Redoxpotential im Aquarium 12.08.2011 23:04

Das Redoxpotential: (Oxidationspotential - Reduktionspotential)
gibt Aufschluss über die Menge der im Wasser vorliegenden reduzierten oder oxidierten Stoffe.
Diese bestimmen die chemischen Abläufe mittels Elektrizität die in mV Bereich gemessen werden.

Wassermoleküle besitzen die Eigenschaft Elektronen auf zu nehmen oder ab zu geben.

Diese Eigenschaft wird als das Redoxpotential bezeichnet.

Hierbei wird durch Oxidation mittels Sauerstoff Energie aus dem oxidierten Molekül frei gesetzt wodurch sich das Redoxpotential erhöht.

Durch Reduktion wird die Energie in dem reduzierten Molekül gespeichert wodurch sich das Redoxpotential verringert.

Das Redoxpotential als rH2-Wert in mV gemessen, gibt Aufschluss über die Summe der Elektronen im Wasser.

Durch die Elektronenanzahl im Wasser wird ermittelt ob ein oxidierendes oder reduzierendes Milieu vor liegt.

Oxidation bedeutet ein sauerstoffreiches Wasser, wobei durch die Aufnahme/Bindung von Sauerstoff-Ionen Wasserstoff-Ionen abgegeben werden.

Dies wirkt sich auch auf den pH-Wert des Wassers aus, da zusätzliche Wasserstoff-Ionen pH senkend wirken.

Die stärksten Oxidationsmittel, das Aquarium betreffend sind Sauerstoff und Ozon, aber auch Chlor.

Die stärksten Reduktionsmittel das Aquarium betreffend sind die Alkali/Erdalkalimetalle wie Kalium, Natrium, Magnesium, Calcium, Lithium, usw.

Es gibt weitere Reduktionsmittel, sogar Reduktions und Oxidations Prozesse, doch der Einfachheit halber belassen wir es hiermit, wobei wir später noch auf die positiven Auswirkungen des Zeolith auf das Redoxpotential kommen.

Reduktion wirkt sich mit einer Erhöhung des pH-Wertes aus, da Wasserstoff-Ionen gebunden werden.

Hoher rH2-Wert bedeutet auf Grund fehlender Elektronen ein hohes, oxidierendes, sauerstoffreiches Milieu.

Niedriger rH2-Wert bedeutet auf Grund vieler Elektronen ein niedriges, reduzierendes, sauerstoffärmeres Milieu.

Leider gehört das Redoxpotential auch zu den wichtigen Wasserparametern mit Einfluss auf die Wasserqualität, also auch auf Algenwachstum und es ist nicht leicht, es verständlich zu erklären, statt auf irgendwelche Seiten zu verweisen die dieses Thema eher pauschal behandeln.

Gerade Sauerstoff widmen wir uns ja sehr im Aquarium, da dieser das wichtigste Element für wichtige Oxidationsprozesse durch die Umwandlung von Ammonium bis Nitrat (Nitrifikation) durch aerobe Bakterien ist.

Andersherum sind aber auch Reduktionsprozesse wichtige Abläufe im Aquarium an denen anaerobe Bakterien als Reduzierer (Ammonifikation, usw.) beteiligt sind.

Diese Reduzierer sind es, die Fischfutter, Fischausscheidungen, abgestorbene Pflanzenreste und Mikroorganismen zersetzen wobei Kohlendioxid und Ammonium entstehen welches dann von den Oxidierern weiter bis Nitrat oxidiert wird.

Hier wird der (Nahrungs) Kreislauf wieder geschlossen und ein fehlender Baustein, meistens fehlen in Aquarien einige, gefährdet das gesamte System.

Hauptsächlich laufen Redoxreaktionen im Boden des Aquariums ab und hier kann sich der Leser jetzt vielleicht vorstellen, dass in pappigem Sandboden keine, oder höchstens einseitige Redoxreaktionen, nämlich vorwiegend Reduktionen mit entsprechenden negativen Folgen (z. B. Bildung von Schwefelwasserstoff) ablaufen können.

Dumme Argumente sind, dass auch natürliche Gewässerböden aus Schlamm und Schlick bestehen, denn der Unterschied zu dem Aquarium ist der, dass sich in Schlamm und Schlick trotzdem durch viele, im Aquarium nicht vorkommende Gegebenheiten sowohl aerobe, als auch anaerobe Bakterien etablieren können.

Unsere Empfehlung zu dem richtigen Bodengrund kommt nicht von ungefähr, denn die Wurzel allen Übels liegt auch in der freien Natur immer im Boden.

Nahezu alle Nährelemente für Pflanzen (mineralisch oder organisch) liegen im Boden vor, denn Nährstoffe schweben nicht durch das Wasser um darauf zu warten, dass eine Pflanze nach ihnen hascht und sie verspeist.

Diese liegen im Boden in nicht gebundener Form vor und können von Pflanzen direkt durch die Aufbereitung von Mikroorganismen aufgenommen werden.

Hier könnte man noch Seiten füllen, weil sehr viele Abläufe den biologischen Kreislauf bestimmen, doch bleiben wir bei dem Thema Redoxpotential.

Weder ein hohes, noch ein niedriges Redoxpotential ist gut für das Aquarium, oder generell für alle Organismen, sondern ein ausgeglichenes Redoxpotential, denn ein Molekül welches mehr Elektronen besitzt enthält auch mehr Energie.

Stark oxidiertes Wasser enthält wegen geringerer Elektronenanzahl auch viele freie Radikale (oxidativer Stress) die zu Zellschädigungen bei allen Organismen (Fischen und Pflanzen) führen können.

Siehe dazu Wikipedia

Ein stark oxidiertes Wasser ist darum auf keinen Fall ein gutes Wasser und für das Redoxpotential gibt es einen Neutralwert der bei rH2 28 liegt.

Redoxpotentiale können im Aquarium zwischen +800 mV (stark oxidierend=sinkender pH-Wert) und -300 mV (stark reduzierend=hoher pH-Wert) betragen.
Ein für Fische und Pflanzen optimales Redoxpotential liegt zwischen 250 und 350 mV
Ein tieferes Redoxpotential fördert Fäulnisprozesse und ein zunehmend höheres Redoxpotential schafft steriles und aggressives Wasser welches sogar in der Lage ist pflanzliches Gewebe zu zerstören.
Reduziertes Wassermillieu bedeutet ein nicht intaktes Gleichgewicht im Aquarium.

Ein gutes Wasser sollte einen rH2-Wert von gering unter 28 haben und im antioxidativen Bereich liegen.

Leitungswasser hat in der Regel einen rH2-Wert von 30 - 34, also oxidierend bis stark oxidierend.

Ein Wert von min. 25 und max. 28, also leicht reduziert, aber noch im oxidierenden Bereich bleibend ist erstrebenswert.

Natürlich kam auch gleich die berechtigte Frage wie der rH-Wert ermittelt werden kann und dieses übernehmen wir gerne für Sie, wenn Sie uns über das Kontaktformular einfach das Redoxpotential in mV und den pH Wert des Wassers mitteilen.

Für die Aquaristik brauchen wir uns im Grunde keine Gedanken um das Redoxpotential machen wenn wir darauf achten, dass der Boden in Ordnung ist und dass wir einen guten Gasaustausch mit ausreichend Sauerstoffzufuhr sorgen.
Wer allerdings die Möglichkeit hat die Werte zu messen, der sollte es auch tun, besonders wenn etwas nicht so rund wie gewünscht läuft.

Aktuell hatten wir gerade eine Anfrage warum bei geringem Leitwert unter 200 µs und pH 6,5 das Redoxpotential von 400 mV ständig ansteigen würde. Die Ursache dafür liegt eindeutig in einem gestörten Stickstoff/Kohlenstoff/Sauerstoff-Verhältnis, da es unabhängig von der Fütterung stieg.
Bei Fütterung erhöht sich das Redoxpotential erst einmal um sich dann wieder ein zu pendeln.
Ständig fallendes Redoxpotential bedeutet eine stetig zunehmende Belastung des Wassers.

Der gefürchtete Schwefelwasserstoff bildet sich z. B. im Minusbereich des Redoxpotentials ab -250 mV
Rückbildung von Nitrat in Nitrit findet häufig bei 0 - -100 mV statt.
Nicht unbedingt nur durch Filterreinigung stehen viele Aquarianer oft vor einem Nitritproblem, sondern sehr häufig auch wegen einem ungünstigen Redoxpotential, welches darum immer im Plusbereich liegen sollte.

Das Redoxpotential pendelt sich meist von alleine ein und hat in der Regel bei einem pH Wert von 7 etwa 300 - 400 mV, was noch ein guter und normaler Wert für die Aquaristik ist.

Bei höheren pH Werten im alkalischen Bereich verändern sich die Werte negativ reduzierend und bei pH Werten von <5 entsprechend stark oxidierend.

Das Redoxpotential hat also auch eine Abhängigkeit zum pH-Wert.

Starker Oxidation und damit verbundenem oxidativen Stress wirkt übrigens auch hier wieder die mechanische Zeolithfilterung mit positivem Einfluss auf das Wohlbefinden aller Aquarienbewohner durch Regulierung des Redoxpotentials entgegen.
Besser wachsende Pflanzen, gesündere, farbenprächtigere und agilere Fische werden immer wieder in Verbindung mit Zeolith genannt und das kommt alles nicht von ungefähr.

Wir beschäftigen uns ja sehr viel mit Problemen wo das Aquarium trotz anscheinend optimalster Bedingungen einfach nicht in den Griff zu bekommen ist und hier liegt die Ursache dann meist an den Rexoxwerten.

Pflanzen und einige Fische sind gute Indikatoren dafür und wenn anscheinend alles andere optimal ist raten wir bei Problemen zur Messung des Redoxpotentials um wirklich alles ausschliessen zu können.

 

 

 

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