Hydrochemische Betrachtung von Shrimp Soil

[Nibelunc]

Guten Abend,

nach einigen sehr interessanten eMails mit Bernhard bin ich daran gegangen ein Becken aufzubauen und die Wirkungsweise und Chemie von Shrimp Soil näher zu betrachten. Es ist noch eine Menge in Arbeit, aber ich möchte an dieser Stelle mal ein bissl was zusammen tragen und an euch, die ihr vielleicht mehr Erfahrung damit habt, ein paar Fragen stellen. Was die Aquaristik angeht bin ich ein ziemlicher, wenn auch belesener Anfänger. Das versuche ich durch meine Kenntnisse im Bereich Hydrogeologie und Geochemie auszugleichen. Ich hoffe mit diesem Threat eine interessante Diskussion zu beginnen. Aber ich habe keine Lust auf Mecker-und-Annerv-Threats wie: http://www.garnelenforum.de/board/showthread.php?t=127295
Die SuFu habe ich auch schon bemüht, aber ich mußte die Informationen zum Shrimp Soil ziemlich zusammenklauben und hoffe, dass ihr mir helfen wollt hier eine Zusammenfassung zu gestalten. Zurück zum Thema:

Das Becken:

• 54l Standardbecken
• Filterung über die Kombination von Lifetec(k?) Bodenfilter und JBL CristalProfi E250
• Bodengrund: ca 2,5 cm Zeolith und darüber zwischen 3 und 8 cm (im Hintergrund) Shrimp Soil
• Steine: Paragneis + Nexø - Sandstein + andere Sandsteine des nordischen Raumes
• Wurzel: rote Moorkienwurzel (leider noch beim Wässern, da sie einfach nicht sinken will)
• Bepflanzung: momentan Nixkraut + Vallisneria spiralis, es kommen noch ein Paar (i.B. Moos) dazu, es soll aber eher spärlich bleiben und nicht überwuchert sein
• Besatz: zunächst meine CR, später dann hoffentlich etwas mehr und dichteres Weiß.
• zusätzliche Technik: CO², da mich besonders die Kombination Soil und CO² - Gabe interessiert hat

Der Aufbau:
Vieles habe ich ja oben schon beschrieben, ich möchte aber nochmal meine Ziele verdeutlichen. Der Aufbau und die Struktur des Shrimp Soil bieten eine sehr große, besiedelbare Oberfläche für Bakterien. Das selbe gilt natürlich auch für Zeolith und die (im Vergleich zu Innen- und Mattenfiltern) Filtermedien des Außenfilters. Ich versuche auch mit den porösen Sandsteinen einen zusätzlichen Porenraum zu schaffen und so die Eigenschaften von Zeolith, Soil und co zu verbessern und deren Lebensdauer zu erhöhen. Wichtig ist mir eine gute biologische und mechanische Filterung. Ich interessiere mich auch dafür ob es möglich ist ein Becken mit wenig Mulm und wenigen Wasserwechseln (möglichst nur verd. Wasser mit deionisiertem, oder destilliertem auffüllen) zu betreiben.

Zum Soil:
Sicher ist den Profis unter euch schon die theoretische Wirkungsweise des Soils bekannt. Es handelt sich mit größter Wahrscheinlichkeit um ein Tonmineral, welches eine hervorragende CEC (Cation Exchange Capability) hat. Die Ausgangswerte meines Leitungswassers:
KH: ~6 (5,74 um genau zu sein)
GH: 10
pH: 7,4
Bei der Einrichtung meines ersten Beckens fiel mir beim ersten Messen der Wasserwerte auf, dass weder NH² noch NH³ nachweisbar waren. (Für später merken!)
Nach dem Befüllen des Beckens SOFORT die WW gemessen. Sie entsprachen ungefähr denen meines ersen Beckens, das Wasser war aber schon in den ersten Minuten minimal weicher.
Zwei Tage später waren KH und GH komplett verschwunden und der pH auf 6,4 gesunken. Zuerst dachte ich: Fantastisch!!! Dann habe ich NH³ gemessen. Siehe da, ein Wert über 10. Wie geht das vor sich? Das kleine Geheimnis möchte ich mir für später aufheben, wenn ich mir mit meiner These bezüglich der Zusammensetzung des Soils sicher bin. Aber der Beweis ist erbracht: Ca, Mg, Na u.s.w. werden sorbiert. In wieweit trifft das aber auch auf Fe, P und andere Kationen zu? Könnt ihr mir hier vielleicht helfen? Grade im Bezug auf Eisen, das ja zum Pflanzenwachstum benötigt wird, ist das interessant. Wenn Dünger verwendet wird, werden hier die biolimitierenden Nährstoffe auch gleich weggefangen?

Was beim Soil auffällt ist die tolle Körnung. Es gibt kaum gebrochene oder zerpulverte Körner. Shrimp Soil ist sehr leicht, da es ein großes Porenvolumen hat. Das machte das Einpflanzen des Nixkraut schon ein wenig schwer, weil die leichten Pellets kaum zu verdichten sind und bei wenig Wasserbewegung wieder auseinander treiben. Steinchen drauf und hält.
Die Korngröße und das geringe Gewicht haben aber auch offensichtliche und (ich finde) faszinierende Vorteile. Die Pellets erlauben es den Garnelen aufgehoben und dann fressend gedreht zu werden, um auch ja jedes Bröckchen davon abnagen zu können. Bei Basalt-Split ist das schon problematisch. In meinem ersten Becken schaffen es die CR nicht die Brocken zu heben.

Soil und pH Wert:
In einschlägiger Literatur liest man immer wieder, dass für eine optimale Nachzucht/Zucht von Bees ein pH von unter 7 anzustreben ist. Durchlüften des Beckens ist also eher nachteilig... Mit der Zugabe von CO² lässt sich im normalen Becken (ich bezeichne jetzt mal ein Becken mit normalem Kiesgrund als normal) der pH sehr gut kontrollieren. Im Forum habe ich aber auch schon von der Zugabe von HCl gelesen. Fraglich, wie ich finde, denn Chlor ist sicher alles andere als ein Partykracher für Garnelen.
Zurück zu meinem Becken. ALs ich den pH maß bevor ich meine CO² Anlage in Betrieb nahm erzielte ich einen Wert von 6,4. Logisch, denn alle Härtebildner (i.B. die der KH) waren raus, der Hydrogenkarbonat Rest aber noch im Becken --> pH sinkt. Denkt man!!! Hier ist mir nämlich ein grober Denkfehler unterlaufen!
Wenn der Aquarianer die KH misst, dann misst er nich die Konzentration von Ca²+ im Becken, sondern als Stellvertreter die von Hydrogencarbonat! (vergl. http://de.wikipedia.org/wiki/Karbonath%C3%A4rte ; Unterkapitel Bestimmung der Wasserhärte - pH Titration, SBV) Wäre Ca jetzt aus dem Becken verschwunden wäre das ja noch lange kein Grund, dass der carbonatische Rest auch verschwindet. Warum aber eine geringere Härte in der Messung und trotzdem ein geringerer pH? Bernhard schrieb mir, dass er vermutet, dass der Soil H+ bereit stellt. Dem kann ich jetzt (rein logisch), auch wenn ich es vorher nicht geglaubt habe, nur zustimmen, was auch die von mir vermutete Herstellung des Soils bestätigt. (auch hierzu später mehr, denn ich möchte mir erst sicher sein) Was aber passiert nun mit dem Carbonat? Ich werde Tetra und JBL morgen eine eMail schreiben und sie fragen wie ihr Test funktioniert und ob wirklich das Säurebindungsvermögen als Funktionsweise in Frage kommt.

Ich hoffe es ist okay, wenn ich bei Literaturzitaten auf Wikipedia zurück greife. Wer denen nicht glaubt kann mich gerne um Buchzitate bitten.

So, lasst die Spiele beginnen. Ich stelle mich und meine Gedanken zur Diskussion, bin auf eure Kritik gespannt und hoffe, dass wir zusammen ein wenig Licht ins Dunkle bringen können.

Viele Grüße von der Ostsee!
Philip

 

[Nibelunc]

Da fällt mir auf: Mein "Nixkraut" ist auch eher Nadelsimse. Leider konnte ich die Edit-Funktion schon nicht mehr benutzen.

 

[Nibelunc]

Als Anhang sechs Bilder die das Becken beschreiben.
Bild 1: Ein kleiner Ausschnitt dessen, was ich an Material für das Becken benötige.
Bild 2: Der von mir gebaute Unterschrank. Im unteren Fach werden Außenfilter und CO² Flasche untergebracht.
Bild 3: Die im Unterschrank untergebrachte Technik.
Bild 4: Ihr erkennt ihn selbst, der Bodenfilter.
Bild 5: Eine 2cm Lage Zeolith über dem Bodenfilter. Sie erfüllt auch den Zweck das sehr feine Soil daran zu hindern durch den Bodenfilter zu fallen und vom Außenfilter angesaugt zu werden.
Bild 6: Die komplette Befüllung mit Shrimp Soil. Die Ecken habe ich absichtlich nicht mir Soil überdeckt, da ich den schichtartigen Aufbau eigentlich zu spannend finde, um ihn zu verstecken.


Ich habe nochmal eine pH Messung bei laufender CO² Anlage vorgenommen. Der pH ist unter 6 gefallen. Daher denke ich, dass eine Verwendung von CO² an Shrimp Soil Becken absolut inpraktikabel ist. Vielleicht entdecke ich aber noch eine Möglichkeit dies zu erlauben, da ich mehrfach Beiträge im Forum gelesen haben, die von kümmerlichem Pflanzenwuchs in Soil Becken berichteten. Auch das bestätigt meinen Gedanken, dass alle für den Pflanzenwuchs wichtigen Nährstoffe vom Soil weggefangen werden. Vielleicht bietet das aber die Möglichkeit einer pflanzengerechten Sättigung des Bodens mit Nährstoffen, die dann über das Wurzelwerk aufgenommen werden können. Es ist ja bekannt, dass Pflanzen besonders dort gut wachsen, wo ein gewisser Ton-Anteil im Boden vorhanden ist und einen Kationentausch ermöglicht.

 

[CR-Garnelen]

Hallo Philip,

ich halte zwar meine Bees auf 'normalem' Kies und habe eigentlich auch nicht vor, Shrimpsoil zu verwenden, aber interessant ist so ein Erfahrungsbericht trotzdem.
Also, danke für die Informationen und bitte weitermachen...

Viele Grüße

Peter

 

[Nibelunc]

Jetzt geht das Becken in seine zweite Woche. Die Nadelsimse wächst und breitet sich über den Boden aus. Sie findet also ausreichend Spurenelemente im Soil.
Jetzt kommt der Teil, den ich im Moment noch als problematisch empfinde.
In zwei Wochen sollen meine Crystal Red in das Becken umziehen. Aber dass sowohl KH als auch GH null sind macht mir grad ein wenig Sorgen. KH 0 ist ja durchaus geünscht, aber GH 0 sorgt für Häutungsprobleme. Wie kann ich also die GH so steuern, dass ich einen Wert von 1 - 2 erreiche? Die einzige Möglichkeit wäre den Soil mit Kationen zu sättigen, aber dann hätte ich auch einen normalen Bodengrund verwenden können und mit Osmosewasser mixen. Ich habe jetzt mehrere Berichte gelesen, dass Mineral Rocks die GH anheben, aber genau damit würde ich ja auch wieder eine Sättigung erreichen.

Wie geht ihr bei dem Soil vor? Bitte helft mir.

 

[Maxe]

Hi,

ich würde sagen du müsstest dein Soil mit Anionen sättigen sprich nur die GH ohne kh-anteile erhöhen.Oder hab ich da jetzt was verwechselt?

Kationen-> Calcium und co.
Anionen-> Magnesium und co.

Ich denke da wird der unterschied zwischen den Soils und Red Bee Sand liegen, die anderen Soils werden beides relativ langsam binden und der RBS nur die Kh binden und das sehr schnell. Daher auch geringe WW schwankungen da ja explizit gesagt wird das nur Wasser nachgefüllt werden soll und nicht gewechselt werden soll.
Ich bin davon überzeugt das, wenn bei anderen Soils die die Werte gegen null gehen und nur Wasser nachgfüllt wird diese auch nicht mehr schwanken.
Habe aber leider keine möglichkeit das zu testen, wäre aber sehr interesannt zu wissen von daher begrüße ich dein thread das ganze mal genauer zu durchleuchten.

Geochemie? Kannst du was mit Vermiculit anfangen, das hätte ja einen Austauscheffekt?

 

[Maxe]

ach ja,

zum Pflanzenwuchs, da könnte auch das Zeolith schuld sein da es ja jede Menge an Pflanzennährstoffe bindet. Muss also nicht unbedingt am Co² Mangel liegen.
Da musste man wissen ob die Leute die beim Pflanzenwuchs probleme haben auch Zeolith im Becken haben und letztendlich wäre auch noch der Co² Bedarf der Pflanzen zu beachten. Pflanzen die auf eine Menge Co² benötigen werden in solch einem Becken generell weniger gedeihen als welche die mit einem Mangel an Co² zu recht kommen.

 

[Evie]

Hi,

ich würde sagen du müsstest dein Soil mit Anionen sättigen sprich nur die GH ohne kh-anteile erhöhen.Oder hab ich da jetzt was verwechselt?

Kationen-> Calcium und co.
Anionen-> Magnesium und co.

Da hast Du was verwechselt. Alle Erdalkalimetalle bilden positiv geladene Ionen also Kationen, wenn sie als Salz in wässriger Lösung (Wasser) vorliegen. Kalzium (Ca) und Magnesium (Mg) sind Erdalkalimetalle. Also Ca²+ und Mg+.

Sie bilden die Gesamthärte, weil sie an sich nichts mit dem pH-Wert zu tun haben. Anders als die Bildner der Karbonathärte, die Carbonate und Hydrogencarbonate (HCO3−). Das sind Anionen. Sie wirken sich auf den pH-Wert aus. Man spricht bei der kH auch vom Säurebindungsvermögen.

Bei der Einrichtung meines ersten Beckens fiel mir beim ersten Messen der Wasserwerte auf, dass weder NH² noch NH³ nachweisbar waren.

Was eigentlich vollkommen normal sein sollte, wenn die Messung bei der Einrichtung vorgenommen wurde. Denn solltest Du bei dieser Messung bereits Amoniumionen ((NH4+) (oder meinst Du tatsächlich Harnstoff (NH2)2CO ) oder Amoniak (NH3) feststellen, könnte es nur 2 Sachen bedeuten: entweder hat der Wasserversorger ein ernsthaftes Problem, oder das Soil gibt diese Stoffe ab. Beides trifft nicht zu, deshalb hast Du auch erstmal nichts messen können.

Zwei Tage später waren KH und GH komplett verschwunden und der pH auf 6,4 gesunken (...)
Beweis ist erbracht: Ca, Mg, Na u.s.w. werden sorbiert.

Eigentlich ist der Beweis nicht erbracht, denn bei mir verschwand beim Shrimpsoil zwar die kH = Hydrogencarbonate sind verschwunden (gebunden) aber ein Teil der GH ist geblieben (also Ca²+ und Mg+).

ALs ich den pH maß bevor ich meine CO² Anlage in Betrieb nahm erzielte ich einen Wert von 6,4. Logisch, denn alle Härtebildner (i.B. die der KH) waren raus, der Hydrogenkarbonat Rest aber noch im Becken --> pH sinkt. Denkt man!!! Hier ist mir nämlich ein grober Denkfehler unterlaufen!
Wenn der Aquarianer die KH misst, dann misst er nich die Konzentration von Ca²+ im Becken, sondern als Stellvertreter die von Hydrogencarbonat!

Natürlich , wenn man die kH misst, dann misst man nicht die Konz. der Ca²+ Ionen, weil die nämlich in die Gesamthärte eingehen, aber nichts mit der kH zu tun haben. Auch wenn normalerweise es zu den Ca²+Ionen auch Gegenspieler Anionen bei den Hydrogencarbonaten gibt.

Wenn Du die GH misst, misst Du die Konzentration der Erdalkalikationen und nicht das Hydrogencarbonat.

Wenn Du die kH misst, ermittelst Du nur die Konz. der Hydrogencarbonate.

Das ganze ist recht einfach: gibt es keine Karbontathärte mehr, was sich auch mit der Messung kH=0 ermitteln lässt, gibt es erstmal auch kein Puffersystem, welches den pH-Wert bei 7 hält. Die Folge ist also ein Sinken des pH und damit das "sauerwerden" des Wassers. Sobald natürlich Stoffe, die sauer reagieren ins Wasser gelangen. Es gibt ja nichts, was die "sauren" Stoffe abfangen würde, weil die Hydrogencarbonate weg sind.

Übrigens genau das passiert beim Ansäuern mit HCL (Salzsäure). Man gibt zum normalen Leitungswasser Salzsäure hinzu. HCL zerstört die kH, oder anders gesagt: die Hydrogencarbonate reagieren mit der Salzsäure und fallen aus, sie sind nicht mehr "funktionsfähig". Solange man noch nicht die kH zerstört hat, wird der pH-Wert nach
kräftigem Belüften wieder zum neutralen Bereich steigen. Ist die kH aber =0, also verbraucht, dann sinkt der pH Wert sehr schnell ab und lässt sich auch durch Belüften nicht wieder hochtreiben. Sehr schön nachzulesen auch hier

Wäre Ca jetzt aus dem Becken verschwunden wäre das ja noch lange kein Grund, dass der carbonatische Rest auch verschwindet. Warum aber eine geringere Härte in der Messung und trotzdem ein geringerer pH?

Jetzt klar? Was Du mit der kH misst sind ja die Carbonate/Hydrogencarbonate. Deren verschwinden erklärt das sinken des pH-Wertes. Das ganze hat mit der Gesamthärte (ob nun vorhanden oder nicht) also mit Ca²+ und Mg+ Kationen nichts zu tun.

Wass nun Bernhard meinte, wg den H+Ionen sollte stimmen. Das Soil wird aber nicht reine H+Ionen bereit stellen, sondern eine saure chemische Verbindung. Welche es sein können, ließe sich mit chemischer Analyse des Wassers, nach dem Kontakt mit Soil bestimmen. Aber bei mir muss das bis zum Herbst warten.

In wieweit trifft das aber auch auf Fe, P und andere Kationen zu? Könnt ihr mir hier vielleicht helfen? Grade im Bezug auf Eisen, das ja zum Pflanzenwachstum benötigt wird, ist das interessant. Wenn Dünger verwendet wird, werden hier die biolimitierenden Nährstoffe auch gleich weggefangen?

Das sollte an sich nicht sein, denn die Soils wurden ja erstmal mit Hinblick auf Pflanzen entwickelt, auch die im Garten und die können ja nur wachsen, wenn die Mikro und Makronährstoffe zur Verfügung stehen. Wenn ich mir so meine AQs mit Shrimpsoil und Pflanzen anschaue, dann habe ich nicht das Gefühl, dass Nährstoffe fehlen, denn die Pflanzen wachsen gut und ich fülle nur mit Osmosewasser auf. Anscheinend reicht das, wass ich mit dem Futter für die Garnelen dazu gebe aus, damit auch Pflanzen wachsen.


Ich denke sogar dass Shrimpsoil und RSB in der Wirkweise recht ähnlich sind und dass die Chemie dort auch ähnlich ist, auch wenn das Aussehen die beiden unterscheidet. Habe Becken mit beiden Soils und sie verhalten sich ähnlich.

So kann ich zB die GH durch Zugabe von Kalzium..... (einem Calziumpräparat) auch bei Shrimpsoil konstant bei 7 halten und zwar mit nur einmaliger Gabe des Präparates in kleiner Menge (vergleichbar mit der Menge, die ich verwenden muss um im RBS-AQs ebenfalls eine GH von 7 zu halten. Die Zugabe von dem Calziumpräparat wirkt sich überhaupt nicht auf den pH Wert aus und auch nicht auf die kH.

 

[Evie]

Jetzt geht das Becken in seine zweite Woche. Die Nadelsimse wächst und breitet sich über den Boden aus. Sie findet also ausreichend Spurenelemente im Soil.
Jetzt kommt der Teil, den ich im Moment noch als problematisch empfinde.
In zwei Wochen sollen meine Crystal Red in das Becken umziehen. Aber dass sowohl KH als auch GH null sind macht mir grad ein wenig Sorgen. KH 0 ist ja durchaus geünscht, aber GH 0 sorgt für Häutungsprobleme. Wie kann ich also die GH so steuern, dass ich einen Wert von 1 - 2 erreiche? Die einzige Möglichkeit wäre den Soil mit Kationen zu sättigen, aber dann hätte ich auch einen normalen Bodengrund verwenden können und mit Osmosewasser mixen. Ich habe jetzt mehrere Berichte gelesen, dass Mineral Rocks die GH anheben, aber genau damit würde ich ja auch wieder eine Sättigung erreichen.

Wie geht ihr bei dem Soil vor? Bitte helft mir.

Wenn Du dem Soil Ca2+ (in welcher Form auch immer, aber nicht als Calciumcarbonat oder Calziumhydrogencarbonat) zugibst, sättigst Du es nicht, sondern erhöhst die Ca2+ Konzentration. Das hat keine Auswirkungen auf den Rest der Chemie, vorausgesetzt Du fügst dem Wasser nicht Hydrogencarbonate, denn damit sättigst Du das Soil tatsächlich irgendwannmal. Es gibt wohl einige Mittel um die GH also Ca2+ Konz zu erhöhen. Ich verwende sowohl beim Shrimpsoil als auch bei RBS den Ca+Liquid von Shirakura. Und ein Wert von 1-2 ist absolut zu wenig in meinen Augen. Ab 5 wirds für die Garnelen unkritisch.

 

[MasterChief]

Halle Evie,
vielen Dank, jetzt hast du mir mit deinen Beiträgen viel Schreiberei erspart
Technisch und beobachtungsmässig korrekt.

Mit dem Pflanzenwuchs gibts beim Shrimpsoil keine Probleme, kann ich hier an vielen Aquarien beweisen. Er ist ja auch (von der Natur der Sache her) nicht komplett frei von "Nährstoffen", er macht halt nicht diese großen Probleme wie viele andere Soils mit Ammonium usw. und den wirklich sehr stark schwankenen Werten. Shrimpsoil hält die Werte ab dem 1./2. Tag konstant und nach Evie´s Beschreibung kann man mit Ca2+ Ionen die GH wunderbar regulieren und nach seinen Wünschen einstellen.
Daß (viele Japaner) nur immer das verdunstete Wasser nachfüllen ist übrigens kein super Geheimnis bei nur einem Soil, sondern normal und das wird praktisch mit allen Soils dort so gemacht, eben aus den beschriebenen Gründen.

Zum Pflanzenwuchs hätte ich auch das Zeolith unter Verdacht, hier ist ja hinlänglich bekannt daß Zeolith praktisch alle pflanzenverwertbaren Stoffe mit bindet, was meiner Meinung nach auch der einzige Faktor beim Einsatz gegen Algen ist (siehe Gartenteiche, da wird das sehr häufig gemacht). Höhere Pflanzen wie das was wir im Aquarium haben speichern viele der Nährstoffe über einige Zeit und schwächeln nicht gleich nach einigen Tagen. Niedere Pflanzen wie Algen schon, da sie praktisch keinerlei Möglichkeit haben auf Reserven zurückzugreifen. Wenn nun das Zeolith alles rausfiltert "merken" die Algen das sehr schnell und gehen ein. Wenn man ein Aquarium wochenlang mit entsprechenden Mengen Zeolith filtert, wird man auch keinen Pflanzenwuchs mehr haben. Die Mengen die man zudüngt werden recht schnell ausgefiltert, ähnliches kann man durch die Strömungsgeschwindigkeiten beim HMF beobachten, die in reinen Pflanzenaquarien auch nicht empfehlenswert sind.
Als Schutz für die Bodenfilter eignet sich ein dünnes Gartenvlies sehr gut, ggf. auch eine Filtermatte die dann aber grobe Struktur haben sollte und nur 1cm dick ist.


vG

René

 

[Nibelunc]

Hallo und danke für die Antworten. Leider bin ich grade nur ein paar Minuten im Internet und werde nicht ausreichend antworten können. Da bietet sich noch eine Menge Diskussionsbedarf. Bis Montag Abend!!!
Philip

 

[Nibelunc]

Hallo ihr drei! Danke für die Antworten. Es hat Spaß gemacht sie zu lesen und darüber nachzudenken. Zusammen sind wir der Sache ein wenig mehr auf den Grund gekommen. Trotzdem bin ich mit ein paar Dingen nicht ganz einverstanden. Ich hoffe niemand fasst diese Diskussion als negative Kritik auf und steht mir auch weiterhin als Diskussionspartner zur Verfügung!!!

Man spricht bei der kH auch vom Säurebindungsvermögen.

Das ist der Punkt, der mich ein wenig am Soil zweifeln lässt, da so ja die Pufferwirkung des Carbonatsystemes wegfällt und der pH bei CO²-Gabe nahezu "bodenlos" stürzen kann.

Eigentlich ist der Beweis nicht erbracht, denn bei mir verschwand beim Shrimpsoil zwar die kH = Hydrogencarbonate sind verschwunden (gebunden) aber ein Teil der GH ist geblieben (also Ca²+ und Mg+).

Meiner Meinung nach ist der Beweis erbracht. Du wirst sicher noch einen Teil deiner GH im Becken haben, weil du weniger Zirkulation, oder weniger Soil verwendet hast. In meinem Becken befinden sich auf ~40l Wasser ca. 10kg Soil. Also massig Reserven. Um meine These zu überprüfen habe ich eine Versuchsreihe im "Wasserglas" gemacht. Kannst du ja auch mal machen, wenn du noch Soil übrig hast. Sobald die Schicht im Glas bei mir über 1,5cm mächtig war, hatte ich weder GH noch KH im Restwasser. Kationen werden also durch das Soil dem Wasser entzogen. Das ist eine typische Funktion von Tonmineralen, Montmorillonit, Smektit, Illit u.s.w.

Natürlich , wenn man die kH misst, dann misst man nicht die Konz. der Ca²+ Ionen, weil die nämlich in die Gesamthärte eingehen, aber nichts mit der kH zu tun haben.

Das ist nicht richtig. Die KH geht natürlich in die GH mit ein. Vergleich nochmal mit meinem Wikipedia Zitat. Du nimmst die KH und addierst einfach noch die Menge an K+, Mg+, Na+... - Kationen und erhälst die sogenannte Gesamthärte. Vergl. auch: Geochemistry, Groundwater and Pollution; Appelo, Postma 2005; Seite 7f)

HCL zerstört die kH, oder anders gesagt: die Hydrogencarbonate reagieren mit der Salzsäure und fallen aus

Die Moleküle der Karbonatreihe fallen nicht aus, da es sich dabei um im Wasser gelöste Gase handelt. Wenn, dann wird das Molekül nach folgender Formel aufgespalten:
H²CO³ --> OH- + CO²
Das OH- erhälst du auch bei guter Durchlüftung des Wassers und damit den basischen pH, weil du CO² austreibst und die "Kohlensäure" so zur Dissoziation treibst. Das aber nur nebenbei. Was tatsächlich passier ist folgendes:
Die Moleküle der Carbonatreihe sind nur unter bestimten pH Bedingungen stabil. Um den neutralen Bereich ist die Mehrheit in der Form HCO³-. Im basischen Bereich CO³(²-). In saurem Milieu H²CO³. entsprechend funktioniert auch der Puffer. Je saurer das Wasser wird, um so mehr HCO³- wird protoniert und nimmt somit ein Proton, dass H³O+ werden würde aus dem System. Sinkt der pH wieder gibt Dihydrogencarbonat seine H+ ab und protoniert OH- zu H²O.
Wenn du jetzt also HCl in das Wasser gibst, fängt Hydrogencarbonat (HCO³-) die Protonen der HCl weg und bindet sie an sich. Der pH sinkt zwar ein wenig, aber bei weitem nicht so stark wie in ungepufferter Lösung.

Ist die kH aber =0, also verbraucht, dann sinkt der pH Wert sehr schnell ab und lässt sich auch durch Belüften nicht wieder hochtreiben.

Sorry, aber das steht da nirgendwo, oder ich habe es total überlesen. Wäre aber auch meiner Meinung nach unlogisch. Zumindest den Teil, den du mit der Zugabe von CO² gesenkt hast, kannst du wieder rückgängig machen. Im Fall von Soil kommt aber noch der Teil hinzu, der durch das Ansäuern des Soil selbst entstanden ist. Den kann man sicher nicht rückgängig machen, oder nur begrenzt durch das nahezu komplette austreiben von CO².

Wass nun Bernhard meinte, wg den H+Ionen sollte stimmen. Das Soil wird aber nicht reine H+Ionen bereit stellen, sondern eine saure chemische Verbindung. Welche es sein können, ließe sich mit chemischer Analyse des Wassers, nach dem Kontakt mit Soil bestimmen. Aber bei mir muss das bis zum Herbst warten.

Es gibt Tone, die mit Säuren gezielt behandelt werden, um in wässriger Lösung H+ bereit zu stellen und somit eine gezielte pH Senkende Wirkung zu erzielen, ohne dem System lästige Chloride zuzuführen. Da wird momentan aber noch dran geforscht. Darum meine Zurückhaltung.

Das sollte an sich nicht sein, denn die Soils wurden ja erstmal mit Hinblick auf Pflanzen entwickelt, auch die im Garten und die können ja nur wachsen, wenn die Mikro und Makronährstoffe zur Verfügung stehen. Wenn ich mir so meine AQs mit Shrimpsoil und Pflanzen anschaue, dann habe ich nicht das Gefühl, dass Nährstoffe fehlen, denn die Pflanzen wachsen gut und ich fülle nur mit Osmosewasser auf. Anscheinend reicht das, wass ich mit dem Futter für die Garnelen dazu gebe aus, damit auch Pflanzen wachsen.

Ja, da habe ich am Wochenende noch weiter drüber nachgedacht. Ein Paar Stunden im Garten sind da recht hilfreich. Wie gesagt: Bei mir hat sich die Überzeugung festgesetzt, dass es sich beim Soil um Tonminerale handelt. Diese stellen ja auch in der Natur Nährstoffe für die Pflanzen bereit. Das Wurzelwerk und die damit verbundene mikrobielle Aktivität lösen gezielt Nährstoffe aus den Tonmineralkomplexen und füllen die freien Plätze mit anderen Kationen des Grundwassers wieder auf. Würde man also in "frischem" Soil düngen, würden die pflanzenwirksamen Stoffe zwar aus dem Wasser gefangen, aber (was viel wichtiger ist) im wurzelwirksamen Bereich wieder bereitgestellt. Meine Nadelsimse wächst nämlich auch schon wie blöde (wenn ich das mal so formulieren darf).

So kann ich zB die GH durch Zugabe von Kalzium..... (einem Calziumpräparat) auch bei Shrimpsoil konstant bei 7 halten und zwar mit nur einmaliger Gabe des Präparates in kleiner Menge (vergleichbar mit der Menge, die ich verwenden muss um im RBS-AQs ebenfalls eine GH von 7 zu halten. Die Zugabe von dem Calziumpräparat wirkt sich überhaupt nicht auf den pH Wert aus und auch nicht auf die kH.

Hier muss ich nochmals auf das von mir gebrachte Wikipedia Zitat verweisen und die Unzulänglichkeit der KH Tests betonen. Das Ziel der KH Messung ist ein Rückschluss auf die Konzentration von Ca²+ im Wasser und NICHT die der Karbonatanionen!!! Im aquaristischen Altag kann man aber annehmen, dass "Kohlensäure" = Ca²+ ist. Meiner Meinung nach sind wir hier aber schon in einem Grenzbereich, da wir uns nicht mehr bei pH7 bewegen und alle Kationen wegfangen lassen. Wenn du jetzt Leitugswasser in dein Becken füllen würdest würde auch die GH deines Beckenwassers steigen, weil du vermutlich den Punkt der Kationensättigung im Soil schon erreicht hast.

Wenn Du dem Soil Ca2+ (in welcher Form auch immer, aber nicht als Calciumcarbonat oder Calziumhydrogencarbonat) zugibst, sättigst Du es nicht, sondern erhöhst die Ca2+ Konzentration. Das hat keine Auswirkungen auf den Rest der Chemie, vorausgesetzt Du fügst dem Wasser nicht Hydrogencarbonate, denn damit sättigst Du das Soil tatsächlich irgendwannmal. Es gibt wohl einige Mittel um die GH also Ca2+ Konz zu erhöhen. Ich verwende sowohl beim Shrimpsoil als auch bei RBS den Ca+Liquid von Shirakura. Und ein Wert von 1-2 ist absolut zu wenig in meinen Augen. Ab 5 wirds für die Garnelen unkritisch.

Ich denke an dieser Stelle muss ich dir wiedersprechen. Das Hydrogencarbonat wird sicher nicht vom Soil sorbiert. Dessen Oberflächen (So es sich denn um Tonminerale handelt) sind negativ geladen und somit schwerlich in der Lage negativ geladene Moleküle zu binden. Hydrogencarbonat kann man den Wasser ja auch nicht zuführen. Das bildet sich in dem Moment, wo CO² ins Wasser gebracht wird als metastabiler Stoff.

Den gesamten Teil um Ca+ und Einstellung der Härte ist mir nicht klar. Ich bin mir ziemlich sicher, dass man mit der Zugabe von Härtebildnern eine Sättigung der reaktiven Oberfläche durch Kationen erreicht und nur so die GH einstellen kann. Ca²+ hat ja auch einen relativ großen Ionenradius, so dass nicht die gesamte Oberfläche der TM belegt sein wird und noch genügend Platz für andere Kationen ist.


Die Empfehlung Zeolith zu verwenden ist wahrscheinlich nur bei den Aquarien sinnvoll, die gezielt zur Zucht betrieben werden, also nahezu frei von Pflanzen sind und nur wenige (anspruchslose) Moose beinhalten. Diese Becken hätten sonst ja enorm mit Algen zu kämpfen.
Blöderweise musste ich feststellen, dass hier alle Baumärkte schlecht ausgestattet sind und an Vlies, oder feinmaschige Gitter nicht heranzukommen ist. Ich hatte es erst mit Fliegengitter probiert, aber das war nicht der Weisheit letzter Schluss.
Ich tippe aber, dass das Zeolith dem Pflanzenwuchs nicht im Wege steht. Algen beziehen ihre Nährstoffe aus dem Wasser, im Gegensatz zu den meisten Pflanzen, die ihren Nährstoffhaushalt über das Wurzelwerk abwickeln. Darum werden diese wohl auch keine Probleme mit dem Zeolith und dem Soil haben.

Nochmals DANKE für eure Antworten. Lest euch meinen Text durch, kritisiert mich und berichtet gerne noch weiter über eure Erfahrungen.

Viele Grüße und einen sonnigen Dienstag!
Philip


(edit: irgendwie klappt das bei mir nicht so ganz mit den Zitaten)

 

[Evie]

Das ist der Punkt, der mich ein wenig am Soil zweifeln lässt, da so ja die Pufferwirkung des Carbonatsystemes wegfällt und der pH bei CO²-Gabe nahezu "bodenlos" stürzen kann.

Da Du so einen Versuch startest, berichte bitte wie sich der pH-Wert bei Zugabe von CO2 verhält. Meine Vermutung, auch dass er ins bodenlose rutschen kann. Habe es aber nicht getestet, da ich meine Becken mit Luftheber betreibe und somit die Zugabe von CO2 eher kontraproduktiv wäre. Interessant wäre es allemal.

Meiner Meinung nach ist der Beweis erbracht. Du wirst sicher noch einen Teil deiner GH im Becken haben, weil du weniger Zirkulation, oder weniger Soil verwendet hast. In meinem Becken befinden sich auf ~40l Wasser ca. 10kg Soil. Also massig Reserven.

Meine einige meiner Testbecken mit Shrimpsoil umfassen ebenfalls um die 40l. Darin sind ebenfalls 8-10 l Soil angebracht. Betrieben wird ein Bodenfilter auf der ganzen Bodenfläche, mit Luftheber. Also den Punkt von wegen, wenig Wasserzirkulation können wir nicht gelten lassen. Da ich einige Becken in dieser Konstellation mit Shrimpsoil habe, kann ich auch Messfehler durch Unachtsamkeit ausschließen. Auch wurde der kH und GH Test schon erneuert, bei der vielen Messerei, sind die auch mal leer. Keine Unterschiede in den gemessenen Werten feststellbar. Auch hält sich die GH über Wochen (solang ich gemessen habe) konstant. Alle Becken werden nach dem ersten Befüllen mit Leitungswasser in Ruhe gelassen, kein WW nur auffüllen mit UO-Wasser. Von da kann keine kH oder GH kommen. Fakt ist, dass die kH bei 0 landet, die GH aber bei 7 bleibt.


Zu Deinen anderen Antworten werd ich mich noch äussern, jedoch nicht jetzt, da der Arbeitstag eh schon zu lang war und das Thema zu komplex, als dass es in einem Satz zusammenzufassen wäre.

 

[Nibelunc]

Hallo Eva,

schön, dass unsere Messungen bei der GH so auseinander gehen. Da hat man was zum diskutieren und wir können uns Gedanken machen.

Okay ich werde die CO² Anlage ausschalten und schauen, wie lange es dauert bis sich ein normaler pH eingependelt hat. Dann werde ich sie nochmal zuschalten und beobachten.

Viele Grüße und einen schönen Abend,
Philip

 

[Nibelunc]

Ich melde mich zurück mit einem neuen Beitrag und einer neuen Beobachtung.

Heute habe ich versucht meine GH anzuheben. Es wurde mir empfohlen das mit Kalziumchlorid, oder Kalziumacetat zu machen.
Auf meine schätzungsweise 40l habe ich 2g Kalziumchlorid dosiert. Das Pulver habe ich in der Apotheke erstanden, auch wenn ich dort ein wenig belächelt wurde...
Das Pulver habe ich in Aquarienwasser gelöst und dann eingebracht. Direkt nach der Anwendung und vier Stunden später habe ich mittels Tröpfchentest die GH gemessen. Eine GH ist nicht nachweisbar...
Schade, habe ich mir gedacht und für teures Geld Shirakura Liquid Mineral Ca+ geordert. Mal schauen, ob ich so den gewünschten Effekt erzielen kann. Ich werde euch auf dem Laufenden halten.

Viele Grüße und gute Nacht!
Philip

 

[madt]

Die Moleküle der Karbonatreihe fallen nicht aus, da es sich dabei um im Wasser gelöste Gase handelt. Wenn, dann wird das Molekül nach folgender Formel aufgespalten:
H²CO³ --> OH- + CO²
Das OH- erhälst du auch bei guter Durchlüftung des Wassers und damit den basischen pH, weil du CO² austreibst und die "Kohlensäure" so zur Dissoziation treibst. Das aber nur nebenbei. Was tatsächlich passier ist folgendes:
Die Moleküle der Carbonatreihe sind nur unter bestimten pH Bedingungen stabil. Um den neutralen Bereich ist die Mehrheit in der Form HCO³-. Im basischen Bereich CO³(²-). In saurem Milieu H²CO³.

Hallo,

evtl. kann ich auch einen kleinen Teil dazu beitragen, müsste es nicht

H2CO3 --> H+ + HCO3-

und

HCO3- --> H+ + CO3 2-

lauten?

und noch eine Präzisierung zum Verhältnis von CO2, HCO3- und CO3 2- :

pH < 4 : nur CO2

zwischen pH 7 und pH 10 : fast nur HCO3-

pH > 10 : überwiegend CO3 2-

 

[Nibelunc]

Hallo Madt,

da hast du Recht. Allerdings ist das gesamte Molekül, oder seine Dissoziationsreihe nur metastabil, quasi nicht existent. Diese Form wird zur Verdeutlichung der chemischen Vorgänge herangezogen. In dem von mir beschriebenen Fall musst du noch die Interaktion mit dem Wasser berücksichtigen. Das wäre dann:

2 H²O + CO² --> HCO³- + H+ + H²O --> HCO³- + H³O+
H³O+ ist für die saure Reaktion des Wassers verantwortlich.

anders herum (beim Austreiben des CO² aus dem Wasser) würde folgende Reaktion ablaufen:
HCO³- - CO² --> OH-
OH- ist für die basische Reaktion des Wassers verantwortlich.


Danke für die schnelle Zusammenfassung des Diagramms. Genau so war es gemeint!!!

 

[Nibelunc]

So, nach weiteren 2 Gramm Kalziumchlorid habe ich meine GH nun auf einen Wert von 4° dH eingestellt.

Somit ergeben sich für mich folgende Wasserwerte:

pH: <6
KH: 0
GH: 4

Ich schätze ich muss noch ein wenig Luft sprudeln bis ich den pH wieder unter Kontrolle habe...

 

[Nibelunc]

Das Becken läuft jetzt stabil. Oben stehende Werte sind gleich geblieben, nur der pH ist auf 6,3 gestiegen. Auf Zugabe von CO² werde ich in Zukunft verzichten, da der pH nicht mehr durch das Karbonatsystem gepuffert ist und endsprechend der Zugabemenge gen 0 tendiert...

Anbei ein Bild vom Becken.

 

[Nibelunc]

Mein Becken läuft jetzt seit einiger Zeit und ich habe eine neue Beobachtung gemacht.
Anfänglich hatte ich geschrieben, dass die Garnelen einzelne Pellets vom Boden aufheben und diese abweiden, dann das nächste u.s.w..
Dem ist nicht mehr so, die Pellets sind einfach zu schwer geworden. Die letzten Luftbläschen sind mitlerweile wohl ausgetreten, daher die höhere Dichte. Man hat auch nicht mehr so große Probleme Pflänzchen einzusetzen, weil die Pellets nicht mehr so stark aufschwimmen.
Leider kann ich der Eigenschaft:

• keinerlei Algenbildung in oder auf dem Bodengrund bzw. beim einfahren neuer Aquarien

nicht zustimmen, denn der Bodengrund hat an manchen Stellen deutlich Fadenalgen/Grünalgen gebildet. Sicherlich ein Zeichen hoher Wassergüte, wie man der Fachliteratur entnehmen kann, aber leider kann der Soil das Versprechen keines Algenwachstums nicht halten.
Nachteilig sicher nicht, immerhin ist die Alge auch Nahrung für Bienen.