Klarheit über Kohlenstoff

Klarheit über Kohlenstoff

 

Frei aus dem Englischen übersetzt. Originalquelle: practicalfishkeeping.co.uk

 

Kohlenstoff ist allgegenwärtig. Auch in der Aquaristik ist er nicht wegzudenken und vielfach einsetzbar. Verschaffen Sie sich im folgenden einen umfassenden Überblick über dieses faszinierende Element. 

 

Tatsächlich durchdringt Kohlenstoff alle Aspekte unseres Lebens, von Erdnüssen bis hin zu Bleistiften. Es ist nur logisch, dass wir viele Einsatzmöglichkeiten dafür finden, u.a. auch in unseren Aquarien.

 

Kohlenstoff ist in seiner einfachsten Form das chemische Element C. Es ist natürlich vorkommend, freigebig und unglaublich nützlich.

 

In irgendeiner Form verwenden wir täglich Kohlenstoff. Es ist auch ein wichtiger Bestandteil in Lebensmitteln, wie z.B. Eiweiß.

 

Fische atmen es durch ihre Kiemen als Kohlendioxid aus. Pflanzen verwenden es als Nahrung für die Herstellung von Zucker - C6H12O6. Kohlenstoff ist absolut omnipresent.

 

 

Filterkohle

 

Im besten Fall werden die meisten von uns Kohlenstoff als das schwarze körnige Medium kennen, das wir in unsere Filter tun. Man kann es in Form von Pads verwenden oder auch lose in einem Beutel. Das ist alles gut und schön, aber was bewirkt diese Art von Kohlenstoff? Wie funktioniert es?

 

 

Kohlenstoff arbeitet mit Adsorption, was bedeutet, dass, sobald bestimmte Chemikalien mit Kohlenstoff in Berührung kommen, sie von ihm gepackt und festgehalten werden- zumindest für eine Weile.

 

Deshalb ist die Oberfläche von Kohlenstoff von entscheidender Bedeutung. Je größer sie ist, desto mehr Stoffe kann sie festhalten. Hier hat Aktivkohle den Vorteil gegenüber herkömmlicher Kohle, dass der Aktivierungsprozess die Anzahl der winzigen Poren in ihr massiv erhöht.

 

Kohlenstoff ist hervorragend geeignet, um organische Chemikalien aus dem Wasser zu entfernen. Verwechseln Sie organische Chemikalien nicht mit den drei üblichen Verdächtigen: Ammoniak, Nitrit und Nitrat. Diese drei sind anorganische Verbindungen, und Kohlenstoff hat kein Interesse an ihnen.

 

Die beiden Chemikalien, die von Kohlenstoff angezogen werden, sind Phenole und Tannine. Diese werden aus einer Vielzahl von Quellen hergestellt, darunter die Stoffwechselabfälle von Fischen, die Auswaschung aus Holz, der Abbau und die Zersetzung von Fäkalien, Pflanzen und nicht gefressenem Futter. Sie werden sie als Chemikalien erkennen, die das Wasser verfärben, eine gelbe oder braune Färbung verleihen und bei Phenolen auch einen "fischigen" Geruch abgeben.

 

In dieser Hinsicht ist Kohlenstoff unerlässlich, um das Wasser kristallklar zu halten. Für Meerwasseraquarien können diese Phenole verheerende Auswirkungen auf das Wachstum der wirbellosen Meerestiere haben. Bei Süßwasser können sie sich ansammeln und letztendlich zu einem Unwohlsein der Fische führen.

 

Es ist wichtig, dass die Kohle im Filter zum richtigen Zeitpunkt eingesetzt wird. Wenn sie zu früh platziert wird, besteht die Gefahr, dass sie biologisch aktiv wird, d.h. dass sie in nitrifizierenden Bakterien erstickt. Wenn das passiert, verliert man die Oberfläche des Kohlenstoffs und er wird redundant. Noch schlimmer, wenn es darum geht, den Filter zu wechseln, werden Sie damit eine riesige Menge Ihres biologischen Filters herausziehen!

 

Die Kohle sollte immer ein „Ausgeichsmittel“ am Ende des Filtrationsprozesses sein, niemals am Anfang eingesetzt werden. Die Reihenfolge sollte von mechanischen Filtern über biologische Medien zu Kohlenstoff gehen, nicht umgekehrt.

 

Wie viel man benötigt, hängt von der Größe des Aquariums, den Bewohnern und der Qualität des Kohlenstoffs ab. Der ideale Kohlenstoff, hat das höchste Verhältnis von Oberfläche zu Volumen.

 

 

 

 

Kohle als Filternahrung

 

In Meerwasserbecken wird Kohlenstoff häufig verwendet, um das Wachstum anaerober Bakterien zu fördern.

 

Anaerobe, heterotrophe Bakterien - die Art, die Nitrate fressen, wenn kein Sauerstoff vorhanden ist - benötigen eine Kohlenstoffquelle, um zu funktionieren. Im Gegensatz dazu setzen autotrophe Bakterien in unseren Filtern Ammoniak und Nitrit um.

 

Die traditionelle Methode besteht darin, dem Becken einen flüssigen Kohlenstoff, nämlich Alkohol, hinzuzufügen. Der Alkohol, den wir in Getränken wie Wodka haben, ist Ethanol - C2H5OH -, was für die Bakterien genau richtig ist. Es mag seltsam erscheinen, aber ja, das Hinzufügen der richtigen Menge Wodka in ein Meerwasseraquarium mit viel lebendigem Gestein reduziert sowohl Nitrate als auch Phosphate. Aquarianer haben Erfolge mit unterschiedlichen Raten der Wodkadosierung gehabt, aber eine Methoden die sich bewährt hat, ist folgende: zwischen 0,1 und 0,9ml von 40% Alkoholwodka pro 100 Liter (täglich).

 

Neben Wodka wir auch häufig mit Essig, Reis und Zucker experimentiert. Hierbei kann es jedoch bei Überdosierung zum Tod der Fische kommen. 

 

Im Zuge der Gefahren durch Flüssigkohlenstoffe hat sich der Markt zunehmend auf feste Kohlenstoffquellen, nämlich Stärke und andere Kohlenhydrate, oder die Dosierung von "trockenem Wodka" konzentriert.

 

Festkohlenstoff kehrt die Rollen um, und anstatt Kohlenstoff zu den Bakterien (die normalerweise in Gesteinen oder Substraten leben) zu bringen, verleitet diese Methode Bakterien, direkt auf der Kohlenstoffquelle zu wachsen. Die meisten Verfahren mit festem Kohlenstoff verwenden den Einsatz eines Reaktors, bei dem es sich um ein großes Rohr handelt, durch das das Wasser aus dem Tank über das Kohlefiltermedium geleitet wird. Dies hat den Effekt, dass das Material umkippt und in Suspension gehalten wird. Der Kohlenstoff bildet dann auf seiner Oberfläche einen Film - bestehend aus nitrat- und phosphatfressenden, kohlenstoffhungrigen Bakterien - wodurch der überschüssige Biofilm entfernt wird.

 

Der Film, der aus Bakterien und festen Abfällen besteht, wird dann entweder durch die Wirkung eines Abschäumers entfernt oder sogar von Korallen und anderen Wirbellosen im Tank verzehrt.

 

Die Durchflussmenge ist unerlässlich, wenn es um die Dosierung von festem Kohlenstoff geht. Zu schnell, und der Filter setzt sich nicht durch; zu langsam, und alles wird in einem Biofilm erstickt.

 

 

Kohlenstoff als pflanzliche Nahrung

 

Kohlenstoff ist für das Pflanzenwachstum unerlässlich, aber er muss in der richtigen Form vorliegen, damit die Pflanzen ihn aufnehmen können.

 

Dem Aquarium wird auf verschiedene Weise Kohlenstoff hinzugefügt. Die bevorzugte Methode ist, dem Wasser Kohlendioxid zuzusetzen, bis es eine Lösung im Wasser bildet. Wenn man allerdings zu viel hinzufügt, kann es zu gefährlich niedrigen pH-Werten kommen, weshalb ein gründliches Verständnis der Verwendung von CO2 in bepflanzten Becken unerlässlich ist und warum so viele günstige CO2-Kits tatsächlich gefährlich sein können.

 

In Ermangelung einer ausreichenden Kohlensäure werden Pflanzen in Aquariensystemen versuchen, ihren Kohlenstoff von anderswo zu beziehen, z.B. aus Calciumcarbonat, der Chemikalie, die für die Alkalität und Karbonathärte in Ihrem Tank verantwortlich ist. Dadurch kann es manchmal zu schwachen Kalkablagerungen auf Pflanzen kommen.

 

 

 

Kohlenstoff als Dechlorierungsmittel

 

Ein Bereich, in dem Kohlenstoff herausragend ist, ist die Entfernung von Chlor, Chloramin und einigen Schwermetallen. In Anbetracht dessen ist es eine ausgezeichnete Wahl zur Behandlung jeglichen Leitungswassers vor der Zugabe ins Aquarium. Es kann auch wesentlich wirtschaftlicher sein als der Einsatz von flüssigen Dechlorierern (von denen einige nicht einmal Chloramin entfernen!).

 

 

 

 

Die Lebensdauer von Kohlenstoff

 

Aufgrund seiner adsorptiven Eigenschaften erschöpft sich Kohlenstoff irgendwann, wenn seine gesamte Oberfläche mit Abfall beschichtet ist. Jedes Aquarium hat ein anderes Abfallvolumen. In einigen Fällen kann der Kohlenstoff innerhalb von drei bis vier Wochen verbraucht sein. Im Durchschnitt ist er nach sechs Wochen gesättigt. 

 

Sie werden feststellen, dass Kohlenstoff sehr gut darin ist, Chlor, Chloramin, Phenole, Farbstoffe, einige Schwermetalle wie Zinn, Quecksilber und Eisen sowie Fischmedikamente zu entfernen. Das ist in der Tat einer der besten Gründe, Kohlenstoff zur Hand zu haben: versehentliche Überdosierungen zu neutralisieren oder Restmedikamente nach einer Krankheitsbehandlung zu entfernen.

 

 

Woher kommt der Kohlenstoff?

 

Kohlenstoff kommt aus vielen verschiedenen Quellen. Auf universeller Ebene bildet es sich im Todeskampf der explodierenden Sterne und wird während ihres letzten Hustens in den Weltraum hinausgesprengt.

 

Für Aquarien kann granulierter Kohlenstoff aus Tierknochen, Torf, Kokosnussschalen, Holz und Stein- oder Braunkohle stammen. Die Quelle kann einen großen Einfluss darauf haben, wie gut ein Kohlenstoff in Aktion ist. Im Endeffekt ist jeglicher Kohlenstoff nur Holzkohle, die durch Erhitzung auf die nächste Stufe gebracht wird.

 

Um Kohlenstoff zu erzeugen, müssen die Bestandteile auf Tausende von Grad Celsius erhitzt werden, was die Verunreinigungen und ungewollte Chemikalien beseitigt und die Oberfläche vergrößert. Die Oberfläche ist wichtig, denn je mehr Sie haben, desto mehr kann Ihr Kohlenstoff mit Wasser interagieren und desto mehr Chemikalien kann er entfernen.

 

Für Filter ist es allgemein anerkannt, dass Kohlenstoff aus Steinkohle der beste ist. Weltweit wird dieser erfolgreich in der Wasseraufbereitung verwendet.

 

Kohlendioxid wird manchmal aus Öfen, Brauereien und anderen "Rückgewinnungsquellen" gewonnen, ist aber auch das Nebenprodukt der Koksverbrennung. Es kann sogar mit bestimmten chemischen Reaktionen durchgeführt werden, wenn Säuren auf Grundstoffe treffen. Die in festen Kohlenstoffpellets enthaltenen Kohlenstoffarten sind oft speziell verarbeitete, die unter Laborbedingungen hergestellt werden.

 

 

 

Kann Kohle im Ofen reaktiviert werden?

 

Nein. Der Mythos geht dahin, dass man seinen alten Kohlenstoff in den Ofen stellen kann, ihn für ein paar Stunden auf volle Hitze stellt und der Kohlenstoff dadurch reaktiviert wird. Es sei denn sie haben einen Ofen, der bis zu 2.000°C oder mehr erreicht und Zugang zu Moderatoren wie Säure und Sauerstoff hat, wird er nichts bewirken.

 

 

Entfernt Kohlenstoff auch wichtige organische Stoffe wie Spurenelemente?

 

Zugegebenermaßen sind es nicht nur organische Chemikalien, die der Kohlenstoff entfernt.

 

Es ist wahr, dass Kohlenstoff in dem, was er entfernt, unselektiv ist, und es wird gesagt, dass Spurenelemente und sogar Mikronährstoffe entfernt werden, die Fische brauchen. Falsch ist jedoch, dass Kohlenstoff sogar Kopf- und Seitenlinienkrankhet (HLLE) oder die Lochkrankheit (HITH) verursachen könnte. Dieses wurde von vielen Aquarianern jahrelang propagiert, bis weitere Forschungen nahelegten, dass es stattdessen bestimmte Eisenchemikalien sein könnten, die in Phosphatentfernern verwendet werden, die das Problem verursachten.

 

 

Muss ich noch Wasserwechsel durchführen?

 

Oh ja. Kohlenstoff ersetzt keinen Wasserwechsel. Obwohl es einige Chemikalien, insbesondere gelöste organische Stoffe, herauszieht, werden Sie immer noch einen Aufbau von Nitrat und einen Abbau von Mineralien haben, die ersetzt werden müssen.

 

 

Läßt es Phosphat aus?

 

Ja, der einzige Nachteil von Aktivkohle ist, dass sie den Phosphatspiegel im Becken erhöht, was wiederum zur Erhöhung vieler Algenarten beiträgt.

 

Wirklich billiger, minderwertiger Kohlenstoff mit einem hohen Ascheanteil, kann sogar gefährlich den pH-Wert in Ihrem Becken erhöhen. 

 

 

 

„Jedes Kohlenstoffatom, das nicht in stabile Stoffe eingeschlossen ist (…), tritt alle zweihundert Jahre durch die enge Pforte der Photosynthese wieder in den Kreislauf des Lebens ein“

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