Regenwasser zur pH-Wert-Senkung

[Baron Ätzmolch]

Zitat von Walter

dass die KH verschwindet, ist ja nicht ungewöhnlich - bei der Nitratentstehung wird KH verbraucht.

Mahlzeit!

... und die Pflänzchen werden wohl auch ihren Beitrag dazu leisten.

Nur wie Du auf einen derart niedrigen pH kommst, ist mir eher schon ein Rätsel.
Das schaffe ich in KH losen (fast) Becken trotz Erlenzapfen etc. nicht.

Vielleicht gerade deshalb nicht.
Das ganze organische Zipp und Zapp säuert ja selbst eher weniger an, aufgrund des geringen Dissoziationsgrades der Humin- und Fulvosäuren, puffert anscheinend aber gleichzeitig auch gegen pH-Verschiebungen ab, und das wohl am besten um den Neutralpunkt herum.
Da hatten wir schon öfters mal drüber diskutiert, aber da ist IMHO im Hinblick auf die Erklärung der genauen Wirkungsweise noch nicht alles 100% stimmig, und es bleiben Fragen offen.

Wie dem auch sei, ich vermute, dass ich nach "Aufbrauchen" der KH relativ "pufferfreies" Wasser habe.
Erlenzäpfchen, Seemandelbaumblätter, "Eichenextrakt", Torf, Eichenlaub und Zeug und Zauber verwende ich alles nicht, und die Wurzeln haben in den meisten Fällen auch schon hunderte von Wasserwechseln mitgemacht, dürften wohl also insgesamt ziemlich ausgelutscht sein und eher weniger organische Säuren abgeben. Phosphat hab' ich auch eher weniger drin (von wegen Phosphatpuffer oder so). Und ohne Puffersysteme reichen halt schon vergleichsweise geringe Mengen an auftretenden Wasserstoffionen, um eine relativ starke Ansäuerung des Wassers zu bewirken.
Z.B. bei Wasser, dass im Gasgleichgewicht mit der Atmosphäre steht und außer CO2 keine pH-beeinflussenden und puffernden Stoffe enthält, kommste mit dem pH ja auch schon auf Werte knapp über 5, und das bei gerade mal 0,5 mg CO2/l.
Dann kämen da noch, wie du schon erwähntest, die Wasserstoffionen aus der Nitrifikation hinzu.

Naja, is' letztendlich auch egal, ich hätte wie gesagt regelmäßig einen Säuresturz. So wechsel ich aber jede Woche Wasser mit reinem (weichem) Leitungswasser, brauche keine Teil- oder Vollentsalzung, keine Osmose und kein Torf noch sonstige Mittelchen, hab' so in den Becken konstante Bedingungen bei pH 6,5 und KH 1-2 Grad und pflege sowieso keine Fische, die aus Schwarzwasser stammen, komme deshalb bei vielen anderen Südamerikanern prima zurecht.

--Michael

P.S. Gibt's nicht dieses Jahr auch ein "DATZ-Forum" (oder sowas ähnliches) zum Thema Schwarzwasser?
Ob's da Antworten zu Fragen bzgl. allgemeinem Chemismus, Kationenaustauchkapazität, Pufferwirkung und Furz und Feuerstein von Huminstoffen in der Natur / im Aquarium gibt?

[Walla]

Hallöchen Micha,

ich habe sehr gute ph-Werte mit Eichenlaub bekommen. Kannst sicherlich noch trocknes Laub an den Bäumen finden. Bei uns in HD ist jedenfalls noch Laub dran. Das Laub senkt besser und nachhaltiger den ph-Wert als die Zäpfchen der Schwarzerle. Letztere findet man an Flüssen. Über die Menge an Eichenlaub kann ich auch nur sagen, da hilft halt nur probieren.

Liebe Grüße
Wulf

[Walter]

Hi,

Zitat von Baron Ätzmolch

Mahlzeit!

... und die Pflänzchen werden wohl auch ihren Beitrag dazu leisten.

naja, denke nicht, dass die in Deinem weichen Wasser wirklich KH "fressen" - wohl aber das Nitrat, das bei seiner Entstehung die KH verbraucht hat.

aufgrund des geringen Dissoziationsgrades der Humin- und Fulvosäuren,

Also die Fulvosäuren haben einen sehr hohen Dissozionsgrad auch in saurem Wasser.
Nur die Huminsäuren nicht.

puffert anscheinend aber gleichzeitig auch gegen pH-Verschiebungen ab, und das wohl am besten um den Neutralpunkt herum.

Hab mich inzwischen "schlau" gemacht - der Humuspuffer (so heißt der) puffert im schwach sauren Bereich, also bei pH 4 - 6.

Da hatten wir schon öfters mal drüber diskutiert, aber da ist IMHO im Hinblick auf die Erklärung der genauen Wirkungsweise noch nicht alles 100% stimmig, und es bleiben Fragen offen.

Inzwischen wird es immer "stimmiger" - so wie vermutet, Huminsäuren fallen aus, werden wieder gelöst - je nach pH Wert.

Wie dem auch sei, ich vermute, dass ich nach "Aufbrauchen" der KH relativ "pufferfreies" Wasser habe.

Naja, desweiteren gäbe es da noch im Wasser (neben den verschiedenen Carbonatpuffern und dem Humuspuffer) Alumosilikatpuffer, Austauschpuffer, Boratpuffer und den heterogenen Aluminiumpuffer (wobei letzter Beiden im AQ keine Rolle spielen - der Aluminiumpuffer hoffentlich, weil sonst bei derartig sauren pH Werten alles was da lebt ziemlich schnell nicht mehr leben würde).

Z.B. bei Wasser, dass im Gasgleichgewicht mit der Atmosphäre steht und außer CO2 keine pH-beeinflussenden und puffernden Stoffe enthält, kommste mit dem pH ja auch schon auf Werte knapp über 5, und das bei gerade mal 0,5 mg CO2/l.

Das wäre mir allerdings neu. 6,3 ist realistischer und entspricht auch dem Pufferniveau des Hydrogencarbonat-Kohlensäurepuffers.

P.S. Gibt's nicht dieses Jahr auch ein "DATZ-Forum" (oder sowas ähnliches) zum Thema Schwarzwasser?
Ob's da Antworten zu Fragen bzgl. allgemeinem Chemismus, Kationenaustauchkapazität, Pufferwirkung und Furz und Feuerstein von Huminstoffen in der Natur / im Aquarium gibt?

Ein, zwei Vorträge zum Thema, aber mit wenig Hoffnung auf wirklich neues - so ein Vortrag sollte/muß ja auch für alle verständlich sein.

[Baron Ätzmolch]

Ich:
"Z.B. bei Wasser, dass im Gasgleichgewicht mit der Atmosphäre steht und außer CO2 keine pH-beeinflussenden und puffernden Stoffe enthält, kommste mit dem pH ja auch schon auf Werte knapp über 5, und das bei gerade mal 0,5 mg CO2/l."

Du:
"Das wäre mir allerdings neu. 6,3 ist realistischer und entspricht auch dem Pufferniveau des Hydrogencarbonat-Kohlensäurepuffers."

-----------------

Mahlzeit!

Pufferniveau? Kapier ich nicht. Meinst du den pKs-Wert?

Aber da brauchen wir prinzipiell gar nicht lange rumzudiskutieren, weil man den pH ganz einfach ausrechnen und auch empirisch ermitteln kann.

Konzentration an CO2 is' bekannt (0,51 mg/l = 1,15x10^-5 N, Dissoziationskonstante von CO2 in wässriger Lösung auch (Ks = 4,5x10^-7), und mit Anwendung des Massenwirkungsgesetzes unter Einbeziehung einiger Vereinfachungen kriegste 'ne Konzentration an Wasserstoffionen von 2,275x10^-6, und davon der negative dekadische Logarithmus (=pH) ist 5,6.

Und wem das zu theoretisch ist, der nimmt destilliertes oder vollentsalztes Wasser, lässt es lange genug stehen oder belüftet es, und misst dann den pH.

--Michael

[Walter]

Hallo,

Zitat von Baron Ätzmolch

Pufferniveau? Kapier ich nicht.

dann hast Du in der Schule nicht gut aufgepasst

Meinst du den pKs-Wert?

Nein, nicht ganz.
Der pKs Wert entspricht dem (pH) Punkt, wo die größte Pufferkapazität vorliegt (und wo Säure- und Basenform des Puffers in äquimolarer Menge vorliegen, wie Du aber sicher weißt).
Der Puffer puffert aber nicht nur genau an diesem Punkt, sondern auch etwas darüber und darunter. Und da natürlich auch immer irgendwelche Unwägbarkeiten in einer wäßrigen Lösung vorliegen, gibt es eben einen bestimmten Bereich (oder auch zwei), in dem(/nen) der spezielle Puffer puffert - also den Pufferbereich.

Aber da brauchen wir prinzipiell gar nicht lange rumzudiskutieren, weil man den pH ganz einfach ausrechnen und auch empirisch ermitteln kann.

Das stimmt...

Konzentration an CO2 is' bekannt (0,51 mg/l = 1,15x10^-5 N, Dissoziationskonstante von CO2 in wässriger Lösung auch (Ks = 4,5x10^-7), und mit Anwendung des Massenwirkungsgesetzes unter Einbeziehung einiger Vereinfachungen kriegste 'ne Konzentration an Wasserstoffionen von 2,275x10^-6, und davon der negative dekadische Logarithmus (=pH) ist 5,6.

... geht aber nicht so, wie Du es hier machst.

Wir reden hier von einem korrespondierenden Säure-Basenpaar, also einem Puffer.
Genaugesagt dem Hydrogencarbonat-Kohlensäurepuffer.

Ganz einfache Formel für den pH einer Puffermischung:

pH = pKs - log c(Säureform)/c(Basenform)

CO2 liegt in wäßriger Lösung, wie Dir sicher bekannt ist, als das "nicht faßbare" H2CO3* vor.
Und die Kohlensäure, H2CO3*, bildet mit dem Hydrogencarbonat HCO3- den Hydrogencarbonat-Kohlensäurepuffer.
In härtefreiem Wasser bilden Säure- und Basenpaar äquivalente Mengen, das heißt, dass der resultierende pH Wert sich genau beim pKs Wert der Kohlensäure einpendeln wird, der liegt bei 6,3.
Also ist der sich einstellende Wert des pH 6,3.

[kaycee]

Hallo Ihr beiden,

erstmal Respekt (!!!) vor soviel Wissen...

...aba eigentlich wollte ich doch nur paar praktische Tips zu weicherem und pH-neutralerem Wasser
Das hier artet ja schon in gehobene Chemie im fortgesetzten Semester aus, hihi...ich hoffe, als Durchschnitts-Aquarianer ist man ohne dies alles nicht gleich zum Fischmörder verdammt.
Ansonsten hätte ich noch sehr sehr viel zu lernen, um meinen schwimmenden Mitbewohnern ein gutes Zuhause zu bieten...was eigentlich mein Hauptanliegen bei hier gestellten Fragen ist

Grüße, Micha

[Baron Ätzmolch]

Zitat von Walter

... geht aber nicht so, wie Du es hier machst.

Mahlzeit!

Genau so geht's.
Du willst das Massenwirkungsgesetz außer Kraft setzen?

Wir reden hier von einem korrespondierenden Säure-Basenpaar, also einem Puffer.
Genaugesagt dem Hydrogencarbonat-Kohlensäurepuffer.

Nö.
Wir reden von einer Lösung von CO2 in salzfreiem Wasser und der anschließenden Protolysereaktion bzw. Dissoziation einer schwachen Säure. Die bildet dabei 'ne konjugierte Base, deshalb is' das ganze noch lange kein Puffer, denn das Gleichgewicht zwischen Säure und entsprechender Base stellt sich alleine durch die Protolyse/Dissoziation der Säure ein, und nicht in Abhängigkeit von der Konzentration eines ihrer im Wasser gelösten Salze, weil davon überhaupt keins drin ist.
Genausowenig stellt z.B. dissoziierte Essigsäure allein ein Acetatpuffer dar, solange nicht irgend ein Salz der Essigsäure gleichzeitig in Lösung ist.
Was willsten allein mit 'ner Säurelösung puffern? Pro zugegebenem OH- Ion muss ein Wasserstoffion dran glauben, reine Neutralisationsreaktion zwischen Säure und Base, der pH steigt.

In härtefreiem Wasser bilden Säure- und Basenpaar äquivalente Mengen, das heißt, dass der resultierende pH Wert sich genau beim pKs Wert der Kohlensäure einpendeln wird, der liegt bei 6,3.

Deine Ausführungen können schon allein deshalb nicht stimmen, weil nach deiner Argumentation in salzfreiem Wasser immer gleiche Mengen der Säure und Basenform vorlägen, mit der Folge, dass laut deiner Formel die Wasserstoffionenkonzentration, ergo der pH, immer gleich wäre, egal ob 0,001 mg/l CO2 gelöst sind oder 1500 mg/l, mithin der pH sich durch Zufuhr von CO2 nicht änderte.

Also ist der sich einstellende Wert des pH 6,3.

Nö!

Wenn du mir nicht glauben willst, dann teste doch mal tatsächlich (belüftetes) destilliertes/vollentsalztes Wasser, und du wirst einen pH von ca. 5,5 messen.

Wenn du dann noch skeptisch bist, kannste immer noch ins Römpp Chemie-Lexikon reingucken (die geben den pH von destilliertem Wasser im Gleichgewichtszustand mit der Atmosphäre mit 5,58 an), oder in Kaufmann/Jecklin "Grundlagen der anorganischen Chemie" (pH 5,7), oder bei Krause (pH ca. 5,3) oder oder...

--Michael

[Walter]

Lieber Ätzbaron,
die Sache mit dem Hydrogencarbonat-Kohlensäure Puffer solltest Du Dir in Deinen klugen Büchern vielleicht noch einmal etwas genauer zu Gemüte führen.

Und:
Belüftetes Wasser und "ruhiges" Wasser stellen einen großen Unterschied dar.
Belüftetes Wasser ist ein sogenanntes "Offenes System", während nicht belüftetes Wasser oder auch Wasser in der Natur (außer die allerobersten Schichten oder Stromschnellen, Wasserfälle) ein sogenanntes "Geschlossenes System" darstellen - auch im Gleichgewicht mit der Umgebungsluft.

Guck auch darunter nochmal in Deinen Büchern nach...

[Walter]

Zitat von Baron Ätzmolch

deshalb is' das ganze noch lange kein Puffer,

Aha, was denn dann?

Bitte um die Definition eines Puffers und v.a. des Kohlensäure-Hydrogencarbonat Puffers (aus Deinen Büchern vielleicht... ).

[Baron Ätzmolch]

Zitat von Walter

Lieber Ätzbaron,
die Sache mit dem Hydrogencarbonat-Kohlensäure Puffer solltest Du Dir in Deinen klugen Büchern vielleicht noch einmal etwas genauer zu Gemüte führen.

Walter, was soll das?

Da brauch' ich mir nix zu Gemüte zu führen, und "meine klugen Bücher" auch nicht, um festzustellen, dass destilliertes Wasser keine Salze der Kohlensäure enthält, mithin die KH=0 Grad ist, und kein Hydrogencarbonat-Kohlensäure Puffer vorliegt.

Wenn du mal akzeptieren könntest, dass ein Unterschied besteht zwischen destilliertem (über das wir hier die ganze Zeit ausschließlich reden) und salzhaltigem Wasser, dann würd' dir nach zu Gemüte Führen der Definiton eines Puffersystems (vielleicht durch Nachschauen in deinen klugen Büchern) auch auffallen, dass ein Puffer eben gerade dadurch definiert ist, neben einer schwachen Säure auch ein Salz dieser Säure zu enthalten.

Und 'ne wässrige Lösung von Kohlendioxid in destilliertem Wasser enthält kein Salz der Kohlensäure,
sondern nur das durch Protolyse/Dissoziation von Kohlensäure entstandene Hydrogencarbonation.
Und wie soll diese Lösung den pH-Wert beibehalten, wenn du Säuren oder Basen hinzugibst, mithin der definitionsgemäßen Eigenschaft einer Pufferlösung gerecht werden?
Wenn du in destilliertes Wasser CO2 reinbläst, reagiert die Lösung saurer, wenn du Lauge hinzugibst, nimmt die Konzentration an Wasserstoffionen ab, der pH steigt. Da werden keine Wasserstoffionen oder Hydroxidionen abgefangen, die KH ist 0, Pufferwirkung ist null.

Und wenn du meinst, mich wiederholt auf meine klugen Bücher ansprechen zu müssen, dann nehm' ich mir einfach auch mal die Freiheit, dich darauf hinzuweisen, dass du dir beim nächsten Mal bei der pH-Berechnung für schwache Säuren einfach mal entsprechende Kapitel in deinen klugen Büchern zu Gemüte führst, bevor du mittels abenteuerlicher Berechnungen darauf beharrst, der pH von im Gasgleichgewicht mit der Atmosphäre stehendem destilliertem Wasser sei 6,3.

Jetz' wirste mir sicherlich im nächsten Schritt wieder, wie üblich, vorwerfen, mir ging's bei der Diskussion nur ums Widersprechen und Recht haben, das is' mir dann aber auch piepegal.

--Michael