Reaktormedien unter der ICP-OES-Lupe

09.03.2019                                                                                    

Reaktormedien wie Aktivkohle, Zeolith oder Phosphatadsorber werden in der Riffaquaristik häufig verwendet. Uns interessiert, welche Elemente in welchen Mengen von diesen Reaktor-Medien in das Wasser abgegeben werden, und ob häufig behauptete Aussagen wie "Phosphatadsorber geben Barium an das Wasser ab" tatsächlich zutreffend sind. 

Dafür haben wir 2 unterschiedliche Zeolithe, eine Aktivkohle sowie zwei handelsübliche Phosphatadsorber auf eisenbasis (GFOs) in standardisiertem Meerwasser für 72 Stunden geschwenkt, die Proben anschließend filtriert, und anschießend mittels ICP-OES untersucht. So können wir feststellen, welche Elemente von den Medien abgegeben, oder auch aus dem Wasser aufgenommen werden.

 

So gewonnene Erkenntnisse helfen uns, Eure Meerwasser-Analysen besser zu interpretieren, und zielgerichtete Lösungsvorschläge zu geben.  Selbstverständlich wollen wir interessante Resultate dieser "Ministudie" mit Euch teilen.

An dieser Stelle sei erwähnt dass jeweils nur eine Stichprobe der jeweiligen Medien analysiert wurde. Selbstverständlich kann es Variationen zwischen unterschiedlichen Chargen und Herstellern der Reaktormedien geben. Dieser Artikel dient dazu aufzuzeigen, was durch die Medien an das Wasser abgegeben werden *kann*.  Wir planen die Versuchsreihe zukünftig auszuweiten, mehr  Medien zu untersuchen, und Euch über Resultate auf dem Laufenden zu halten.

Aber nun zu den Ergebnissen, beginnen wollen wir mit Barium.

 

Barium ist wie Calcium und auch Strontium ein Erdalkali-Metall, - Daher wird Barium analog zu diesen beiden Elementen in das Skelett von Steinkorallen eingelagert, bzw. als Carbonat abgeschieden. Barium kommt in natürlichem Meerwasser in einer Konzentration von etwa 7-15 µg/l vor. In Aquarien ist die gemessene Konzentration oft deutlich höher, in der Regel werden Phosphatadsorber als die Hauptquelle von Barium vermutet.

Bei den von uns untersuchten Medien stellten sich vor allem die Zeolithe als Bariumquelle dar. Bei einer Adsorbermenge von 1 kg pro 1000 l (1g/l) führt das Zeolith zu einem Anstieg des Bariumgehalts um 41 respektive  82 µg/l. Schon dadurch wird deutlich, dass große Unterschiede zwischen den Zeolithen vorhanden sind. - Wir sind schon gespannt darauf, weitere Zeolithe in unserem Labor zu testen.  Durch die untersuchte Aktivkohle wird keine nennenswerte Menge an Barium eingebracht. Phosphatadsorber 1 gibt zwar Barium ans Wasser ab, allerdings in deutlich geringerer Menge als die untersuchten Zeolithe, Phosphatadsorber 2 adsorbierte Barium, und führte so sogar zu einer Reduktion der Bariumkonzentration.  

Nun zu einem weiteren Element, welches im Riffaquarium immer wieder Thema ist, dem Silicium. Silicium ist im Riffaquarium nicht zwangsweise problematisch (sondern für Schwämme sogar wichtig für den Skelettaufbau), das Wachstum von lästigen Kieselalgen kann durch hohe Siliciumkonzentrationen allerdings gefördert werden. Als Quelle für Silicium wird in den meisten Fällen das Ausgangswasser angenommen, da Silicium (bzw. Silikate/Kieselsäure) in Leitungswasser häufig in sehr hohen Konzentrationen vorkommt, und auch von Umkehrosmose-Anlagen nicht vollständig entfernt wird. - Aus diesem Grund werden zusätzlich Ionentauscher-Harze eingesetzt, um die Reste an Silicium aus dem Ausgangswasser zu entfernen. Aber ist wirklich das Ausgangswasser die einzige Quelle für Silicium? 

Laut unseren Messungen keinesfalls. Denn die untersuchte Aktivkohle führt bei einer Einsatzmenge von 1 g/l zu einem Siliciumanstieg von über 800 µg/l.  Auch die untersuchten Zeolithe, sowie Phospatadsorber 1 führen zu einem Silicium-Eintrag ins Aquarienwasser. Phosphatadsorber 2 reduzierte die Siliciumkonzentration geringfügig. Diese Ergebnisse sind für uns durchaus überraschend, und wir nehmen sie zum Anlass weitere Aktivkohlen"unter die Lupe zu nehmen".

An dieser Stelle möchten wir nochmals eindringlich darauf hinweisen, dass die Resultate nicht bedeuten, dass alle Aktivkohlen große Mengen an Silicium an das Wasser abgeben - Es handelt sich bei der Untersuchung nur um eine Stichprobe!

Welche Ratschläge lassen sich aus diesen Ergebnissen ableiten? 

Wir empfehlen Reaktormedien vor Verwendung zu wässern, und ausgiebig zu spülen, denn so kann der Eintrag an Silicium und/oder vermutlich Barium deutlich reduziert werden.

Wir werden diesen Artikel mit Daten weiterer Elemente und  Medien ergänzen.

- Stay tuned!

 

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Viele Grüße,

Euer Oceamo-Team