Waterwaarden in een aquarium
Je bent hier: Artikelen / Waterwaarden in een aquarium
Onder de waterwaarden in een aquarium wordt meestal de hardheid (GH), de alkaliteit (KH) en de zuurgraad (pH) verstaan. In de natuur trekken de GH en de KH vaak samen op omdat de hardheid en alkaliteit van water afkomstig is van dezelfde kalksteen- of dolomietbronnen in de natuur. De KH en de pH zijn sterk aan elkaar gekoppeld. Alkaliteit is het vermogen van water is om veranderingen in de pH tegen te gaan.
De waterwaarden hebben invloed op de organismen die in het water leven. Maar de waterwaarden in een bepaald gebied variëren doorgaans sterk (vooral ook in diepte) en fluctueren daarnaast ook. Fluctuaties zijn met name gedreven door de zon. Organismen zijn dus behoorlijk tolerant voor verschillende waterwaarden in een aquarium.
Hardheid, alkaliteit en zuurgraad
Hardheid
De algemene hardheid van water wordt gedefinieerd als de concentratie aardalkalimetaal ionen opgelost in het water. Aardalkalimetaal ionen zijn kationen (2+ ionen), waarvan calcium, Ca2+ en magnesium, Mg2+ relevant zijn voor zoetwater aquaria.
De rol van hardheid
Totale hardheid is vooral belangrijk bij het kweken van jongen. Calcium is cruciaal voor de ontwikkeling van eieren, botten en weefsels. De algemene hardheid is niet belangrijk voor volwassen vissen. Een algemene hardheid van 20 GH (~1dGH) tot 300 GH (~17 dGH) is prima voor alle volwassen vissen.
Als garnalen of slakken niet genoeg calcium en magnesium krijgen, zal de schaal niet sterk zijn en breken tijdens de vervelling.
Planten hebben wat calcium en magnesium nodig. Doorgaans is de concentratie calcum en magnesium in kraanwater voldoende. Te veel hardheid vormt eigenlijk nooit een probleem.
Berekening van hardheid
Het meten van de GH waarde wordt uitgedrukt in dGH, of Duitse hardheid.
1dGH = 7.143 ppm Ca
Als in water 30 ppm calcium voorkomt, dan is de dGH op basis van alleen calcium gelijk aan 30/7,1 = 4,23 dGH.
Voor de goede orde: parts per million (ppm) = miligram per liter (mg/l).
En voor magnesium geldt 1dGH = 4.3 ppm Mg
Als in water 20 ppm magnesium voorkomt, dan is de dGH op basis van alleen magnesium gelijk aan 20/4,3 = 4,65 dGH.
Als water calcium en magnesium bevat is het gewoon een kwestie van optellen.
Meer informatie kun je lezen in het artikel over hardheid.
Alkaliteit
Zuren zijn chemische verbindingen die in water oplossen en waarbij de waterstof-ion, H+ , vrijkomt. Dit verlaagt de zuurgraad (pH). Alkaliteit is het vermogen van water om een daling te weerstaan wanneer zuren worden toegevoegd. De belangrijkste buffer zijn bicarbonaten (waterstofcarbonaat), HCO3–. Alkaliteit staat voor het gemak dus gelijk aan carbonaathardheid (KH).
Bicarbonaat verbindt zich aan een rondzwevende waterstofion: HCO3– + H+ → H2O + CO2 oftewel koolstofdioxide en water. Zodra alle bicarbonaten zich hebben verbonden, zullen de overgebleven waterstof-ionen de pH doen dalen.
De rol van alkaliteit
Het belang van bicarbonaten zit ‘m hoofdzakelijk in het bufferend vermogen. De bicarbonaten zelf hebben geen betekenis voor dieren. Voor aquatische planten vormen bicarbonaten een bron van carbon, als alternatief voor de lagere CO2 in water. De meeste planten in de hobby zijn niet aquatisch, maar afkomstig van moerassen en wetlands.
Verder worden bicarbonaten gebruikt door nitrificerende micro-organismen en is de gedachte dominant dat bij lage KH, nitrificatie stagneert. Maar bij het ontbreken van KH en een lage pH zijn er weer andere microben die deze rol op zich nemen.
Berekening van alkaliteit
Ook de alkaliteit wordt meestal uitgedrukt in Duitse graden.
1 dKH = 21,8 ppm HCO3
Als in water 115 mg/l bicarbonaat (waterstofcarbonaat) voorkomt, dan is de dKH gelijk aan 115/21,8 = 5,3 dKH.
Meer informatie kun je lezen in het artikel over alkaliteit.
Zuurgraad
De zuurgraad is een maat voor hoe zuur of basisch water is. Het staat voor de verhouding van positieve elektrische ladingen als gevolg van geïoniseerde waterstofkationen, H+ , versus de negatieve elektrische ladingen van hydroxyl-anionen, OH- .
Wanneer water in contact komt met lucht, wordt CO2 in het water opgenomen. Wanneer CO2 wordt opgelost in water, reageert een deel ervan met water en vormt het koolzuur:
CO2 + H2O → H2CO3
Koolzuur is zelf niet zuur, maar kan verzurende waterstofionen H+ afstaan, waarbij ook bicarbonaat vrijkomt.
Als CO2 de enige H+ ionen donor is, is de zuurgraad uitgedrukt in pH ongeveer 7.8. In een aquarium komen door decompositie ook andere zuren voor die de pH doen dalen.
De rol van zuurgraad
De pH waarde heeft invloed op de fysiologie en reproductie van vissen en andere dieren. Te lang in rondzwemmen die ver buiten het gemiddelde pH niveau ligt, is nadelig voor veel vissoorten. Maar voor de meeste vissoorten is de pH range veel breder dan wordt aangenomen. Voor de reproductie kan voor bepaalde soorten een bepaalde pH noodzakelijk zijn en vaak in combinatie met andere factoren, zoals de temperatuur.
De pH waarde heeft invloed op planten. De pH van het substraat heeft een directe invloed op de beschikbaarheid van voedingsstoffen in de rhizosfeer en de opname van voedingsstoffen door planten. Macronutriënten zoals stikstof, kalium, calcium, magnesium en zwavel zijn in hoge mate beschikbaar bij pH 6,0-6,5, terwijl micronutriënten minder beschikbaar worden bij hogere, alkalische pH (pH > 7,0).
Maar omdat de zuurgraad gedurende de dag varieert, levert de zuurgraad in principe geen problemen op.
Berekening van zuurgraad
De zuurgraad wordt uitgedrukt in pH. De pH waarde is een ratio van positief geladen waterstofionen, H+, ten opzichte van negatief geladen hydroxylionen, OH-. Als er precies dezelfde concentratie H+ en OH- is, worden alle positieve ladingen gecompenseerd door alle negatieve ladingen. De pH waarde is dan neutraal.
De pH varieert dus ruwweg van 1 tot 14, en pH 7 – waar waterstofionen en hydroxylionen concentraties gelijk zijn. Wanneer er meer waterstofionen (H+) dan hydroxylionen (OH-) zijn, zal de pH lager zijn dan 7 en wordt de oplossing als zuur beschouwd. Wanneer er meer hydroxylionen zijn, wordt het als basisch beschouwd en zal de pH hoger zijn dan 7.
Meer informatie kun je lezen in het artikel over de zuurgraad.
Stabiliteit van waterwaarden
De natuur kent gemiddeldes. Maar dat is niet hetzelfde als stabiliteit. Test het water eens in een meer of rivier. Op verschillende momenten. Op verschillende locaties. Op verschillende dieptes. In Nederland of elders. De pH of de temperatuur.
Deze fluctueren. De zon speelt daarbij een belangrijk rol. Maar de zon vertoont zelf ook veel variatie. Gedurende de dag. Gedurende het jaar. En incidenteel. Zonlicht zonder een wolkendek verschilt van zonlicht mét een wolkendek.
Planten en dieren zijn er aan onderhevig. En als soorten zijn ze in deze condities geëvolueerd. Planten en dieren hebben dan ook veel minder moeite met veranderingen dan in de hobby wordt aangenomen.
Endogene bioritmen van planten en dieren zijn eraan gekoppeld. Of triggert een verandering, bepaald gedrag, zoals paaigedrag bij sommige vissoorten. Het negeren kan een negatieve invloed hebben op de ontwikkeling van organismen.
De temperatuur van water houden we dag en nacht, maand na maand constant. Maar het licht doen we ’s avonds wél uit.
Stabiliteit makt een aquascape ook een beetje saai. Het is prettig om in de winter naar een aquascape te kijken waar het leven even stil lijkt te staan en in de lente weer tot bloei komt.
Blijf scapen,
Ruud
Blijf scapen,
Ruud
PS. Heb je vragen of opmerkingen? Stuur me gerust een bericht: