tropheus, Apistogramma, and the fry of Corydoras sterbai.
- Phosphates – contribute to the growth of algae, such as cyanobacteria.
- Heavy metals – primarily from pipes; this issue is particularly pronounced in marine aquariums.
- Fluorides.
- Pesticides, insecticides, and other protective agents – these components can be eliminated, for example, through the use of selective ion exchangers or reverse osmosis.
Water from the tap usually has a pH higher than 7.5. This is to prevent the water from dissolving and corroding the pipes. It also has varying hardness. The specific values can be obtained from the relevant water supply authority (it shouldn’t change significantly during transport to your household), or you can measure it yourself. Various products for this purpose are available in aquarium stores. Fish from different regions are adapted to a certain hardness. While they can survive in different water conditions, it is advisable to try to adapt the water to their natural habitat. For example, the Amazon region exhibits very low hardness, while the Mexican region, on the other hand, has relatively high hardness. India and Sumatra typically provide soft to moderately hard water, whereas the African Tanganika region has harder water. This is analogous to the diversity in salt content in seas. The Baltic Sea has a different salt concentration than the Atlantic, and both differ from the Dead Sea. Water from mountainous areas is usually soft due to the granite base of nuclear mountain ranges, while in lowland areas, the water tends to be harder due to a higher content of limestone in nearby rocks and soils, such as gypsum and travertine. This is closely related to geological and pedological conditions. Hardness in Slovakia typically ranges from 5°N to 35°N.
Someone, however, has their own well. This water can be very good, but it’s better to have it analyzed. If it’s not drinkable, it probably won’t be suitable for aquariums either. Ideal is water from an artesian well – there are very few of them, providing soft, high-quality water. I don’t need to emphasize that well water is untreated, so there’s no need to let it stand, perhaps only in the case of higher CO2 content. If you’re not afraid to experiment, I would rather use water from springs, or from the upper areas of mountain regions, but in any case, close to the source, where fish do not inhabit yet. This water is generally very suitable, especially in areas with peat bogs.
Rainwater is theoretically the most suitable source of water. However, in today’s Central Europe, I would not recommend using rainwater. Pollution has reached such proportions that what falls from the sky often tastes more like lemon than water. In the atmosphere, water accumulates, containing many undesirable, even toxic impurities. Remember that nature knows no boundaries. In no case, unless you keep species adapted to pond conditions or cold-water species, do I recommend using water from ponds, streams, or rivers.
One of the fundamental and important parameters of water for aquarium enthusiasts is its hardness. It determines the possibilities we have for successful breeding, fish rearing, and plant cultivation. Hardness determines the content of calcium and magnesium salts (Ca + Mg). The definition of permanent hardness is primarily determined by sulfates – SO42‑, chlorides – Cl – , and nitrates – NO32-. Carbonate hardness (sometimes also called temporary hardness) is determined by the content of carbonates – CO32- and bicarbonates – HCO3 – . However, these can also be bound to other cations than calcium or magnesium – most commonly to sodium – Na. Total hardness is the sum of carbonate hardness and permanent hardness. In practice, measurements usually measure total hardness and carbonate hardness. Because bicarbonates can be found in a different binding than with Ca, Mg, as mentioned in the previous paragraph, the sum of carbonate and permanent hardness may not give the same value as the total hardness. For this reason, only carbonate hardness is often reported, or the water conductivity is given as a parameter. The unit of hardness is mg.l‑1 – which is almost always converted directly to dKH and dGH or degrees German – °N. Aquarium hobbyists usually measure hardness using commercially available products based on titration. This involves changing the color of the solution using an organic dye, such as methyl orange or methyl red. It is measured using drops – which represent, for example, 1 °N. Especially carbonate and total hardness. Hardness conversions:
- dKH – Carbonate hardness
- dNKH – Permanent hardness
- dGH – Total hardness; 1°dGH = 10 mg/l CaO or 14 mg MgO = 7.143 mg/l Ca = 17.8575 mg/l CaCO3 = 0.179 mol/l CaCO3, otherwise 1 mmol/l = 56.08 mg CaO/l
Ionization – Conductivity – Mineralization
To further diversify the quality of individual elements, I would like to address this aspect in this section. Hardness expresses only what its definition provides. However, reality is not as black and white. Water in nature, and also in your aquarium, contains other elements that are worth attention. It’s not just about Ca and Mg. There are also P, Na, K, Fe, S, organic chelates, humic acids, etc. Some of them can be measured – specified by conductivity. It is a more complex expression of reality than in the case of measuring hardness. A illustrative example of the difference between hardness and conductivity is the water of the Amazon River. This water contains only trace amounts of Ca and Mg, while it contains a relatively large amount of ions. So even though it is water with practically zero hardness, it is by no means demineralized water. Therefore, it is a mistake to prepare water of zero hardness for a certain species, which does not contain any ions – for example, by distillation. Such water is practically sterile. Ionization can also be adjusted. Our fish are sometimes exposed to shock, which could also be described as a change in conductivity. For example, if we exchange a large amount of water – then, under certain circumstances, there may be a significant decrease or increase in the concentration of substances in the form of ions. Or if, for example, we apply NaCl – it can lead to the erosion of the fish’s skin – disrupting the slimy protective coating of the fish. Sometimes this is desirable, for example, it is the basis for the treatment procedure of the so-called salt bath.
Conductivity is expressed in µS – microsiemens, and it can be measured with a conductivity meter. The term conductivity tells us that it expresses the content of ions. In this context, the synonym is also the word mineralization, although these three terms express different things in the consequences. Water itself exhibits dissociation into ions – H3O+ and OH – ; this is described by the dissociation constant – the phenomenon is called water protolysis – thanks to it, chemically pure water becomes an electrical conductor. However, water in nature contains a multitude of ions, which significantly changes its electrical properties. By the way, organisms living in water, including fish, are particularly sensitive to this. The difference between the content of minerals and ions can be explained by the electrical properties of the components. Minerals are also in the form of neutrally dissolved in water, although in smaller quantities. Most components of living systems are not dissociated into ions in natural substrates. pH – pondus hydrogenii pH is a parameter defined as the negative decimal logarithm of the concentration of hydrogen ions H3O+. It ranges from 0 to 14. Its expression is logarithmic, so it should be taken into account – water with pH 6 and pH 8 is drastically different. The concentration of the basic group OH– is logarithmically expressed as a complement to the number 14, so if the water has a pH of 6, the concentration of H3O+ is 10 – 6 mol.dm‑3 and OH– is 10 – 8 mol.m‑3. If the water has a pH of 7, it is said to be neutral, below 7 is acidic water, above 7 is alkaline (basic) water. For example, pH 8 means that water at a temperature of 25 °C has a concentration of H3O+ 10 – 8 mol.dm‑3 and OH– 10 – 6 mol.m‑3.
Most fish require acidic water, with a pH ranging from 6.2 to 6.8. However, there are species that thrive and reproduce normally at pH 5 or, conversely, above pH 8. pH is closely related to the concentration of ammonia and the nitrogen cycle. At high pH, ammonia in water is in a much more dangerous form than in an acidic environment. pH rises at night due to the respiration of plants. pH fluctuates mainly in soft waters, where the buffering capacity of water is lower. The pH value is also closely related to photosynthesis and respiration of aquatic plants. This is due to the fluctuation of CO2 levels in the water – plants bind CO2, and these changes result in pH fluctuations during the day, depending on the available light, as we are referring to conditions in the aquarium and not in nature.
Carbon dioxide affects pH – when reacting with H2O, weak carbonic acid is formed – H2CO3, or conversely, the acid dissociates in an alkaline environment. The carbonic acid cycle is well-known in biology and is one of the fundamental processes of life. It is an example of buffering capacity. This fluctuation is characterized by a relatively large amplitude, and the change depends on the buffering capacity of water – practically, the more minerals and substances capable of binding CO2 in the water (higher conductivity), the smaller the fluctuation. The level of CO2 is lower during the day (with sufficient light) than at night (with insufficient light) – pH is higher during the day (alkaline phase) than at night (more acidic phase). Similar cycles also occur during the seasons – in summer, during intense growth, there is a lack of CO2, leading to an increase in pH – these changes are more observable in nature.
pH is measured either electronically or through a reaction on a color scale, which is obviously much cheaper but less accurate – titration. The content of CO2 – carbon dioxide – depends mainly on the content of Ca and Mg – water hardness and water pH, on carbonic acid, and thus also on the buffering capacity of water. In summary, it depends on the biochemical properties of water. The content of CO2 is particularly important for plant growth. Under normal circumstances, the level of carbon dioxide is not so high as to threaten the life of fish. Exceptions may occur when using water from mineral springs, unverified wells, mineral water, or applying CO2. The level of CO2 rises with the amount of bicarbonates – with water alkalinity – and decreases with water temperature. In nature – where water is not chemically pure – in deep lakes and stagnant waters with weak flow, there is a phenomenon where, from a certain depth, the water has a large deficit of free oxygen (O2) – this is the dead zone for fish and higher plants. If I limit myself to the oxygen content in pure water, its concentration depends on pressure and temperature. Since I assume that pressure does not change much in aquarium practice, only temperature remains interesting for us.
Depending on the temperature, the concentration of oxygen in water is inversely proportional. The warmer the water, the less free oxygen it contains. You may have noticed that fish in smaller tanks tend to rise higher and breathe faster during hot summer days. However, this cannot be simplified because if there is a real oxygen deficit in the aquarium, the cause is not necessarily or often just the increased temperature – the cause must be sought elsewhere, perhaps in increased metabolism. There is a higher oxygen consumption due to decomposition processes but also due to weak or inefficient filtration. Pure water at 0°C contains 14.16 mg of oxygen, while at a temperature of 30°C, it contains almost half – 7.53 mg.
From the perspective of metabolism, especially for plants, iron – Fe, is essential. Its content depends on the oxidative capacity, the redox potential. Iron can quickly oxidize to a form inaccessible to plants. The form of iron in the aquarium depends on whether and where it is bound. There are tests for Fe content for the aquarium enthusiast based on a similar principle to pH tests.
Wasser – H2O ist neben der Sonne wohl die wichtigste Voraussetzung für das Leben. Es ist eine Verbindung von Wasserstoff und Sauerstoff. Wenn wir in der Chemie von Lösungen ohne weitere Qualifikation sprechen, ist klar, dass es sich um eine Lösung in Wasser handelt. Wasser befindet sich in lebenden Systemen, in den Geweben von Tieren, in Pflanzengeweben, in prokaryotischen Organismen, in Bakterien, in Zellorganellen. In Wasser entstand auch das Leben, Wasser bietet Raum für Entstehung. Zwischen Wasserstoff und Sauerstoff besteht eine spezifische Bindung, die sogenannte Wasserstoffbrücke, da Wasser unter normalen physikalischen Bedingungen bei Raumtemperatur sonst ein Gas wäre. Darüber hinaus hat Wasser die Eigenschaft, dass es bei einer Temperatur von 4°C “am dichtesten” ist. Dadurch frieren Flüsse, Seen und Bäche im Winter nicht vom Boden aus, was fatale Folgen haben könnte. Die Wasserstoffbrücke verursacht auch eine weitere Anomalie – der feste Zustand des Wassers ist weniger dicht als im flüssigen Zustand. Dies führt zum Reißen von Flaschen, zum Stören von Bindungen in Zellen organischer Materialien bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt. Wasser in der Natur ist jedoch nie rein. Es enthält immer etwas in sich. In ihr lösen sich viele Substanzen auf, wie ich bereits oben angedeutet habe. Das Meer gefriert bei niedrigeren Temperaturen als Süßwasser, weil es einen relativ höheren Anteil an Verunreinigungen enthält, insbesondere Salze. Durchschnittlich 3,5%. Der Gefrierpunkt des Meerwassers liegt bei etwa ‑1,7°C. Chemisch reines Wasser ist steril. Die Zustände des Wassers kann auch jeder benennen – Eis, Wasser, Wasserdampf.
Wasser zeichnet sich durch seine Pufferkapazität in Abhängigkeit von den darin gelösten Substanzen aus. Das bedeutet, dass es verschiedene Einflüsse relativ effektiv dämpfen kann. Für Aquarianer ist diese Eigenschaft fast immer von Vorteil. Wasser hat eine höhere Pufferkapazität, wenn es reich an Mineralien ist. Substanzen in der Natur liegen fast immer in Form von Ionen vor – sie sind also dissoziiert. Insbesondere im Wasser. In welcher Form das geschieht, hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Wasser ist einfach ein Schatz. Wir als Aquarianer verwenden in der Regel Trinkwasser aus dem Leitungswasser. Dieses Wasser ist für die Aquaristik geeignet, aber bei weitem nicht ideal. Die während ihres Transports zu uns vorgenommenen Änderungen sind für uns Menschen unbedenklich, da sie als Quelle für die Grundflüssigkeit zum Trinken dienen, jedoch nicht für das Leben im Aquarium. Heutzutage wird in Kläranlagen bereits in viel geringerem Maße Chlor zur Desinfektion verwendet, aber frisches Wasser enthält dennoch viele Gase, die für unsere Fische unerwünscht sind. Wir haben zwei Möglichkeiten, damit umzugehen – entweder mit speziellen, im Handel erhältlichen Produkten oder durch Absetzen lassen. Chlor verdunstet innerhalb von 2 Stunden – abhängig von der Größe der Wasseroberfläche und ob ihr freier Durchgang ermöglicht ist. Andere Gase verdunsten innerhalb von 2 bis 4 Tagen. Einige Arten sind empfindlicher, andere weniger oder praktisch gar nicht.
Das Verhalten der Fische gibt uns oft Hinweise. Teilweise hilft das Einfüllen des Wassers mit einem langsamen Strom in einem langen Schlauch. Das hängt schließlich auch mit der Erhöhung der Temperatur des eingefüllten Wassers zusammen. Kühleres Wasser ist besser geeignet als warmes, wenn wir kein Wasser haben, das durch einen Boiler erwärmt wird. Wasser aus der Leitung wird eindeutig am häufigsten verwendet. Da dieses Wasser als Trinkwasser verwendet wird, könnten wir annehmen, dass seine Parameter den Anforderungen der Aquaristik entsprechen sollten. Schließlich erfüllt Trinkwasser Standards, hygienische Anforderungen. Das ist jedoch nicht ganz richtig, was uns passt, ist nicht immer ideal für Fische. Leitungswasser enthält in der Regel diese unerwünschten Bestandteile:
- Chlor (gewöhnlich 0,1 – 0,2 mg/l) – tötet (desinfiziert) Mikroorganismen ab, die einen wichtigen Teil der Gemeinschaft im Aquarium ausmachen,
- Nitrate – der Standard erlaubt einen sehr hohen Gehalt für die Zucht einiger Fischarten wie z.B. Tropheus, Apistogramma, Sterbai Panzerwelse,
- Phosphate – verursachen z.B. das Wachstum von Algen,
- Schwermetalle – hauptsächlich aus Rohren, in der Meerwasseraquaristik ist dieses Problem sehr akut,
- Fluoride,
- Insektizide, Schädlingsbekämpfungsmittel usw. Diese Bestandteile können z.B. durch selektive Ionenaustauscher, mittels Umkehrosmose eliminiert werden.
Das Leitungswasser hat in der Regel einen pH-Wert über 7,5. Dies liegt daran, dass es keine Rohre auflösen oder angreifen soll. Es hat unterschiedliche Härtegrade. Die genauen Werte teilt Ihnen das entsprechende Wasserwerk mit (durch Rohre und den Transport zu Ihnen nach Hause sollte sich die Qualität nicht zu stark ändern), oder Sie können sie selbst messen. In Zoohandlungen gibt es verschiedene Produkte für diesen Zweck zu kaufen. Fische aus verschiedenen Regionen sind an unterschiedliche Härtegrade angepasst. Sie können auch in anderen Gewässern existieren, aber wir sollten versuchen, uns ihnen anzupassen. Zum Beispiel zeigt das Amazonas-Gebiet eine sehr geringe Härte, während das Gebiet Mexikos im Gegensatz dazu relativ hartes Wasser aufweist. Indien und Sumatra liefern in der Regel weiches bis mittelhartes Wasser, während das afrikanische Tanganjika hartes Wasser bietet. Dies steht im Zusammenhang mit den Meeren. Auch in ihnen gibt es eine Vielfalt an Salzgehalten. Die Ostsee enthält eine andere Menge als der Atlantik und eine vollkommen andere als das Tote Meer. Das Wasser in Gebirgsgebieten ist in der Regel weich – Granituntergrund der Kerngebirge, während es in Tiefebenen im Gegenteil härter ist – höherer Gehalt an Kalkstein in den nahegelegenen Gesteinen und Böden – Gips, Travertin. Dies hängt eng mit dem geologischen Untergrund und den pedologischen Bedingungen zusammen. Die Härte in der Slowakei liegt in der Regel zwischen 5°dH und 35°dH.
Jemand hat jedoch möglicherweise einen eigenen Brunnen. Dieses Wasser kann sehr gut sein, aber lassen Sie lieber eine Analyse durchführen. Wenn es nicht trinkbar ist, ist es wahrscheinlich auch nicht für die Aquaristik geeignet. Ideales Wasser kommt aus artesischen Brunnen – es gibt nur sehr wenige davon und sie liefern weiches Wasser von hoher Qualität. Ich muss nicht betonen, dass Brunnenwasser unbehandeltes Wasser ist, daher ist es nicht notwendig, es abzustehen, außer vielleicht bei einem höheren CO2-Gehalt. Wenn Sie keine Angst haben zu experimentieren, würde ich eher Wasser aus Quellen verwenden, bzw. aus den oberen Bereichen der Berggebiete, aber auf jeden Fall in der Nähe der Quelle und dort, wo noch keine Fische leben. Dieses Wasser ist im Allgemeinen sehr geeignet, besonders in Gebieten, wo Torfmoore vorhanden sind.
Regenwasser ist theoretisch die beste Wasserquelle. Aber heutzutage würde ich in Mitteleuropa nicht empfehlen, Regenwasser zu verwenden. Die Verschmutzung ist so groß, dass das, was auf uns fällt, oft eher nach Zitrone als nach Wasser schmeckt. In der Atmosphäre sammelt sich Wasser an und enthält viele unerwünschte bis giftige Verunreinigungen. Vergessen Sie nicht, dass die Natur keine Grenzen kennt. Auf keinen Fall würde ich, wenn Sie keine Arten aus Teichen oder kalten Gewässern halten, empfehlen, Wasser aus Teichen, Bächen oder Flüssen zu verwenden.
Einer der grundlegenden und wichtigen Parameter für Aquarianer ist die Wasserhärte. Sie bestimmt die Möglichkeiten, die uns bei erfolgreicher Fisch- und Pflanzenzucht zur Verfügung stehen. Die Härte bestimmt den Gehalt an Calcium- und Magnesiumsalzen (Ca + Mg). Die Definition der permanenten Härte wird hauptsächlich durch Sulfate – SO42‑, Chloride – Cl– und Nitrate – NO32- bestimmt. Die Carbonathärte (manchmal auch als temporäre bezeichnet) wird durch den Gehalt an Carbonaten – CO32- und Hydrogencarbonaten – HCO3– bestimmt. Diese können jedoch auch an andere Kationen als Calcium oder Magnesium gebunden sein – am häufigsten an Natrium – Na. Die Gesamthärte ist die Summe aus Carbonathärte und permanenter Härte. In der Praxis messen Messungen in der Regel die Gesamthärte und die Carbonathärte. Da Hydrogencarbonate auch in einer anderen Verbindung als mit Ca, Mg vorliegen können, wie ich im vorherigen Absatz erwähnt habe, ergibt die Summe aus Carbonathärte und permanenter Härte nicht immer den gleichen Wert wie die Gesamthärte. Aus diesem Grund wird oft nur die Carbonathärte angegeben oder die Leitfähigkeit des Wassers als Parameter verwendet. Die Einheit der Härte ist mg/l – was jedoch fast immer direkt in dKH und dGH oder in deutsche Härtegrade – °N umgerechnet wird. Aquarianer messen die Härte in der Regel mit kommerziell erhältlichen Produkten, die auf Titration basieren. Dabei kommt es zu einer Farbänderung der Lösung durch organische Farbstoffe wie Methylorange oder Methylrot. Gemessen wird in Tropfen – die z.B. 1 °N repräsentieren. Insbesondere Carbonathärte und Gesamthärte. Berechnung der Härte:
- dKH – Carbonathärte
- dNKH – permanente Härte
- dGH – Gesamthärte; 1°dGH = 10 mg/l CaO oder 14 mg MgO = 7.143 mg/l Ca = 17.8575 mg/l CaCO3 = 0.179 mol/l CaCO3, ansonsten 1 mmol/l = 56.08 mg CaO/l
Ionisierung – Leitfähigkeit – Mineralisierung
Um die vielfältigere Qualität der einzelnen Elemente anzusprechen, möchte ich in diesem Abschnitt anknüpfen. Die Härte drückt nur das aus, was ihre Definition bietet. Die Realität ist jedoch nicht so schwarz-weiß. Wasser in der Natur und auch in Ihrem Aquarium enthält auch andere Elemente, die es wert sind, beachtet zu werden. Es geht nicht nur um Ca und Mg. Es gibt auch P, Na, K, Fe, S, organische Chelate, Huminsäuren, usw. Einige von ihnen können durch die Leitfähigkeit gemessen und spezifiziert werden. Dies ist eine komplexere Darstellung der Realität als beim Messen der Härte. Ein anschauliches Beispiel für den Unterschied zwischen Härte und Leitfähigkeit ist das Wasser des Amazonas. Dieses enthält nur Spuren von Ca und Mg, enthält jedoch relativ viele Ionen. Auch wenn es sich um Wasser mit praktisch null Härte handelt, handelt es sich bei weitem nicht um demineralisiertes Wasser. Es ist daher ein Fehler, wenn wir für eine bestimmte Art Wasser mit null Härte vorbereiten, das keine Ionen enthält – zum Beispiel durch Destillation. Ein solches Wasser ist praktisch steril. Auch die Ionisierung können wir beeinflussen. Unsere Fische sind manchmal einem Schock ausgesetzt, der auch durch eine Änderung der Leitfähigkeit beschrieben werden könnte. Wenn wir zum Beispiel eine größere Menge Wasser austauschen – kann es unter bestimmten Umständen zu einem deutlichen Rückgang oder Anstieg der Konzentration von Stoffen in Form von Ionen kommen. Oder wenn wir zum Beispiel NaCl anwenden – kann dies zu einer Beschädigung der Haut der Fische führen – zur Störung des schleimigen Schutzüberzugs der Fische. Manchmal ist dies erwünscht, z. B. basierend auf dem Heilungsprozess eines sogenannten Salzbades.
Die Leitfähigkeit wird in µS – Mikrosiemens angegeben und kann mit einem Leitfähigkeitsmessgerät gemessen werden. Das Wort Leitfähigkeit sagt uns, dass es sich um eine Darstellung des Ionengehalts handelt. Ein Synonym in diesem Zusammenhang ist das Wort Mineralisierung, obwohl diese drei Begriffe unterschiedliche Dinge ausdrücken. Wasser zeigt von Natur aus eine Dissoziation in Ionen – H3O+ und OH- – dies wird durch die Dissoziationskonstante beschrieben – der Vorgang wird als Wasserprotolyse bezeichnet – durch die chemisch reine Wasser ein elektrischer Leiter wird. Aber Wasser in der Natur enthält viele Ionen, was seine elektrischen Eigenschaften erheblich verändert. Insbesondere Organismen, die im Wasser leben, einschließlich Fische, reagieren darauf sehr empfindlich. Der Unterschied zwischen dem Gehalt an Mineralien und Ionen kann durch die elektrischen Eigenschaften der Komponenten erklärt werden. Mineralien sind auch in neutraler Form im Wasser gelöst, wenn auch in geringerer Menge. Die meisten Bestandteile lebender Systeme sind vollständig oder oft in natürlichen Substraten in Ionen dissoziiert. Der pH-Wert – der pondus hydrogenii – ist ein Parameter, der als negativer dekadischer Logarithmus der Konzentration von Wasserstoff H3O+ definiert ist. Er bewegt sich im Bereich von 0 bis 14. Seine Darstellung ist logarithmisch, was berücksichtigt werden muss – Wasser mit einem pH-Wert von 6 und einem pH-Wert von 8 ist sehr unterschiedlich. Die Konzentration der basischen Gruppe OH- ist im logarithmischen Ausdruck eine Ergänzung zur Zahl 14, dh wenn das Wasser einen pH-Wert von 6 hat, beträgt die Konzentration von H3O+ 10 – 6 mol.dm‑3 und die von OH- beträgt 10 – 8 mol.m‑3. Wenn das Wasser einen pH-Wert von 7 hat, sagen wir, dass es neutrales Wasser ist, ein pH-Wert unter 7 ist saures Wasser, über 7 ist alkalisches Wasser (alkalisch). Ein pH-Wert von 8 bedeutet beispielsweise, dass Wasser bei 25 °C eine H3O+-Konzentration von 10 – 8 mol.dm‑3 und eine OH – Konzentration von 10 – 6 mol.m‑3 hat.
Die meisten Fische benötigen saures Wasser, der pH-Wert liegt im Bereich von 6,2 bis 6,8. Es gibt jedoch Arten, die sich bei einem pH-Wert von 5 oder sogar über 8 normal vermehren können. Der pH-Wert ist eng mit der Ammoniakkonzentration und dem Stickstoffkreislauf verbunden. Bei hohem pH-Wert ist Ammoniak im Wasser in einer viel gefährlicheren Form als in saurer Umgebung. Der pH-Wert steigt nachts aufgrund der Atmung der Pflanzen. Der pH-Wert schwankt hauptsächlich in weichen Gewässern, wo die Pufferkapazität des Wassers geringer ist. Der pH-Wert steht auch im Zusammenhang mit der Photosynthese und der Atmung von Wasserpflanzen. Dies wird durch die Schwankung des CO2-Gehalts im Wasser verursacht – Pflanzen binden CO2, und diese Veränderungen führen zu pH-Schwankungen im Laufe des Tages bzw. zu Schwankungen abhängig vom verfügbaren Licht, da wir die Bedingungen im Aquarium und nicht in der Natur meinen.
Kohlendioxid wirkt sich auf den pH-Wert aus – bei der Reaktion mit H2O entsteht schwache Kohlensäure – H2CO3, oder umgekehrt dissoziiert die Säure in einer basischen Umgebung. Der Kohlensäurezyklus ist in der Biologie sehr bekannt und gehört zu den grundlegenden Lebensprozessen. Es ist ein Beispiel für die Pufferkapazität. Diese Schwankung zeichnet sich durch eine ziemlich große Amplitude aus, und die Änderung hängt von der Pufferkapazität des Wassers ab – praktisch, je mehr Minerale und Stoffe in der Lage sind, CO2 zu binden, desto geringer ist die Schwankung. Der CO2-Gehalt ist tagsüber (bei ausreichendem Licht) niedriger als nachts (bei Lichtmangel) – der pH-Wert ist tagsüber höher (alkalische Phase) als nachts (säurere Phase). Ähnliche Zyklen treten auch während der Jahreszeiten auf – im Sommer kommt es bei intensivem Wachstum zu einem CO2-Mangel und damit zu einem Anstieg des pH-Werts – diese Änderungen sind jedoch eher in der Natur zu beobachten.
Der pH-Wert wird entweder elektronisch gemessen oder durch eine Reaktion in einer Farbskala bestimmt, was natürlich ein viel billigeres, aber ungenaueres Werkzeug ist – die Titration. Der Gehalt an Kohlendioxid – Kohlendioxid – hängt hauptsächlich vom Gehalt an Ca und Mg ab – von der Wasserhärte und vom pH-Wert des Wassers, von der Kohlensäure und damit auch von der Pufferkapazität des Wassers. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass es von den biochemischen Eigenschaften des Wassers abhängt. Der CO2-Gehalt ist besonders wichtig für das Pflanzenwachstum. Unter normalen Umständen ist der Gehalt an Kohlendioxid nicht so hoch, dass er das Leben der Fische gefährdet. Eine Ausnahme kann die Verwendung von Wasser aus Mineralquellen oder nicht überprüften Brunnen, Mineralwasser oder die Anwendung von CO2 sein. Der CO2-Gehalt steigt mit der Menge an Carbonaten – mit der Alkalität des Wassers – und sinkt mit der Wassertemperatur. In der Natur – wo das Wasser natürlich nicht chemisch rein ist – kommt es insbesondere in tiefen Seen und stehenden Gewässern mit schwacher Strömung zu einem Phänomen, bei dem ab einer bestimmten Tiefe Sauerstoff (O2) im Wasser in großen Mengen fehlt – dies ist eine tote Zone für Fische und höhere Pflanzen. Wenn wir uns auf den Sauerstoffgehalt in reinem Wasser beschränken, hängt seine Konzentration vom Druck und von der Temperatur ab. Da ich annehme, dass sich der Druck in der Aquaristikpraxis kaum ändert, bleibt die Temperatur für uns interessant.
Die Sauerstoffkonzentration in Wasser nimmt indirekt mit der Temperatur ab. Je wärmer das Wasser ist, desto weniger freier Sauerstoff ist enthalten. Möglicherweise haben Sie bereits bemerkt, dass Fische während heißer Sommertage, insbesondere in kleineren Tanks, bei erhöhten Temperaturen höher an die Oberfläche steigen und schneller atmen. Es ist jedoch nicht möglich, dies zu vereinfachen, da ein Sauerstoffmangel im Aquarium nicht nur auf eine erhöhte Temperatur zurückzuführen ist – die Ursache muss anderswo gesucht werden. Eher im erhöhten Stoffwechsel. Es kommt zu einem höheren Sauerstoffverbrauch durch Zersetzungsprozesse. Aber auch aufgrund einer schwachen oder ineffizienten Filtration. Reines Wasser bei 0°C enthält 14,16 mg Sauerstoff, bei 30°C nur etwa die Hälfte – 7,53 mg.
In Bezug auf den Stoffwechsel, insbesondere von Pflanzen, ist Eisen – Fe sehr wichtig. Sein Gehalt hängt von der Oxidationsfähigkeit und dem Redoxpotenzial ab. Eisen kann sehr schnell in eine für Pflanzen unzugängliche Form oxidiert werden. Es gilt, was ich zu Beginn erwähnt habe. Eisen ist im Aquarium, aber in welcher Form es vorliegt, hängt davon ab, ob und wo es gebunden ist. Es gibt auch Tests für den Eisengehalt, die auf einem ähnlichen Prinzip wie pH-Tests basieren, die für die Bedürfnisse von Aquarianern entwickelt wurden.
