Optimale Wasserqualität sicherstellen
Dass Fische und Pflanzen gedeihen ist keine Selbstverständlichkeit, wie jeder Aquarienliebhaber weiß. Jedes Aquarium ist ein abgeschlossenes kleines Ökosystem, das für seine Bewohner die richtigen Lebensbedingungen bieten muss – und einige dieser Bewohner können sehr anspruchsvoll sein.
Während einige Themen offensichtlich sind, wie
z.B. Fütterung und klares Wasser, gibt es viele weitere Parameter, die die Vitalität und Gesundheit von Tieren und Pflanzen im Aquarium positiv oder negativ beeinflussen und die nicht mit bloßem Auge erkennbar sind. Dies sind die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Wassers. Hier die richtigen Werte einzustellen und sie dauerhaft unter Kontrolle zu behalten ist eine wichtige Aufgabe für Aquarianer. Glücklicherweise lassen sich die wesentlichen Wasserwerte einfach messen und können unproblematisch überwacht werden, so dass es möglich ist, genau die individuellen Bedingungen zu schaffen, die für den jeweiligen Besatz ideal sind.
pH-Wert
Der pH-Wert von Wasser sagt etwas darüber aus, ob das Milieu sauer (pH < 7), basisch (pH > 7) oder im neutralen Bereich (pH 7) liegt. Im Aquarium sollte der pH um den neutralen Bereich herum liegen. Nicht nur starke Abweichungen hiervon, sondern auch starke Schwankungen nehmen die Bewohner übel.
Es ist daher wichtig für eine ausreichende Alkalität des Wassers zu sorgen, da dies den pH-Wert stabilisiert. Eine Auswahl unserer pH-Meter finden Sie hier.
Wassertemperatur
Die Temperatur ist der wichtigste und am meisten überwachte Parameter im Aquarium. Nicht nur, dass die Bewohner – entsprechend ihrer Herkunft – an bestimmte Temperaturen gewohnt sind, auch Temperaturschwankungen können für Probleme sorgen.
So kann z.B. das Immunsystem von Fischen beeinträchtigt werden, was zur Ausbreitung von Parasiten führen kann.
Leitfähigkeit
Die Leitfähigkeit erfasst alle Ionen im Wasser. Daher können über diesen Wert Rückschlüsse auf die Menge gelöster mineralischer Stoffe, die Alkalinität, gelöste Stoffwechselprodukte der Bewohner und den Salzgehalt gezogen werden. Die exakten Mengen der einzelnen Parameter müssen jedoch über dafür geeignete Verfahren ermittelt werden.
Eine Auswahl unserer Leitfähigkeitsmessgeräte finden Sie hier.
pH-Wert und Wasserhärte
Der pH-Wert wird in eine Skala eingeteilt: Eine Lösung mit pH-Wert 7 ist neutral, unterhalb von 7 ist sie sauer, oberhalb von 7 basisch. Der pH-Wert wirkt sich auf eine Vielzahl biochemischer Prozesse aus. Besonders Bakterien und Einzeller sind in hohem Maße pH-empfindlich, was sich z.B. auf den Bakterienfilm im Filter auswirken kann.
Der optimale pH-Wert im Meerwasseraquarium liegt je nach Besatz bei pH 8,1 bis 8,4 Im Süßwasseraquarium liegt der Wert bei etwa pH 6,5 bis 8,5. pH-Werte unter 5,0 und über 9,0 sind lebensfeindlich.
Alkalinität (Karbonathärte)
Die Alkalinität besagt, wieviel Säure das Wasser aufnehmen und „binden“ kann, ohne dass sich der pH-Wert ändert. Man spricht dabei von der „Pufferkapazität“ des Wassers. Gibt man eine Säure in Wasser mit einer niedrigen Alkalinität, ändert sich der pH-Wert rasch. Bei Wasser mit hoher Alkalinität muss für dieselbe pH-Wert-Änderung weit mehr Säure hinzugegeben werden. Demnach hält eine höhere Alkalinität in einer wässrigen Lösung den pH-Wert stabil.
Falsche Alkalinitätswerte und Alkalinitätsschwankungen können viele Organismen, vor allem niedere Tiere, schädigen. Es können Probleme wie Verätzungen, Korallenbleiche und Gewebeverlust auftreten.
Gesamthärte
Der Begriff „Wasserhärte“ bezeichnet die Stoffmengenkonzentration der im Wasser gelösten Ionen der Erdalkalimetalle und bestimmten Anionen, die sich mit ihnen verbinden. Zu den sogenannten „Härtebildnern“ gehören in erster Linie Calcium- und Magnesiumionen. Die Gesamthärte wird immer noch häufig in °dH angegeben, die korrekte Einheit ist jedoch mmol/L CaCO3. Eine Einteilung der Wasserhärtebereiche finden Sie in nebenstehender Tabelle.
Die Gesamthärte wirkt sich nicht auf den pH-Wert und andere Wasserwerte aus. Calcium- und Magnesiumionen sind dennoch wichtig für Fische, Pflanzen und niedere Tiere und werden für Skelettbildung, Muskelfunktionen und Photosynthese benötigt. Die meisten Arten fühlen sich in weichem bis mittelhartem Wasser wohl, es gibt jedoch Arten, die besondere Ansprüche stellen, wie ostafrikanische Buntbarsche, die oft Härtegrade von mehr als 11 °dH benötigen, oder Diskusfische, die extrem weiches Wasser brauchen (ca. 2 °dH). Im Meerwasseraquarium liegt der Fokus hauptsächlich auf dem Gehalt an Calciumionen, da dieser für die Skelettbildung von Korallen eine sehr wichtige Rolle spielt.
- Wir empfehlen Ihnen, nur Tier- und Pflanzenarten zu vergesellschaften, die ähnliche Anforderungen an den pH-Wert, die Gesamthärte und die Alkalinität stellen.
- Zu hartes Leitungswasser kann bei der Einrichtung des Aquariums oder beim Wasserwechsel mit destilliertem Wasser oder Osmosewasser gemischt werden.
- In jedem Fall ist es wichtig, pH-Wert, Alkalinität und Gesamthärte regelmäßig, vor allem aber nach Einrichtung und Wasserwechsel zukontrollieren, um das Wasser durch diese Verdünnung oder mit geeigneten MItteln aus dem Fachhandel (z.B. CO2-Diffusor, pH-Senker, Härtebildner, Bicarbonat o. Ä.) auf die Bedürfnisse Ihrer Arten einzustellen.
- Zur Kontrolle des pH-Werts, der Alkalinität und der Wasserhärte finden Sie eine Auswahl geeigneter Geräte hier
- pH-Messung: Tipps und Tricks
So messen Sie den pH-Wert mit einer Elektrode
Für die elektrochemische pH-Messung wird eine Messkette, bestehend aus einer Messelektrode (pH-Elektrode, die auf Wasserstoffionen reagiert und eine der Aktivität der Ionen proportionale Spannung erzeugt) und einem Messgerät (pH-Meter) verwendet. Das Gerät misst die von der Elektrode abgegebene Potentialdifferenz in Millivolt. Die interne Elektronik wandelt das Ergebnis in die pH-Einheit um. Diese Messmethode wird auch als potentiometrische pH-Messung bezeichnet und ist die am besten geeignete Methode, um genaue pH-Messungen zu erhalten. Die Durchführung zuverlässiger, sicherer und genauer pH-Messungen hängt von vielen Faktoren ab: der Qualität der verwendeten Geräte, der Art der Elektrode, dem Wartungszustand der Elektrode. Bei Taschen-pH-Geräten (pH-Testern) ist die Messkette in einem einzigen kompakten Gehäuse zusammengefasst.
Durchführung der Messung
1. Entfernen Sie die Schutzkappe von der Elektrodenspitze.
Eventuelle Salzablagerungen sind unbedenklich. Dies ist ein normales Phänomen, da der Elektrolyt über das Diaphragma diffundiert. Entfernen Sie die Ablagerungen duch einfaches Spülen mit Leitungswasser.
1. Tauchen Sie die Spitze der Elektrode in das Messmedium und bewegen Sie sie leicht für ca. 30 Sekunden.
2. Lesen Sie den pH-Wert ab.
3. Spülen Sie die Elektrode mit Leitungswasser ab.
4. Geben Sie eine kleine Menge Elektroden-Aufbewahrungslösung oder, wenn nicht vorhanden, pH-7-Pufferlösung in die Schutzkappe und setzen Sie sie wieder auf die Elektrodenspitze.
Elektroden hydratisieren
Jede pH-Elektrode reagiert mit dem wässrigen Medium, indem sie einen Wasserfilm auf dem Kolben bildet. Dieser Film ist nicht sichtbar, da seine Dicke einige Zehntausendstel Mikrometer beträgt. Die Regelmäßigkeit, Dicke und Zusammensetzung dieses Films bestimmen die Ansprechzeit und Messgenauigkeit einer Elektrode. Der Film ist für die Durchführung der Messung unerlässlich. Bei einer trockenen Elektrode ist er nicht mehr intakt. Die Elektrode muss daher hydratisiert werden. Die Hydratation einer trockenen Elektrode kann mehrere Stunden dauern.
Hydratisieren einer Elektrode:
1. Entfernen Sie die Schutzkappe von der Elektrode.
2. Tauchen Sie die Elektrode für mindestens 2-3 Stunden (am besten über Nacht) in Aufbewahrungslösung
Um die Elektrode feucht zu lagern:
1. Geben Sie eine kleine Menge Elektroden-Aufbewahrungslösung oder, falls nicht vorhanden, pH 7-Pufferlösung in die Schutzkappe und setzen Sie diese auf die Elektrodenspitze.
2. Lagern Sie den Tester oder die Elektrode senkrecht mit dem Messkolben nach unten.
2-Punkt-Kalibrierung
Um eine genaue und zuverlässige Messung zu gewährleisten, muss ein pH-Meter regelmäßig kalibriert werden (wir empfehlen mindestens eine Kalibrierung pro Woche):
1. Entfernen Sie die Schutzkappe von der Elektrode.
2. Entfernen Sie eventuelle Salzablagerungen, indem Sie die Elektrode mit Leitungswasser spülen.
- Entfernen Sie alle Luftblasen, die sich auf der Glasspitze gebildet haben könnten, durch Schütteln wie bei einem medizinischen Thermometer. Kalibrieren Sie Ihr pH-Meter wie folgt: Spülen sie die Elektrode mit destilliertem oder demineralisiertem Wasser
- Kalibrierung auf pH 7,01 mit einer Pufferlösung pH 7,01 unter Beachtung der Hinweise in der Betriebsanleitung (bei Geräten mit Ein-Punkt-Kalibrierung stoppt das Verfahren bei diesem Schritt)
- Mit destilliertem oder demineralisiertem Wasser spülen.
- Kalibrierung bei pH 4,01 (geeignet für hydroponische, saure Medienanwendungen) mit einer Pufferlösung pH 4,01 (oder bei pH 10 für Messungen mit alkalischen Medien) gemäß den Anweisungen in der Betriebsanleitung
- Mit destilliertem oder demineralisiertem Wasser spülen
Das Gerät ist messbereit
Eine Qualitätskalibrierung muss mit geeigneten und frischen Kalibrierlösungen durchgeführt werden. Kalibrierlösungen haben ein Verfallsdatum, nach dem sie nicht mehr verwendet werden können. Notieren Sie bei Flaschen-Kalibrierlösungen das Öffnungsdatum auf der Flasche. Lagern Sie die Lösung maximal 6 Monate. Verwerfen Sie dann den Rest, auch wenn das Verfallsdatum noch nicht abgelaufen ist. Der Inhalt der Flasche muss sauber gehalten und vor Kontamination geschützt werden. Tauchen Sie die Elektrode daher niemals direkt in die Flasche, um die Lösung nicht zu verunreinigen. Geben Sie stattdessen zum Kalibrieren eine kleine Menge Lösung aus der Flasche in einen sauberen Behälter. Um Ihnen die Kalibrierung noch leichter zu machen, bietet Hanna Instruments neben den Lösungen in Flaschen auch Lösungen in gebrauchsfertigen Einwegbeuteln an. Zur Kalibrierung öffnen Sie einfach einen frischen Beutel und tauchen die Elektrode hinein.
Achtung: Die Beutel dürfen nicht mehrfach verwendet werden, um Kontaminationen zu vermeiden.
Wie kann man die Lebensdauer einer Elektrode erhöhen?
Eine Elektrode befindet sich nie im perfekten chemischen Gleichgewicht mit der zu messende Lösung. Der Glaskolben wird daher langsam, aber kontinuierlich angegriffen. Die folgenden Merkmale sprechen für eine Alterung der Elektrode:
- Eine immer längere Reaktionszeit
- Eine Erhöhung des elektrischen Widerstands der Elektrode
- Schwierigkeiten bei der Kalibrierung bei pH 4 oder pH 10
- Eine Abweichung von Punkt 0 (pH 7)
Die Lebensdauer einer Elektrode kann durch regelmäßige Reinigung verlängert werden. Hanna Instruments bietet eine breite Palette von Reinigungslösungen für ein breites Anwendungsspektrum. Der untenstehende Reinigungsprozess trifft dabei für alle Lösungen zu:
1. Tauchen Sie die Elektrode je nach Verschmutzungsgrad für mindestens 10 bis 15 Minuten (oder für die in der Gebrauchsanweisung des Gerätes angegebene Zeit) in eine Reinigungslösung
2. Spülen Sie die Elektrode mit destilliertem Wasser ab.
3. Tauchen Sie die Elektrode 2 bis 3 Stunden in die Aufbewahrungslösung oder, wenn nicht vorhanden, in eine pH 7 Lösung, um sie zu regenerieren.
4. Kalibrieren Sie neu.
Elektrodenaufbewahrung
Für eine kurzzeitige Lagerung wird eine leicht saure Aufbewahrungslösung oder (falls nicht vorhanden) Pufferlösung pH 7 empfohlen. Geben Sie die Aufbewahrungslösung hierzu in die Schutzkappe.
Bei längerer Lagerung (mehrere Wochen, auch mehrere Monate ohne Verwendung des Gerätes) stellt sich immer die Frage nach der „trockenen“ oder „feuchten“ Lagerung: Vertikal und feucht gelagerte Elektroden können sofort wiederverwendet werden, trockene Elektroden benötigen vor ihrem Wiedereinsatz mehrere Stunden Rehydratation, altern aber langsamer.
Was ist die Leitfähigkeit?
Die Leitfähigkeit (EC) ist ein Maß für die Fähigkeit von Wasser, elektrischen Strom zu leiten. Sie ergibt sich aus der Gesamtmenge der in Wasser gelösten Salze ohne ionische Unterscheidung. Die Leitfähigkeit von Wasser wird durch das Vorhandensein von gelösten anorganischen Feststoffen wie Chlorid, Nitrat, Sulfat und Phosphatanionen (Ionen mit negativer Ladung) oder Natrium-, Magnesium-, Kalzium-, Eisen- und Aluminiumkationen (Ionen mit positiver Ladung) beeinflusst. Sie werden als Total dissolved solids (TDS) bezeichnet. Die Leitfähigkeit wird auch durch die Temperatur beeinflusst: Je wärmer das Wasser, desto höher die Leitfähigkeit. Aus diesem Grund bezieht sich die Leitfähigkeit auf die Leitfähigkeit bei 25 °C).
Unsere Leitfähigkeits-/TDS-Messgeräte könnten vielfältig eingesetzt werden, z.B. für die Überwachung der TDS-Werte für empfindliche Arten wie Diskus, zur Beurteilung von Osmosewasser oder für. Salzgehaltmessungen. EC oder TDS Werte liefern genauere Ergebnisse in Bezug auf den Salzgehalt als z.B. ein Densimeter oder Refraktometer
Leitfähigkeitsmesssystem
Ein Messsystem für die Leitfähigkeit von Lösungen besteht aus einer Leitfähigkeitssonde mit Temperatursensor und einem Konduktometer.
An zwei in die Probe eingetauchte Elektroden (in der Leitfähigkeitssonde enthalten) wird ein Wechselstrom angelegt und die resultierende Spannung gemessen. Die Probe verhält sich wie ein elektrischer Leiter. Ein angeschlossener Konduktometer berechnet die Leitfähigkeit und zeigt den Leifähigkeitswert an. Bei Taschen-Leitfähigkeitsmessgeräten (oder Leitfähigkeitsprüfern) sind Leitfähigkeitsmesszelle, Temperatursonde und Gerät im gleichen Gehäuse kombiniert.
Der Einfluss der Temperatur
Die Leitfähigkeit einer Lösung ist stark von ihrer Temperatur abhängig. Steigt die Temperatur, steigt die Leitfähigkeit. Um die bei verschiedenen Temperaturen gemessenen Ergebnisse zu vergleichen, wird eine Temperaturkorrektur durchgeführt. Zur Temperaturkorrektur wird der Leitfähigkeitswert berechnet, der bei einer Referenztemperatur von 20 °C oder 25°gemessen würde.
Aktuelle Technologien ermöglichen es Leitfähigkeitsmessgeräten, die Temperaturkorrektur der Ergebnisse automatisch durchzuführen. Sie messen die tatsächliche Leitfähigkeit und Temperatur der Probe und wandeln dann unter Verwendung des Temperaturkoeffizienten ß (2% pro °C) den Leitfähigkeitswert um, um ihn auf die Referenztemperatur einzustellen. Das angezeigte Ergebnis ist daher ein neu berechneter Wert, der der Leitfähigkeit der Probe bei einer Temperatur von genau 20 °C oder 25 °C.
Alle Konduktometer von Hanna Instruments sind mit einer automatischen Temperaturkorrektur ausgestattet, die repräsentative Ergebnisse liefert.
Leitfähigkeits-Messung: Tipps und Tricks
So messen Sie die Leitfähigkeit
1. Entfernen Sie die Schutzkappe am Ende der Sonde.
2. Spülen Sie die Sonde 2 bis 3 mal gründlich mit destilliertem Wasser ab, um Verunreinigungen zu entfernen.
3. Tauchen Sie das Ende der Sonde in die Probe ein.
4. Achten Sie darauf, dass sich die Sonde in der Mitte des Behälters befindet und den Boden nicht berührt.
5. Warten Sie, bis sich der Messwert stabilisiert hat, und lesen Sie den EC-Wert ab.
6. Spülen Sie die Elektrode mit destilliertem Wasser.
7. Setzen Sie die Schutzkappe am Ende der Sonde wieder ein.
8. Wenn Sie mehrere Messungen nacheinander durchführen, spülen Sie die Sonde zwischen den einzelnen Messungen mit destilliertem Wasser.
1-Punkt-Kalibrierung
Um eine genaue und zuverlässige Messung durchzuführen, muss ein Leitfähigkeitsmessgerät regelmäßig kalibriert werden (wir empfehlen eine zweimonatliche Kalibrierung). Die Kalibrierung dient zur Anpassung der von der Messkette gemessenen Werte. Es wird mit Kalibrierlösungen bekannter Leitfähigkeit und Qualität durchgeführt. Die 1-Punkt-Kalibrierung ist die häufigste und bietet eine sehr gute Messqualität. Es sollte jedoch sichergestellt sein, dass der Wert der verwendeten Kalibrierlösung nahe dem erwarteten Leitfähigkeitswert der Probe liegt.
1. Entfernen Sie die Schutzkappe von der Sonde.
2. Spülen Sie die Sonde 2 bis 3 mal gründlich mit destilliertem Wasser ab, um Verunreinigungen zu entfernen.
3. Tauchen Sie die Sonde in die Probe und achten Sie darauf, dass sich die Sonde in der Mitte des Behälters befindet und den Boden nicht berührt.
4. Warten Sie, bis sich die Messung stabilisiert hat.
5. Wenn Ihr Leitfähigkeitsmessgerät über eine automatische Kalibrierung verfügt, bestätigt das Gerät den Vorgang und zeigt „OK“ an, bevor es in den Messmodus zurückkehrt.
Wenn Ihr Leitfähigkeitsmessgerät manuell kalibriert wird, verwenden Sie einen kleinen Schraubendreher und stellen Sie die Anzeige des Messgeräts ein, indem Sie das Potentiometer am Gerät drehen, bis der Sollwert der Leitfähigkeitslösung auf der Anzeige erscheint. Ihr Gerät ist kalibriert.
1. Spülen Sie die Sonde gründlich mit destilliertem Wasser ab.
Sondenpflege
Nach jedem Gebrauch spülen Sie die Leitfähigkeitssonde ab, um alle Verunreinigungen zu entfernen – vorzugsweise mit destilliertem Wasser – und lagern Sie sie trocken.
Da salzhaltige Lösungen recht aggressive Medien sind, die die Verschmutzung und Ablagerung fördern, empfehlen wir eine regelmäßige Grundreinigung.
Die Sonde kann wie folgt gereinigt werden:
Durch Einweichen in die Allzweckreinigungslösung,
Mit Methanol oder alternativ mit Geschirrspülmittel
Mit einer weichen Bürste
Achtung: Die Oberflächen der Elektroden dürfen bei der Reinigung unter keinen Umständen beschädigt werden.
Nach jeder Reinigung muss die Sonde gründlich mit destilliertem Wasser gespült werden. Kalibrieren Sie dann Ihr Gerät mit der entsprechenden Kalibrierlösung neu.
