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Warum Alkalinität und Calcium in Riffaquarien besonders wichtig sind

Veröffentlicht von Sabrina Mesters-Wöll am 17.05.2021 10:55:33

RiffaquariumAlkalität und Calcium sind wichtige Parameter in allen marinen Ökosystemen, insbesondere, wenn darin Korallen vorkommen. In diesem Artikel möchten wir ihnen diese beiden Parameter und ihre Messung im Riffaquarium etwas näher vorstellen.

Was ist eigentlich die „Alkalinität“ und was hat sie mit dem pH-Wert zu tun?

Die Alkalinität auch (veraltet) „Karbonathärte“ genannt, besagt, wie viel Säure eine wässrige Lösung aufnehmen und „binden“ kann, ohne dass sich der pH-Wert ändert. Demnach gilt die Alkalität als ein Maß für die „Pufferkapazität“ einer wässrigen Lösung.
Lösungen mit einer niedrigen Alkalinität verfügen über eine geringe Pufferkapazität. Die Zugabe von Säure zu einer solchen Lösung ändert den pH-Wert rasch. Bei Lösungen mit hoher Alkalinität muss der Säureeintrag für dieselbe pH-Wert-Änderung weit größer sein, sie verfügen über eine höhere Pufferkapazität.
Die korrekte SI-Einheit für die Alkalinität ist mmol/L Ca2+. 1 mmol/L Ca2+ entspricht dabei 100 ppm Calciumcarbonat (CaCO3). Sie wird jedoch immer noch häufig in „deutschen Härtegraden“, °dH angegeben (1 °dH = 0,178 mmol/L CaCO3).

Die Wasseralkalinität wird durch verschiedene Ionen (Hydroxid- (OH-), Bicarbonat- (HCO3-) und Carbonationen (CO32-)) beeinflusst. Die Alkalinität in Salzwassersystemen basiert hauptsächlich auf Bicarbonat- und Carbonationen. Wenn Säure (H+) in das System eingeführt wird, reagiert das Bicarbonation mit der Säure zu Wasser und Kohlendioxid, wie in der folgenden Gleichung dargestellt:

HCO3- + H+ → H2CO3 → H2O + CO2.

Wenn eine Base (OH-) in das System eingeführt wird, reagiert Bicarbonat mit der Base zu Carbonat und Wasser, wie in der folgenden Gleichung dargestellt:

HCO3-+ OH- → CO32- + H2O

In beiden Fällen ist das Ergebnis ein stabil gepufferter pH-Wert. Dieser ist sehr wichtig für niedere Tiere und Fische. Schon kleine Schwankungen im pH-Wert können Stress verursachen, der im schlimmsten Fall zum Tod der Organismen führen kann.

Der durch die Alkalinität abgepufferte, stabile pH-Wert stellt im Aquarium zudem sicher, dass die Ausscheidungen der Fische in Form von Ammonium (NH4 +) vorliegen. Ist der pH-Wert zu hoch, kann sich Ammonium in Ammoniak (NH3) umwandeln, das schon in sehr niedrigen Konzentrationen giftig für Fische und niedere Tiere ist.

Gesunde Korallen brauchen Calcium

AdobeStock_2834816Für Korallen ist zudem das richtige Verhältnis von Bikarbonat- und gelösten Calciumionen (Ca2+) besonders wichtig, denn beides wird benötigt, um das aus Calciumcarbonat bestehende Exoskelett der Koralle zu bilden. Daher müssen diese Parameter genau überwacht werden, damit nach Bedarf geeignete SubstanzKoralleen in das Becken eingebracht werden können. Die empfohlenen Werte im Vergleich zum natürlichen Meerwasser finden Sie in untenstehender Tabelle.

 

Wichtige Werte für Riffaquarien

Parameter

Natürliches Meerwasser

Riffaquarium

pH-Wert

8,0 bis 8,5

8,1 bis 8,4

Alkalinität (CaCO3)

125 ppm

145 - 215 ppm

Calcium (Ca2+)

380 bis 420 ppm

380 bis 450 ppm

Hinweis: Die Werte für natürliches Meerwasser basieren auf durchschnittlichen Oberflächenmessungen und können variieren.

Wie können Alkalinität und Calcium kontrolliert werden?

Eine Möglichkeit ist die Verwendung von chemischen Testkits für die Alkalinität. Diese beruhen auf dem Prinzip der Titration über die tropfenweise Zugabe von Reagenzien zu einer Wasserprobe. Dies kann zeitaufwendig und fehlerbehaftet sein, denn die Beobachtung eines Farbumschlags ist subjektiv, wodurch es zu Übertitration und somit Überschätzungen der Ergebnisse kommen kann. Die Calciumbestimmung ist über Teststreifen möglich. Sie sind einfach zu benutzen, das Ergebnis und dessen Auflösung sind jedoch auch hier zu ungenau, um ein konsistentes Verhältnis von Calcium und Alkalinität über die Zeit zu erhalten.

Die Checker® HC von Hanna Instruments für genaue Messungen

hi755-checkerhc_open-angle_1200x1200_300_rgbChecker_Calcium_HI758Mit den Checker® HC Handkolorimetern HI755 für Alkalinität und HI758 für Calcium bietet Hanna Instruments eine erschwingliche Lösung für die genauere, kolorimetrische Messung dieser beiden Parameter. Beide Geräte gehören zu unserer Meerwasser-Serie, was bedeutet, dass sie speziell für den Einsatz in Salzwasser entwickelt wurden und bessere Ergebnisse liefern als ein Test, der für Süßwasser gedacht ist. Die kleinen handlichen Messgeräte sind jederzeit mobil einsatzbereit und dabei sehr einfach zu bedienen.

Der Checker für Alkalinität hat einen Messbereich von 0 - 300 ppm, was den Idealbereich von 145 - 215 ppm gut abdeckt. Der Checker für Calcium hat einen Messbereich von 0 - 600 ppm, was dem Idealbereich von 380 - 450 ppm entspricht.
Die hohe Auflösung von 1 ppm für jeden Test und die hohe Genauigkeit (+/-5 % des Messwerts, +/- 5 ppm für Alkalinität und +/- 6 % für Calcium) ermöglichen die genaue Beobachtung und Einstellung der Alkalinität und Calciumionenkonzentration im Becken. Somit schaffen Sie ideale Verhältnisse für Wachstum und Vitalität Ihrer Korallen.

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Themen: Aquaristik, Wasserhärte, Checker, Meerwasser, Calcium

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