Het juiste aquariumwater (3)

In deel 1 en 2 werd vooral gesproken over het natuurlijke water en haar grote verscheidenheid in samenstelling. In de delen 3 t/m 5 ga ik dieper in op de controle van het aquariumwater.

pH
Met de pH wordt de negatieve logaritme van de concentratie van de waterstofionen bedoeld. Chemisch zuiver water bevat een gelijk deel 10-7 H-ionen (waterstofionen) en OH-ionen (hydroxide-ionen). Een dergelijk water reageert neutraal. Zijn in het water echter bijvoorbeeld 10-2 H-ionen en 10-12 OH-ionen aanwezig, dan reageert het zuur.
10-2 betekent 1/100.
10-12 is 1/1.000.000.000.000 (éénduizendmiljardste).

Mijn riparium wordt dagelijks bespoten met water uit het aquariumHet zou te omslachtig zijn om met dergelijke onhandige getallen te moeten werken. Daarom hebben de wetenschappers besloten de OH-ionen niet meer te gebruiken, maar alles te betrekken op de H-ionen. Ons zure water heeft dus een pH van 2. Waarden beneden de 7 duiden daarom op een zure reactie en waarden van 7 - 14 een alkalische. Hoe lager de pH, des te zuurder, en hoe hoger, des te alkalischer de reactie. Nu is het niet hetzelfde of een lage pH door een sterk anorganisch zuur, zoals zwavelzuur, of een zwak organisch zuur, zoals humuszuur, wordt veroorzaakt. Aan te bevelen is altijd het laatste. Een gezelschapsaquarium dient een pH tussen de 6,5 en 7,5 te hebben bij een totale hardheid (GH) van 6 tot 10 °DH. Sommige vissoorten, zoals Trigonostigma heteromorpha (de kegelvlekbarbeel), geven de voorkeur aan een pH van 5,5 en de meeste cichliden aan een pH > 8,0. Een en ander laat zich dus niet met elkaar verenigen. Bij een pH onder de 5,5 treedt een zogenaamde zuurshock op en bij een pH boven de 8,5 een alkalische shock. Dit geldt voor zoetwateraquaria. In zeewateraquaria ligt het anders. Natuurlijk zeewater reageert zwak alkalisch (pH 7,9 - 8,5). In het zeewateraquarium worden voor kortere tijd waarden tussen 7,5 en 9,5 getolereerd (Klausewitz). De gunstigste omstandigheden biedt zeewater met een pH tussen 8,2 en 8,5. Er zijn verschillende mogelijkheden om de pH in zoet en zout water te bepalen. Een snelle methode is door middel van een pH-meter.

pH-meterIkzelf gebruik hiervoor de 'pHep HI 98107, van HANNA Instruments, waarmee een pH tussen 0,0 en 14,0 kan worden afgelezen. Een dergelijk instrument kost momenteel ca € 45,00. Een andere, eveneens betrouwbare meetmethode is door middel van indicatoren, die in een bepaalde hoeveelheid testwater dienen te worden opgelost, waarna een kleuromslag volgt, die op een bijgeleverde kleurkaart kan worden afgelezen. Dergelijke meetsets zijn verkrijgbaar voor zoet water (pH-bereik 6,0 - 7,6) en voor zoet en zeewater (pH-bereik 3,0 - 10,0 en 7,4 - 9,0). Met deze sets kunnen ca 80 metingen worden uitgevoerd. Bij het gebruiken van dergelijke meetsets schuilt er dikwijls een addertje onder het gras. Het aantal kleuren is dan slechts beperkt tot vijf met aanduidingen in ronde getallen, dus pH 5, 6, 7, 8, en 9. Aangezien een pH 6 ten opzichte van een pH 7 tien keer zuurder is, kan men met dergelijke meetsets slechts een grove benadering van de 'echte' pH aflezen. Zou men het Amsterdamse leidingwater testen - dat een pH heeft van ca 8,4 - dan zal de kleurkaart van de meetset naar een pH 8 leiden. In werkelijkheid is het resultaat dus 4 keer meer basisch. pH 5 ten opzichte van pH 7 is 100 keer zuurder en pH 4 dus 1.000 keer.
Ervan uitgaande, dat de meeste gezelschapsaquaria een pH zullen hebben <7 verdient het aanbeveling om de KH niet te laten dalen <4 (zie de opmerking over de zogenaamde zuurval).
De pH dient in principe iedere week eenmaal te worden gemeten en in zeewater zijn bij een sterkere visbezetting twee metingen per week noodzakelijk. Voor en na iedere waterwisseling, zomede bij vers opgezette turffiltering, dient de pH, totdat deze is gestabiliseerd, dagelijks te worden gemeten. Wel dient er rekening mee te worden gehouden, dat de pH temperatuur afhankelijk is. Een pH van 7,0 bij 22 °C is gelijk aan een pH van 6,75 bij 37 °C. Gelet op het feit, dat de pH-meting een regelmatig voorkomende handeling is, blijkt de aanschaf van een pH-meter op den duur voordeliger. Aquaristen (m/v) die kooldioxidebemesting toepassen, zijn meestal in het bezit van apparatuur, waarop de pH constant kan worden afgelezen. Met dergelijke apparatuur, bijvoorbeeld van Dennerle, kan door middel van een draaiknop de gewenste pH op een bepaalde waarde worden ingesteld met een nauwkeurigheid van 0,01 punt. Stelt men de gewenste pH bijvoorbeeld in op 6,96, dan zal een ventiel net zo lang kooldioxide doorlaten, totdat deze waarde is bereikt. Door middel van een schakelklok kan men de toevoeging van kooldioxide 's nachts stilleggen. In mijn riparium ligt de pH rond 23:00 uur op 7.05 om gedurende de nacht - door het uitscheiden van kooldioxide door de visbezetting - te dalen tot ca 6,95.

Waterhardheid (GH ofte wel de totale hardheid)

In vrijwel ieder aquariumboek over het kweken van aquariumvissen vinden we indicaties over de optimale hardheid van het water. Men verstaat hieronder het gehalte aan hardheidsveroorzakers, dus van calcium- en magnesiumverbindingen met koolzuur en zwavelzuur. De verbindingen met koolzuur heten carbonaten, die met zwavelzuur sulfaten. In verband hiermee maakt men een onderscheid tussen carbonaat- en sulfaathardheid. Samen vormen zij de totale hardheid, in het Duits Gesamthärte, afgekort GH. Al naar gelang de hoeveelheid van deze zogenaamde aardalkaliën in water spreekt men van hard of zacht water.

Hoe zouter het water hoe hoger de GHDergelijke zouten komen in ons water in tamelijk grote hoeveelheden voor, meestal tussen 40 en 200 mg/l (4 en 20 °DH). De carbonaten zelf zijn in water slecht oplosbaar. Daarom is de aanduiding carbonaathardheid als zodanig niet correct. Want in water komen meestal de zogenaamde zure carbonaten, ook bicarbonaten genoemd, voor. Aangezien aardalkali carbonaten bijvoorbeeld door verhitten of koken als ketelsteen neerslaan, duidt men hierdoor veroorzaakte hardheid als tijdelijke hardheid aan. Dit in tegenstelling tot de permanente hardheid, die wordt veroorzaakt door de in het water opgeloste aardalkali, die men door verhitten niet kan laten neerslaan.
Eën (1) Deutscher Härtegrad (1 °DH) komt overeen met 10 mg calciumoxide in 1 liter water. In Nederland ligt de totale hardheid van het leidingwater tussen 8 en 15 °GH. In Duitsland liggen deze cijfers hoger, namelijk tussen 10 en 40 °GH. Een uitschieter is de plaats Schönningen bij Braunschweig met een hardheid van 80 °GH. In tegenstelling tot ons leidingwater, dat ter voorkoming van oxidatie in de koperen aanvoerleidingen overigens ten dele kunstmatig op een minimale hardheid van ca 8,5 °GH wordt gehouden, zijn de meeste tropische viswateren extreem zacht. Het komt dan ook regelmatig voor, dat ter plaatse hardheidsgraden van slechts 0,1 °GH worden gemeten. De begrippen hard en zacht zijn natuurlijk relatief. In de tropen zal men een water met een totale hardheid van 4 °GH als hard aanduiden, terwijl wij in Nederland bij 4 - 8 °GH met recht van zacht water spreken.

Aangezien het in het aquarium door verschillende factoren (afgifte van kooldioxide door de vissen of door kooldioxidebemesting, verandering van de pH, oplossing van kalk uit de bodemgrond door koolzuur enz.) tot veranderingen van de waterhardheid kan komen, is de regelmatige controle van de hardheidsgraad zonder meer (in principe iedere vier weken, gedurende filtering over turf en voor en na iedere waterverversing dagelijks) noodzakelijk.

Ook hier staan ons van verschillende merken meetsets ter beschikking. De JBL GH-test meet in zoet water de waarden tussen 8 en 20 °DH. De test werkt door in 5 ml aquariumwater de GH-reagens te druppelen. Er volgt dan een kleuromslag van rood naar groen. Iedere druppel = 1 °GH.

Carbonaathardheid (KH)

Het meten van de totale hardheid is niet voldoende om het aquariumwater op zijn geschiktheid voor het kweken van sommige aquariumvissen te beoordelen. We hebben hiervoor ook de waarde van de zogenaamde carbonaathardheid nodig. Iedereen heeft wel eens met deze carbonaathardheid kennisgemaakt, bijvoorbeeld door het neerslaan van ketelsteen in kooktoestellen (aangezien de carbonaten bij hogere temperaturen neerslaan) of doordat de bladeren van de planten kalkafscheidingen vertoonden. Dit verschijnsel staat in relatie tot KH, pH en kooldioxide (CO2). Bij een pH van 8 is er nauwelijks CO2 aanwezig en ook niet in hard water. Sommige planten zijn echter in staat om CO2 vrij te maken uit bicarbonaat en bij dit proces blijft neergeslagen calciumcarbonaat op de bladeren achter. Dit fenomeen wordt biogene ontkalking genoemd. Bij pH 5 of lager is het tegenovergestelde aan de hand. Om het CO2 op een redelijk niveau te houden moet dan de hardheid erg laag zijn, maar voor aquaria zijn dat geen condities, die praktisch hanteerbaar zijn.

Een open bak geeft een natuurlijk effectHeeft het aquariumwater een zeer hoge carbonaathardheid (KH), dan is een dienovereenkomstige zeer grote hoeveelheid vrij koolzuur nodig om deze in oplossing te houden. Maar ergens ligt natuurlijk een grens, want koolzuurgehalten rond 20 mg/l zijn voor de meeste vissen niet te verdragen. Er blijft dus niets anders over dan de KH te laten dalen en wel zover, dat koolzuurgehalten van 4 tot 10 mg/l (waarden volgens Hückstedt) worden gemeten. Bij een KH beneden 1,5 mg/l zal er geen calciumcarbonaat kunnen neerslaan. De KH heeft geen invloed bij pH-waarden boven 8, maar slechts een gering aantal vissoorten houdt van een dergelijk milieu. Een waarschuwing voor een KH <4 °DH lijkt hier op haar plaats, want bij kooldioxidebemesting zou het dan vrij gemakkelijk tot een zogenaamde zuurval kunnen komen, dat wil zeggen, dat de pH plotseling ver onder 6 en zelfs lager kan dalen. De KH heeft dus tevens een bufferend vermogen.
Indien men niet over een constante meting van de pH beschikt, verdient het aanbeveling om de KH wekelijks te meten én voor en na iedere waterverversing.

Onder gunstige omstandigheden bloeien de planten (Echinodorus horizontalis, in riparium van de auteur)Ook hier staan ons van verschillende merken meetsets ter beschikking. De JBL KH-test meet in zoet water de waarden tussen 4 en 8 °DH. De test werkt door in 5 ml aquariumwater de KH-reagens te druppelen. Er volgt dan een kleuromslag van blauw naar geel. Iedere druppel = 1 °DH. Ook Sera biedt een soortgelijke testmethode aan en ook hier volgt er een kleuromslag van blauw naar geel.
Over het gebruik van reagens:
Het reageermiddel (reagens) goed schudden voor gebruik. De maatbeker moet enkele malen met het te testen water omgespoeld worden en vervolgens tot aan de 5-ml-markering worden gevuld. Vervolgens moet men de maatbeker aan de buitenkant afdrogen.
Het reagens dan druppelsgewijs toevoegen. Na elke druppel schudden, totdat de kleur (in dit geval) van blauw naar geel omslaat. De hoeveelheid gebruikte druppels komt overeen met de carbonaathardheid (in °DH, bijvoorbeeld 5 druppels zijn 5 °DH. Na het testen de maatbeker altijd grondig met leidingwater uitspoelen. Beter is om hiervoor gedistilleerd water te gebruiken. Het reagens altijd koel en donker bewaren (dus in de koelkast) en na ieder gebruik steeds goed afsluiten. Reagens altijd buiten bereik van kinderen en/of huisdieren bewaren, daar sommige toxisch zijn.

Sulfaathardheid (SH)

Totale hardheid minus carbonaathardheid = sulfaathardheid of niet-carbonaathardheid. 1 °SH (Deutsche Sulfathärte) staat voor 24,3 mg calciumsulfaat per liter. Water met een hoge KH en hoge SH is dikwijls ongeschikt voor het kweken van vissen. Het moet dan gedeeltelijk ontzout of met gedistilleerd water worden verdund. In principe moet de SH 8 °DH niet overschrijden.
De aanduiding niet-carbonaathardheid betekent, dat het om de gezamenlijke verbindingen van de aardalkaliën, behalve de carbonaten en bicarbonaten, gaat, dus bijvoorbeeld behalve de sulfaten de chloriden, hydroxide, fosfaat, nitraat, silicaat, voor zover zij in water oplosbaar zijn.

1 °DH komt dus niet alleen overeen met 10 mg/l calciumoxide, maar evenzo ook met:
17,9 mg/l calciumcarbonaat
28,9 mg/l calciumbicarbonaat
7,2 mg/l magnesiumoxide
15,1 mg/l magnesiumcarbonaat

Auteur: 
Dick Poelemeijer
Fotografie: 
Dick Poelemeijer