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Alt 16.04.2019, 10:19   #1   Druckbare Version zeigen
Pflanzenfreak  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
Frage zu Nährstoffausfällungen in Aquarienwasser

Hallo zusammen,

mein Name ist Marco und ich habe mich hier angemeldet da ich einige Fragen zu Biochemischen Vorgängen im Aquarium habe.
Ich muss dazu erwähnen das ich im Bereich Biologie und Chemie ein Laie bin und mich deshalb hier an erfahrene oder angehende Chemiker bzw. Biologen wenden möchte.
Ich hoffe das ich damit bei einigen hier ein Interesse wecken kann.

Wie der Titel schon verrät geht es um Nährstoffällungen,in erster Linie um Eisen und Kalk und ob es da zusammenhänge geben kann.

Ich gehe mal ins Detail:

Grund für die Fragen sind, dass ich im Moment Ursachenforschung für ein Rotalgenwachstum (in meinem Fall umganssprachlich Pinselalgen genannt) in meinem Aquarium betreibe.
Ich bin mittlerweile soweit das ich recht sicher sagen kann das die Algen Calciumcarbonat als Kohlenstoffquelle nutzen und das dieses womöglich auch eine Lebensgrundlage für diese darstellt.
Ich habe das durch einige Versuche und Analysen herausgefunden.
Man kann diese Algen mit dem Desinfektionsmittel Glutaraldeyd unter Wasser einnebeln und dadurch abtöten.
Das habe ich vor einigen Wochen an einigen Stellen getan.
Nach dem der Zersetzungsprozess abgeschlossen war, waren weiße Rückstände zu erkennen.
Ich habe Grund zur Annahme das es sich dabei um Kalk handelt da mein Leitungswasser eine hohe Härte aufweist, 114 Mg/l Ca und 26 mg/l Mg bei einem CO2-Gehalt von 42,66 mg/l.
Zum Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht fehlen 10,77 mg/l. Das Wasser ist damit calcitabscheidend, der zugehörige Wert der Calcitlöslichkeit beträgt -12 mg/l.
Der Co2 - Gehalt im Aquarium liegt aber als Höchstwert am Abend bei ca 30 mg/l (der Wert wird mit einer Dauertestreagenz ermittelt)und fällt in der Nacht wieder leicht ab da das Co2 über eine Druckgasanlage während der Beleuchtungsphase zugegeben wird.
Somit findet eine permanente Calciumcarbonatausfällung statt, die auch in Form einer Trübung der Wasseroberfläche sichtbar ist.
Ich sehe es dadurch, gegenwärtig, als erwiesen an das die weißen Rückstände der Algen aus Kalk bestehen und das dieser zumindest eine Lebensgrundlage darstellt.
Warum die Alge, trotz vorhandensein von gelöstem Kohlendioxid das Calciumcarbonat als Kohlenstoffquelle nutz ist mir schleierhaft, vielleicht liegt das aber auch schlicht in ihrer Natur.

Als Gegenmaßnahme dazu werde ich demnächst enthärtetes Wasser, mittels Umkehrosmoseanlage, verwenden um die Härte soweit zu senken das die 30 mg/l Co2 ausreichen um das Calcium in Lösung zu halten.

Jetzt komme ich aber zu einer Großen Unbekannten und der "Hauptfrage".

Die Algen reagieren auf die Zugabe von Eisendünger (Eisen 2 und Eisen 3 Verbindungen, je nach Dünger mehr oder weniger stark chelatiert) mit einem deutlich sichtbaren Wachstumsschub.

Können Verbindungen aus Calciumcarbonat und Eisenverbindungen entstehen oder sich irgendwie beeinflussen das diese Wachstumsschübe erklärt werden können?
Gibt es da irgendwas?

Ich habe die Vermutung weil ich den Schlamm ,der sich im Filter ansammelt und hauptsächlich aus pflanzlichen Teilen und tierischen Ausscheidungen besteht, auf Eisengehalt getestet.
Das Ergebniss war das der Schlamm recht stark Eisenhaltig ist, einen genauen Wert kann ich mit dem Tröpfchentest allerdings nicht ermitteln.
Der Wert hing davon ab wie viel Schlamm ich in die 5ml Testwasser gegeben habe.
Ich würde aber sagen das der Schlamm stark Eisenhaltig war da geringe Mengen Schlamm einen deutlich violetten Farbauschlag verursacht haben, entsprach dann auf die 5ml Wasser einem Gehalt von 1 mg/l.
Im Wasser selbst war kein Eisen nachweißbar.
Das bedeutet also das es bis unter die Nachweißgrenze ausffällt.

Nur warum passiert das?
Ich bin bei Internet - Recherchen auf einen Artikel gestoßen in dem stand das Calciumcarbonat Eisen binden kann, allerdings wurde darauf nicht näher eingegangen und ich kann mir deshalb daraus keinen Reim machen.

Meine Theorie: (Ich bin Laie!)
Das Calciumcarbonat fällt in kristalliner Form aus und wird wohl vom Filter aus dem Wasser seperiert und kann, je nach Größe der Kristalle, dort verbleiben und sich Mangels Co2 auch nicht mehr rücklösen.
Dadurch wird die Eisenausfällung gefördert.


Bin Ich auf dem Holzweg oder kann da grob was dran sein?

Über Antworten (die für mich auch verständlich formuliert werden) würde ich mich sehr freuen und bedanke ich mich bereits vorneweg!

Gruß Marco
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Alt 16.04.2019, 10:37   #2   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.332
AW: Frage zu Nährstoffausfällungen in Aquarienwasser

Die Kohlenstoffquelle ist Kohlendioxid, was aber im Wasser immer zusammen mit Carbonat vorkommt. Das Carbonat ist dabei die Form, die direkt aufgenommen wird. Bei den weissen Rückständen wird es sich im Calciumcarbonat handeln.

Der Versuch mit dem Glutaraldehyd geht natürlich, aber das schädigt auch alle anderen Organismen. Wenn man es so machen möchte, ist Wasserstoffperoxid geeignet.

Eisen und Calcium/Carbonat/Kohlendioxid bilden unter den beschriebenen Bedingungen keine definierten chemischen Verbindungen.

Aber: Algen benötigen für ihr Wachtum ziemlich viel Eisen. Das ist der "begrenzende Faktor" für ihr Wachstum. Gibt man Eisen dazu, wird das Algenwachtum stark zunehmen (Algen enthalten 10.000 - 100.000 mehr Eisen als das sie umgebende Wasser).

Eisen wird aber im Boden recht schnell in praktisch unlösliche Eisenverbindungen (Eisenphosphat) umgewandelt. Je nach Testmethode wird man also immer ziemlich viel Eisen im Boden (bzw. Filtrat) feststellen.

Das mit dem engthärteten Wasser ist hier eine Möglichkeit, den gewünschten Härtegrad (und damit das Kohlensäure-Carbonat-Kalk-Verhältnis) einzustellen.

Gruß

jag
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Aus gegebenem Anlass: Alle Rechnungen überprüfen, da keine Gewähr. - Fragen bitte im Forum stellen.
jag ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.04.2019, 09:35   #3   Druckbare Version zeigen
Pflanzenfreak  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
AW: Frage zu Nährstoffausfällungen in Aquarienwasser

Hi jag,

danke für deine Antwort.


Zitat:
Zitat von jag Beitrag anzeigen
Der Versuch mit dem Glutaraldehyd geht natürlich, aber das schädigt auch alle anderen Organismen. Wenn man es so machen möchte, ist Wasserstoffperoxid geeignet.
Weil du hier Organismen erwähnst bringt mich das zu einer weiteren Frage.
Ich habe die Kalkausfällung in einem Glasgefäß nachgestellt.
Ich habe ca. 1 Liter Leitungswasser mehrere Tage abstehen lassen, die Oberfläche wurde trüb und an den Gefäßwänden bildete sich eine "Haut", vermutlich aus Kalk.
Das müsste demnach im Aquarium auch passieren.
Kann diese "Haut" die Bildung und Funktion eines Biofilms, der ja aus Mikroorganismen besteht und dazu in der Lage ist sämtliche Oberflächen zu besiedeln, beeinträchtigen?

Wie sieht es eigentlich mit Schwermetallen im Leitungswasser aus, können diese auch in geringen Konzentrationen, also unterhalb von gesetzlichen Grenzwerten, toxische Wirkungen auf Mikroorganismen haben?

Zitat:
Eisen und Calcium/Carbonat/Kohlendioxid bilden unter den beschriebenen Bedingungen keine definierten chemischen Verbindungen.

Aber: Algen benötigen für ihr Wachtum ziemlich viel Eisen. Das ist der "begrenzende Faktor" für ihr Wachstum. Gibt man Eisen dazu, wird das Algenwachtum stark zunehmen (Algen enthalten 10.000 - 100.000 mehr Eisen als das sie umgebende Wasser).
Ok, dann lege ich dieses Gedankenspiel ad acta und konzentriere mich auf die Enthärtung.

Gruß Marco
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Alt 17.04.2019, 16:17   #4   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.332
AW: Frage zu Nährstoffausfällungen in Aquarienwasser

Das sich ein sichtbarer Kalkfilm auf Wasser bildet (trübe Oberfläsche), wäre sehr ungewöhnlich. Kalk lagert sich an den Wänden ab (wie auch geschrieben). Wenn überhaupt müsste das Wasser aber schon sehr kalkhaltig sein (was es hier ja ist). Solche Trübungen auf Wasser, dass länger steht, besteht normalerweise aus Bakterien vielleicht hier aber auch eine Mischung von beidem.

Wenn sich so eine Schicht bildet, wird das wahrscheinlich keine wesentliche Wirkung auf die übrigen Mikroorganismen haben.

Schwermetalle in den Konzentrationen, wie sie im Trinkwasser höchstens vorkommen, haben keine Auswirkungen auf Mikroorganismen. Bei den Trinkwasserwerten handelt es sich immer um Werte, nachdem die Leitung gründlich gespült wurde, um Einflüsse z.B. des hauseigenen Rohrsystems zu verhindern.

Gruß

jag
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jag ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.04.2019, 21:40   #5   Druckbare Version zeigen
Pflanzenfreak  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
AW: Frage zu Nährstoffausfällungen in Aquarienwasser

Zitat:
Das sich ein sichtbarer Kalkfilm auf Wasser bildet (trübe Oberfläsche), wäre sehr ungewöhnlich. Kalk lagert sich an den Wänden ab (wie auch geschrieben). Wenn überhaupt müsste das Wasser aber schon sehr kalkhaltig sein (was es hier ja ist).
Ich bin mir sehr sicher das es ein Kalkfilm ist da sich die Trübung durch eine simple Maßnahme deutlich reduzieren ließ.
Ich habe die Oberflächenbewegung des Wassers durch tiefer setzen des Ausströmers stark reduziert, dadurch wird weniger Co2 ausgetrieben und in der Folge die Calciumausfällung reduziert.
Vorher habe ich die Oberfläche manuell bestmöglich von der Schicht befreit.
Nach 24 Stunden war die Oberfläche immer noch klar, zuvor war diese wenige Stunden nach dem "reinigen" wieder trüb.
Jetzt, nach ein paar Tagen hat die trübung wieder leicht zugenommen, was ja auch logisch ist da der eingestellte Co2 Wert von ca. 30 mg/l nicht ausreicht um das Calcium gänzlich gelöst zu halten.

Um das ganze mal ausserhalb des Aquariums zu testen habe ich ein Gefäß mit Wasser aufgestellt, nach ca 24 Stunden war die Oberfläche trüb, Ablagerungen an den Wänden konnte ich erst Tage später eindeutig sehen.

Um festzustellen ab welcher Härte dieser Effekt nicht mehr eintritt habe ich das nochmal wiederholt
Dieses mal habe ich 2 Teile Leitungswasser und 1 Teil destilliertes Wasser vermischt.
Das entspricht rein rechnerisch einer GH von 15°dH.
Das Gefäß steht jetzt den 5. Tag und es sind deutliche Unterschiede zu erkennen.
Die Oberfläche ist klar geblieben, die Gefäßwände sind trüb. So wie du es beschreibst.

Diese geringe Senkung hat also schon einen Einfluss gehabt.

Ich werde nochmal rein Leitungswasser abstehen lassen und wenn sich die Trübungen wieder zeigen Co2 zugeben.
Wenn sich die Trübungen komplett lösen lassen wäre es der Beweiß das die Schicht aus Kalk besteht.

Eine Bakterielle "Kahmhaut" kenne ich, das ist ein deutlicher Unterschied.

Ich habe ein Bild der getrübten Wasseroberfläche angehängt.

Gruß Marco
Pflanzenfreak ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 17.04.2019, 21:45   #6   Druckbare Version zeigen
Pflanzenfreak  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
AW: Frage zu Nährstoffausfällungen in Aquarienwasser

Hier das Bild.
Auffällig ist auch das farbige schimmern der Wasseroberfläche.
Möglicherweise verursacht durch Calciumcarbonatkristalle.
Angehängte Grafiken
Dateityp: jpg IMG_7938.jpg (80,7 KB, 5x aufgerufen)

Geändert von Pflanzenfreak (17.04.2019 um 21:56 Uhr)
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