Also um Verwirrungen zu vermeiden:
Der Chemiker unterscheidet:
1) polare Substanzen, die nicht geladen sind (also im elektrischen Feld wandern), aber an sich durch delta EN und Struktur Ladungsschwerpunkte besitzt. Wichtig: Ladungsschwerpunkt ist keine "echte" Ladung
2) unpolare Substanzen, die sowohl nicht geladen sind, als auch keinen Ladungsschwerpunkt besitzten. Dabei kann es auch zufälligerweise vorkommen, dass sich mehrere Ladungsschwerpunkte "neutralisieren" z.B. in Kohlenstoffdioxid
3) Ionen: Teilchen, die eine positive oder negative Ladung besitzen und somit den "Grenzfall" einer polaren Substanz darstellen.
In Wirklichkeit geht aber alles fließend ineinander über. Es gibt genügend Stoffe die teilweise echte Ladungen, und teilweise polare Substanzen darstellen.
Wieso ist das nun für Garnelen interessant:
Jede Zelle wird von einer semipermeablen Membran umschlossen, dies gilt für jeden Organismus. Diese Membran besteht aus mehr oder minder unpolare Substanzen. Dadurch ergibt sich folgender Effekt:
Frei durchgehen können: unpolare Substanzen, kleine polare Substanzen (Wasser, Ammoniak NH3, Salpetrigige Säure HNO2).
Nicht durch gehen können: geladene Teilchen, also Ionen! Daher kein Ammonium NH4+, kein Nitrit (NO2-)
Wie hängt das nun mit dem pH-Wert zusammen:
Salpetrige Säure (HNO2) ist eine nicht zu starke Säure,
Ammoniak eine nicht zu starke Base.
Der pH-Wert ist eine Schreibweise für die Konzentration an Protonen (H+) in Lösung. Nieder pH-Wert = viel H+, hoher pH-Wert = wenig H+
Ammoniak macht folgende Reaktion: NH3 + H+ -> NH4+
Bei niedrigem pH-Wert, liegt also der Großteil des Ammoniaks in Form von Ammonium NH4+ vor, und kann somit nicht durch die Membranen hindurch.
Salpetrige Säure reagiert genau umgekehrt: HNO2 -> NO2- + H+
Bei niedrigem pH-Wert, also viel H+ kehrt die Reaktion sich um und aus NO2- und H+ wird HNO2, welches dann hindurch kann.
Daraus folgt dann: Nieder pH-Wert, Ammoniak weniger ein Problem, Nitrit dafür aber. Hoher pH-Wert Nitrit kein Problem, aber Ammoniak!
Nitrit wirkt oxidierend und ist für alle Organismen giftig. Ammoniak wirkt zwar nicht oxidierend, bringt aber Proteine aus dem Gleichgewicht, sodass es durch die pH-Wirkung giftig wirkt.
Wie sich das ganze nun auf Wirbellose auswirkt weiß ich nicht. Ich bin im letzten Semester meines Chemie-Studiums mit Fachrichtung Biomedizin, daher kann ich mich immer nur auf den "Menschen" beziehen.
Wichtig noch zu erwähnen: Ionen können durch Membranen, zwar nicht von alleine aber durch aktiven Transport. In diesem Fall sind all diese Betrachtungen natürlich nicht mehr vollständig richtig. Über die Membranen von Wirbelosen kenn ich mich aber nich aus..
Meine persönliche Einschätzung jedoch: Ich denke Ammoniak sollte bei ausreichend niedrigem pH (<7.5) kein Problem darstellen. Nitrit dürfte weitaus kritischer sein...
