Hardheid en zuurgraad

Over de hardheid en zuurgraad van discus water

Wat gebeurt er met de carbonaat hardheid of KH en hoe wordt de zuurgraad van water er door beïnvloed?

We onderscheiden carbonaathardheid (KH) en gezamenlijke hardheid (GH. ). Onder GH verstaat men de som van alle in het water opgeloste aardalkaliionen, de belangrijkste daarvan zijn calcium en magnesium. Minder belangrijk zijn strontium en barium daar deze eigenlijk alleen maar als sporenelementin water voorkomen. (Aardalkalimetalen zijn alle elementen in groep 2 van het periodiek systeem, dus beryllium, magnesium, calcium, strontium,barium en radium). In de meeste natuurlijke wateren maken calcium en magnesium het grootste deel van de kationen uit (kationen zijn positief geladen ionen, anionen negatief geladen ionen), namelijk rond de 80%. De GH geeft daarom een redelijke indruk van het zoutgehalte van het water. Calcium is onontbeerlijkvoor onze vissen daar het een zeer belangrijke rol speelt bij de opbouw van het skelet, ook is het belangrijk bij de celwandvorming celdeling, en in het zenuwgestel,eigenlijk dus in het hele organisme. Een kalkgebrek leidt altijd tot gebrekverschijnselen en misvormingen. Magnesium wordt door de vissen meer als sporenelement gebruikt, het speelt o.a. een rol bij de suiker-afbouw

De KH wordt gevormd door de in het water aanwezige carbonaat (C03 2-) en hydrogeen carbonaat (HC03-) ionen, zover daar tenminste een voldoende hoeveelheid calcium en magnesium ionen tegenover staat oftewel ieder carbonaat of hydrogeencarbonaat ion moet een calcium of magnesium partner kunnen vinden om als deelnemer aan de carbonaat hardheid te gelden. Hieruit volgt dus dat de KH eigenlijk nooit groter kan zijn dan de GH . Bij natuurlijke wateren is dit dan ook niet het geval. In onze aquaria of vijvers meten we echter nog wel eens een hogere KH dan GH , hoe kan dit dan? Als dit het geval is kun je er rustig van uitgaan dat de eigenaar van vijver of aquarium zouten of KH+ preparaten gebruikt heeft. Deze bevatten andere dan calcium of magnesium carbonaten of hydrogeen carbonaten, bijvoorbeeld natrium hydrogeencarbonaat of kalium carbonaat, en kalium en natrium ionen tellen niet mee in de GH meting want het zijn geen aardalkali-ionen. De carbonaten en hydrogeen-carbonaten van deze zouten tellen echter wel mee in de KH meting. Er is echter afgesproken dat voor ieder carbonaat of hydrogeen-carbonaat ion er een calcium of magnesium ion tegenover moet staan. In dit geval van een hogere KH dan GH zeggen we KH=GH .

Uit bovenstaand verhaal blijkt dat alleen de aardalkali-ionen, de carbonaat-onen en de hydrogeen-carbonaationen de GH en KH bepalen. Andere ionen doen in tegenstelling tot wat wel eens wordt beweert niet mee. Dus sulfaat, nitraat, nitriet, fosfaat, chloride, natrium of kalium hebben geen invloed op de hardheid, echter wel op de geleidbaarheid (gemeten in microsiemens)..

Hoe wordt de zuurgraad nu beïnvloed door de carbonaat hardheid en hoe zit het met dat bufferend vermogen? (Zie fig. 1 onderaan de pagina) Als voorbeeld voegen we een zuur toe aan ons water (bijv salpeterzuur HN03), de zuurrest N03 of nitraat is verder niet van belang. Wat wel van belang is dat we een hoeveelheid H+ ionen toegevoegd hebben aan ons water Wat er nu gebeurt is dat alle reacties naar links gaan verlopen: dus C03 met H+ maakt HC03 ionen en HC03 met H+ maakt C02 en water (H20). Wat er dus gebeurd is dat er zuur (H+) verdwijntwantC02 kan weer aan de lucht ontsnappen en water is water Dit noemen we nu het bufferend vermogen. Als er nu door de spijsvertering van onze vissen salpeterzuur (HN03) gevormd wordt wat er voor zorgt dat onze pH zou moeten dalen (want er worden H+ ionen met dat salpeterzuur gevormd) zal dit zuur grotendeels verdwijnen door de reacties met carbonaat en hydrogeen-carbonaat (Zie fig. 1). Maar op een gegeven moment houdt dit op want er ontsnapt steeds meer kooldioxide (C02) aan de lucht, kooldioxide wat aan de rechterkant van ons schema gebonden was in carbonaat-en en hydrogeen-carbonaten, met andere woorden onze KH daalt. Als onze KH ver genoeg gedaald is, met andere woorden als de carbonaten en hydrogeen-carbonaten opraken valt er niets meer te bufferen en zal onze pH rap naar beneden vliegen, want we krijgen nu immers te maken met H+ overschot

We kunnen uit bovenstaand verhaal een aantal conclusies trekken, namelijk:

  • Water met een lage KH heeft een laag bufferend vermogen, er dient daarom regelmatig de pH en KH gemeten te worden om te controleren of alles nog in orde is.
  • Is er geen buffering meer, dus KH=0 dan gaat de pH dalen.
  • Planten en algen produceren 's nachts C02, hierdoor worden ook meer zuren geproduceerd, dus de KH wordt gedurende de nacht lager.
  • Overdag gebruiken planten en algen juist C02, het evenwicht in ons schema verschuift nu naar rechts, bij onvoldoende buffering zal de pH dus snel kunnen stijgen (soms wel tot 8,5)
  • Bij sterke stromingen of doorluchting wordt C02 verdreven, de pH stijgt.
  • Bij toevoeging van C02 (als plantenmest bijvoorbeeld) kan bij een lage KH de pH snel dalen.

Uit bovenstaande blijkt wel dat het belangrijk is om er voor te zorgen dan de KH niet te ver daalt. Sommige discuskwekers werken wel met water met een KH van 0, als je dit doet moetje wel heel erg goed weten waar je mee bezig bent en moet je je water dus eigenlijk continue in de gaten houden zodat je bij een pH val direct in kan grijpen, ik raad dit dan ook aan iedereen met een showbak af. Mijn persoonlijk idee van goed discuswater is een KH van 1 tot  2, een GH van 3 tot 4 en een pH van 6,5 tot 7. Ik weet dat dit niet voor iedereen even haalbaar is gezien de waterkwaliteit in grote delen van Nederland, maar ik denk dat iedereen toch moet proberen om zijn vissen een zo goed mogelijke "leefomgeving" te bieden.

Een oplossing voor waterproblemen is je water zelf maken, HIER en HIER leest u daar meer over

koolzuuruitwisseling van aquariumwater