Aquatropica Kortrijk

Artikels Aquatropica Kortrijk

Wat je als aquariaan moet weten over water ...
Donald Samyn (maart 1997)

In aquariumkringen wordt over water veel verteld, net als in de politiek te veel naast de kwestie. Niettegenstaande water één van de eenvoudigste moleculen is, kan water bijna oneindig veel stoffen en mineralen oplossen. Vandaar dat er zoveel verschillende watertjes zijn! In zeven puntjes en met drie vragen wordt gepoogd klare wijn te schenken voor beginners of voor zij die twijfels hebben. Of wat je zonder voorkennis van chemie en moeilijke woorden als aquariaan zeker moet weten over water!

pH

Eén van de meest besproken eigenschappen van water. Het zegt ons iets over de zuurtegraad ervan. Zuiver water bestaat uit twee soorten ionen. De ene zijn waterstofionen (H⁺) en de andere hydroxyde-ionen (OH⁻). pH is een afkorting van pondus Hydrogenium. Dat is Latijn voor “gewicht aan waterstofionen”.
Een paar eeuwen geleden hebben wiskundigen het aantal ionen gewogen en geteld. Die mensen hadden vroeger veel tijd. In zuiver water telden ze evenveel waterstofionen als hydroxyde-ionen nl. 10.000.000 stuks of het cijfer 1 met 7 nullen! Dat hebben ze water met een pH = 7 genoemd. In zuurwater telden ze bvb. maar 10.000 (4 nullen) ionen. Het lag voor de hand dat ze dat pH = 4 noemden. Een rare methode (heeft iets met logaritme te maken), maar ze waren van al die nullen verlost en er was een maatstaf ontstaan waarmee ze concentraties konden meten!
Al de rest wat volgt zijn pure afspraken: Het omgekeerde van een zuur is een base. Als water een pH heeft van meer dan 7 noemen ze dat een base, neutraal wil zeggen pH = 7. In oude boeken noemen ze het omgekeerde van een zuur ook alkalisch. Zeewater en water uit de Afrikaanse meren heeft een pH tussen de 8 en 8,5; in het Amazonebekken heeft het water een pH van rond de 6,5; planten doen het in een gezelschapsaquarium best bij een pH tussen de 6 en 7; azijn heeft een pH van minder dan 3 en kalkwater een pH van 12.

CO₂

Koolstofdioxyde (koolzuurgas) is een gas dat zowel mensen als vissen uitademen. Wij ademenen in rust tussen de 1 en de 5 percent koolzuurgas uit, de rest is stikstof en zuurstof. CO₂ lost verschrikkelijk goed op in water als dat water niet verzadigd is van CO₂. Overdag in het aquarium is CO₂ voedsel voor de planten en ze zullen op hun beurt zuurstof afgeven aan onze vissen. CO₂ heeft niets met het soort water of het soort aquarium te maken … Maar CO₂ maakt water wel zuur waardoor de pH daalt. De grootte van de pH-daling is echter afhankelijk van de hoeveelheid CO₂ die de alle vissen samen afgeven en de hoeveelheid carbonaten en bicarbonaten die in dat water aanwezig zijn. Wat die carbonaten en bicarbonaten zijn, dat lees je straks.
Er is scheikundig zeer weinig verschil tussen CO₂ koolzuur en CO of koolmonoxyde. Beiden zijn kleur- en reukloos, maar de laatste is zeer giftig voor mens en dier. Een zuurstofje meer of minder is van levensbelang

Regenwater

Wolken bevatten waterdamp en dat is water in gasvorm. Aan die waterdamp plakt stof, roetdeeltjes, kerosine, vulkanische stof, zwaveldampen, enz. Komt dat naar beneden dan noemen we dat regenwater. Dat je bij voorkeur je vissen daarin niet laat zwemmen weet iedereen. Als die stoffen daar uit zijn (daarom filter je regenwater met actieve kool voor je het gebruikt) dan beschik je over mineraal arm water, vrij van schadelijke stoffen en zonder kleurstoffen. Straks gaan we dat gereinigd regenwater “zacht water” noemen.

Stadswater of leidingwater

Laat het maar regenen … Al dat water zinkt in de bodem en het stof blijft in de bovenste zandlagen achter en het water sijpelt door de vele grondsoorten heen naar grote wateraders. De watermaatschappijen pompen nu het water uit de grond. Op zijn weg door de bodem nam het regenwater uit die bodemlagen veel mineralen op. Komen deze stoffen veelvuldig voor dan zal het water zelfs “hard” aanvoelen of soms gekleurd zijn. Zo zal het schuimen van zeep in hard water bemoeilijkt worden of ziet het bruin als ijzerertsen aanwezig zijn in de waterwingebieden. De maatschappijen mengen dat water door meerdere “putten” of waterspaarbekkens te verbinden met elkaar. Om besmettingen te voorkomen voegen ze daar chloor of fluor aan toe. Dat alles maakt dat er overal in Vlaanderen een ander soort water uit het kraantje stroomt!
Als ze schrijven: die vissen kweken zelfs op stadswater dan moet de samenstelling van dat kraantjes water vermeld worden.

Hard water

Hoe “hard” water is, wordt met getallen aangeduid. Er zijn door de jaren heen afspraken gemaakt, maar ze hebben er nogal een soepje van gemaakt! Er zijn Franse-, Duitse-, Engelse- zelfs Russische-, tijdelijke-, carbonaat- en blijvende hardheden.
Voor de aquaristiek zijn er maar twee van belang en al de rest mag je best vergeten. Vroeger deden ze daar ingewikkeld over en in oude boeken zal je lezen dat de standaard van hardheid afkomstig zou zijn uit Marseille in Frankrijk. Het heeft iets met Marseilse zeep te maken, maar te gek om los te lopen!
In de hedendaagse aquaristiek spreken we enkel en alleen nog van totale hardheid en carbonaathardheid en we gebruiken als eenheid Duitse hardheidsgraden.

De totale hardheid GH

De totale hardheid of in het Duits de Gesamthärte (vandaar die G) is een getal waaraan we kunnen zien of we al dan niet over zacht water beschikken. De GH-waarde zegt ons hoeveel calcium- en magnesiumzouten er in totaal aanwezig zijn in dat water.
Stadswater uit winningsgebieden waar het water door aardlagen met veel kalk gesteenten sijpelt, is hard. Je kan dan ook met een GH-testje van Tetra waarden van 23 tot 28 Duitse hardheidsgraden aflezen.

Je vraagt je af waarom ze die calcium en magnesium daar niet uit halen?

Beiden spelen een zeer belangrijke rol bij levende organismen. Vissen hebben calcium nodig voor de opbouw van hun skelet. Slakken en andere schaaldieren gebruiken calcium voor de vorming van hun huis of schelp.
Magnesium is belangrijk voor planten bij de opbouw van het bladgroen of chlorofyl. Verder spelen ze samen met licht, sporenelementen, vitaminen, warmte, e.d. een voorname rol in de groei en de levensprocessen van planten en dieren. Wij hebben een dagelijkse behoefte van 800 mg calcium per dag nodig!

Terug naar ons water met al die calcium en magnesiumzouten in. Onze testkit om de totale hardheid te meten geeft ons een getal dat groter is naarmate water harder is. Men spreekt van GH=10 °dH of Duitse graden. Water noemt men dan middelhard.

KH

De carbonaathardheid is een ander soort hardheid, ze speelt een nog belangrijker rol in een gesloten aquariumsysteem! Zeeaquarianen spreken maar over één soort hardheid en dat is de carbonaathardheid.
Het is echt van groot belang beide soorten hardheid van elkaar te kunnen onderscheiden. Wie de carbonaathardheid begrijpt, begrijpt hoe en waarom de pH veel of weinig kan stijgen en dalen! Misschien het moeilijkste stukje, maar wie het beet heeft vergeet het nooit meer.

We hadden het bij de GH over de totale hoeveelheid van ALLE zouten van calcium en magnesium. Dat laat dus vermoeden dat er veel soorten zouten zijn. Zouten zijn verbindingen tussen wel bepaalde stoffen en een metaal. Nu klinkt het misschien gek maar calcium en magnesium zijn metalen zoals ijzer en koper! Wie nog van Mendelejev gehoord heeft weet dat die wijze man alles mooi ingedeeld heeft soort bij soort in een tabel die zijn naam kreeg.

Zoals eerder vermeld zijn er zeer veel mineralen en elementen aanwezig op onze aardbol en er zitten er in ons stadswater ook veel mineralen, dan kan je ook begrijpen dat er veel combinaties zijn van ionen die op hun beurt nieuwe stoffen vormen.
Enkele combinaties zijn voor aquarianen van belang! Als waterstof, zuurstof, koolstof en calcium een verbinding vormen, dan noemen we dat calciumcarbonaat. Er bestaat ook zo’n combinatie met magnesium en dat noemen we magnesiumcarbonaat. Met natrium noemen we dat natriumcarbonaat enz. Soms gebeurt het dat er twee gelijke ionen samen plakken en dan spreken we van bicarbonaat (bi=twee). Twee calciumionen doen het graag samen en we komen dan ook veel calciumbicarbonaat tegen.

In het algemeen heb je dus carbonaten en bicarbonaten. Nu begrijp je waarom in de boekjes staat: De carbonaathardheid (KH) wordt veroorzaakt door de bicarbonaten van calcium (Ca) en magnesium (Mg).
Waarom ze de carbonaten & bicarbonaten ook BUFFERS noemen leggen we straks uit.

Vraag & antwoord

Waarom is de carbonaathardheid ALTIJD belangrijk en wat is bufferen?

Proef 1: Stel je even voor dat je het aquarium vult met 100 percent zuiver water + 10 vissen, maar geen planten. Kort daarna krijg je CO₂ in het aquarium (vissen ademen dat uit) en dan zal het water zuur worden. Er kan er altijd eentje bij … en we plaatsen nog maar een visje bij! Het water wordt nog zuurder en het hele zootje gaat van pH 7 naar 6, 5, 4, 3, 2 … enz. Dat zal eindigen met een schepnetje en de vissen in de vissenhemel.

Proef 2: Nu gebruiken we de helft stadswater en de andere helft zuiver water. In dat stadswater zitten carbonaten en bicarbonaten. Zij zullen bij het ontstaan van die zuren verbindingen aanknopen en dat zuur voor hun rekening nemen! Ze nemen dat zuur op, vandaar de naam pH-buffers. Buffers nemen de eerste pH-schokken op. Zij zullen ervoor zorgen dat de CO₂ haar zuurvormende eigenschap niet kan uitwerken. Ze doen dat niet alleen voor CO₂, maar ook voor andere afbraakstoffen die vissen uitscheiden. Jammer dat ze dat niet blijvend kunnen doen. Vroeger dacht men dat wel!!! Vroeger waren er ook aquariumliefhebbers die nooit water verversten. Hoe ouder hoe beter dacht men voor de jaren ’70. Nu weten we dat als alle carbonaten opgebruikt zijn, de buffers weg zijn en dan pas zal de pH dalen.

Een grote KH is dus veel bufferwerking en weinig of geen pH schommelingen. Wil je de pH van aquariumwater doen dalen dan moeten eerst alle carbonaten opgesoupeerd zijn en dan pas zakt de pH. Dat fenomeen van pH-daling hangt dus af van de heersende KH-waarde.

De hardheid (totale of carbonaat) is te hoog, wat kan je doen?

A) Mengen met regenwater is de meest gebruikte methode. Let erop dat het regenwater behoorlijk gefilterd is over actieve kool. Doe je dat niet dan loopt het vroeg op laat mis!

B) Mengen met zacht grondwater is een andere mogelijkheid. Meet eerst of het grondwater geschikt is. Nitraat en fosfaat zijn in de meeste gevallen te hoog. Seizoensvariaties bij grondwater maakt het onbetrouwbaar.
Wanneer je echter woont in de omgeving van een industriezone is het weer oppassen geblazen zodat we geen ongewenste giftige stoffen in het aquarium brengen. Ook een nitrietmeting van het grondwater is aan te bevelen omdat bij waarden boven de 0,1mg/l je vissen gevaar lopen vergiftigd te worden. Actieve kool gebruiken bij twijfel gevallen.

C) Mengen met water dat verkregen wordt door: distillatie (gedistilleerd water is duur); door ionenwisselaars (demi-water is minder duur); of omgekeerde osmose (osmosewater is minst duur). Het zijn methoden die meer en meer gebruikt wordt. Hiervoor zijn echter wel de nodige apparaten vereist.

D) Tenslotte werkt filteren over turf eveneens verzachtend. De werking van turf is niet zo eenvoudig want turf werkt als een ionenuitwisselaar! Wanneer je turf IN het aquarium gebruikt verander je eveneens de pH en geleidbaarheid.

De hardheid (totale of carbonaat) is te laag, wat kan je doen?

Door het oplossen van kalkgesteenten in het water (mergel, sepiaschelpen, koraalbrokken of schelpengruis) zal de CO₂ in het water de kalk doen oplossen. Er zal dus calcium en magnesium vrij komen en zowel de totale hardheid als de carbonaathardheid zal stijgen. Maar doe je dat in het aquarium dan zal hier de CO₂ aan het water onttrokken worden en zal de pH gaan stijgen wat niet altijd gewenst is in het zoetwateraquarium.
Behandel te zacht water beter in een apart reservoir met CO₂-verrijking en kalkgesteenten. Dan bekom je water met een hogere GH en KH.
Zeeaquarianen gebruiken dit principe (kalkreactor) om in een rifaquarium de KH hoog te houden en terzelfdertijd voldoende calcium ter beschikking te houden voor hun steenkoralen die zeer veel calcium nodig hebben (skeletbouw).

Tot slot

1. Gebruik in geen enkel geval zacht water dat bekomen wordt uit sanitaire waterverzachters. Waterverzachters vervangen de calcium door natrium en maken het water ongeschikt voor aquariumdoeleinden.

2. KH-plus en KH-min zijn chemische producten die onmiddellijk en veilig ingrijpen in de chemische samenstelling van het aquariumwater. Lees aandachtig de bijsluiters.