Sellner, B.R. & Ramsch, B. 2000: Aktivkohle für die Aquaristik. Koralle 1 (1): 66-71.

Aktivkohle für die Aquaristik

Inhalt:

Wie funktioniert Aktivkohle?

Wie wird Aktivkohle hergestellt?

Wie wird Aktivkohle richtig verwendet?

Der Unterschied zwischen guter und schlechter Aktivkohle

Literatur

 

verwandte Themen:

Veröffentlichungen von AquaCare

Einsatzgebiete von Aktivkohle

 

verwandte Produkte:

Aktivkohle

Hobby-Aktivkohlefilter

Industrie-Aktivkohlefilter

 

von Beate R. Sellner und Burkhard Ramsch, Diplom-Biologen der Firma AquaCare, Herten


Foto: Daniel Knop

Aktivkohle ist ein Filtermedium, dass schon sehr lange Zeit in der Aquaristik eingesetzt wird. So bekannt dieses Material auch ist, so unbekannt sind die Wirkungsweise und die richtige Anwendung für die Aquaristik. Der Qualitätsunterschied der verschiedenen Sorten ist so gravierend, dass jeder Aquarianer sich seine Aktivkohle erst ertesten muss. Es ist bekannt, daß verschiedene Korallenbruchsorten Phosphat in großen Mengen enthalten, die sich im Kalkreaktor lösen können. Aber auch einige Aktivkohlesorten tragen zum Anstieg der Phosphatkonzentration im Aquariumwasser bei.

Wie funktioniert Aktivkohle?

Stoffe (Gase, Flüssigkeiten und Festkörper) haben auf Grund von molekularen Kräften die Eigenschaft, sich gegenseitig anzuziehen. Diese als Adhäsion bezeichneten Anziehungskräfte wirken gut an sogenannten Grenzflächen - also an den Oberflächen von Festkörpern im Wasser (Aktivkohlefilterung) oder an den Oberfächen von Gasblasen im Wasser (Abschäumung). Näser 1986, Klöppel & Klöppel 1980

Natürlich wirken die Kräfte auch zum Beispiel an den Oberflächen vom Glas des Aquariums oder an den Einrichtungsgegenständen im Becken. Die zur Verfügung stehende Oberfläche ist allerdings sehr klein und kann nicht ausgetauscht werden, wenn die Fläche beladen ist.

Die Adsorptionskapazität der Aktivkohle - also wieviel eines bestimmten Stoffes an die Oberfläche angelagert werden kann - und die Adsorptionsgeschwindigkeit sind von mehreren Faktoren abhängig:

  1. Die Oberfläche. Je mehr Oberfläche zur Verfügung steht, desto mehr Stoffe können gebunden werden. Die Oberfläche der Aktivkohlen reicht von 400 bis über 2000 m2/g. Man muss allerdings einschränkend sagen, dass die kleinsten Poren - "Submikroporen" genannt - mit einem Radius von unter 0,4 nm (nm = Nanometer = 1 Tausendstel Mikrometer = 1 Millionstel Millimeter) nicht für größere Moleküle zur Verfügung stehen. In der Aquaristik soll die Aktivkohle aber vorzugsweise größere Moleküle wie Gelbstoff und Medikamentrückstände entfernen.
    Auch die chemischen Eigenschaften der Oberfläche, wie die Art und Menge der Oberflächenoxide (Chinongruppen, Carbonyl-, Carboxylgruppen, lactolartiger und phenolische Hydroxylgruppen (Kienle & Bäder 1980), spielen für das Adsorptionsverhalten eine wichtige Rolle.

  2. Die Temperatur. Je tiefer die Temperatur ist, desto mehr Stoffe können an die Oberfläche angelagert werden. Es gilt ebenfalls: je höher die Temperatur, desto schneller können Stoffe an die Oberfläche angelagert werden. In der Aquaristik haben diese Regeln keine Auswirkung, da die Temperatur normalerweise konstant ist. Der Aquarianer sollte sich aber hüten, gebrauchte Aktivkohle aus kaltem Wasser (z.B. Leitungswasserreinigung) anschließend im warmen Aquariumwasser erneut zu verwenden. Dann kann es nämlich passieren, dass bereits adsorbierte Stoffe bei den warmen Temperaturen wieder freigesetzt werden - dieser Vorgang wird Desorption genannt. Wie schnell welcher Stoff bei welchen Temperaturen adsorbiert werden kann, ist aus den sogenannte Adsorptionsisothermen abzulesen (Ramsch, B. 1992).

  3. Die Form der Kohle spielt für die Leistung der Aktivkohle keine große Rolle. Formkohle (meist zylindrische Pellets) hat gegenüber Bruchkohle (unregelmäßig geformte Stückchen) nur einen geringen Vorteil der besseren Wasserdurchströmung im Filter oder Filterbeutel. Pulveraktivkohle reagiert schneller, ist aber für die Aquaristik komplizierter einzusetzen (Diatomfilter). Der Zeitfaktor spielt normalerweise nicht die Hauptrolle bei der Aktivkohlefilterung.

  4. Die Konzentration des zu adsorbierenden Stoffes spielt für die Adsorptionsgeschwindigkeit ebenfalls ein wichtige Rolle. Je niedriger die Konzentratione ist, desto langsamer kann der Stoff adsorbiert werden. Gerade im Spurenbereich muss deshalb mit langen Kontaktzeiten gerechnet werden.

Wie wird Aktivkohle hergestellt?

Aktivkohle wird aus den verschiedensten kohlenstoffhaltigen Materialien wie Torf, Holz, Lignin, Seetang, Ruß, Knochen, Blut, bituminöse Kohle, Petrol-Koks, Braun- und Steinkohle, Kokosnussschale, Obstkerne und Zucker hergestellt. Für die Qualität spielt aber letztendlich fast nur die Methode der Aktivierung eine Rolle (Römpps 1973). Die fertige Aktivkohle besteht zu 83-93% aus Kohlenstoff, der Rest setzt sich aus Wasserstoff (1-3%), Sauerstoff (0,2-10%), Stickstoff und Schwefel in Spuren und Asche (Lurgi 1989).

Kennzeichnend für die chemische Aktivierung ist, dass das Rohmaterial getrocknet und mit Chemikalien wie Phosphorsäure, Schwefelsäure, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Zinkchlorid oder Natriumsulfat gemischt wird. Unter Luftabschluss bei 400° bis 600° C entziehen die Chemikalien dem Rohstoff die Wasserstoff- und Sauerstoffatome. Übrig bleibt fast reiner Kohlenstoff mit einem durch die Reaktionsbedingungen gesteuerten mehr oder weniger großem Porenvolumen. Nach dem Waschen und Trocknen ist das Produkt Aktivkohle fertig.

Die andere Methode ist die Wasserdampfaktivierung. Bei Temperaturen von 800 bis 1000° C wird in einer Stickstoffatmosphäre der Kohlenstoff des vorher bereits verkohlten Rohstoffes teilweise vergast (C + H2O -> CO + H2). Die perfekte Kontrolle der Reaktionstemperatur und -zeit, sowie die Konzentration von Sauerstoff, Kohlendioxid, Wasser, Kohlenmonoxid und Wasserstoff beeinflussen bei diesem Prozess die Entfernung unerwünschter Atome und die Kohlenstoffverbrennung und damit die Qualität und Struktur der Aktivkohle. Man stellt Aktivkohle in Mehretagenöfen, Drehrohröfen, Schachtöfen oder mehrstufigen Wirbelschichtreaktoren her.

Die Aktivierung vom Rohmaterial zur Aktivkohle ist vom Laien aufgrund der oben genannten Versuchsbedingungen nicht durchführbar. Leider wird der Ausdruck "Aktivierung" von einigen Anbietern falsch eingesetzt; gemeint ist in diesen Fällen die Entgasung der Aktivkohle vor dem Einsatz im Aquarium.

In vielen Aquarienbüchern wird die Regenerierung von gebrauchter Aktivkohle im Backofen beschrieben. Das ist leider blanker Unsinn. Nur Spezialbetrieb können unter den oben genannten Bedingungen die Aktivkohle regenerieren. Jede Regenerierung zieht aber eine Änderung der Porenstruktur mit sich und verschlechtert somit die Qualitiät.

Wie wird Aktivkohle richtig verwendet?

Entfernung von Oxidationsmitteln aus Wasser

Dieser besondere Einsatzfall hat nicht viel mit der oben beschriebenen Adsorption zu tun. Die Oxidationsmittel Chlor und Ozon werden an der Oberfläche katalytisch zerstört; sie lagern sich also nur kurzzeitig an der Oberfläche an und zerfallen in ihre Bestandteile. Der Prozess wird auch Chemosorption genannt.

Um z.B. Leitungswasser zu entchloren reicht eine sehr kurze Kontakzeit von nur einigen Sekunden aus. Die Aktivkohlefilter können somit sehr klein sein; die einfachste Qualität der Aktivkohle reicht aus. Vor modernen Umkehrosmoseanlagen sollten immer Aktivkohlefilter (oder Kombifilter, die gleichzeitig Partikel entfernen) geschaltet sein, um das Wasser frei von Chlor und Ozon zu halten. Die Umkehrosmosemembran kann dann auf keinen Fall oxidiert und damit zerstört werden. Sellner & Ramsch 1996

Auch bei Abschäumern, die mit hohen Dosen Ozon betrieben werden, muss ein Aktivkohefilter nachgeschaltet werden. Wird zum Beispiel der Abschäumer zur Bakterienentfernung hinter einer Denitrifikationsstufe verwendet, wird er bei einer Redoxmesskettenspannung von mindestens 700 mV gefahren. Die bei dieser Stufe auftretenden Ozonkonzentration im Ablaufwasser des Abschäumers kann empfindliche Tiere schädigen. - Wird Ozon nur mäßig beim Abschäumen verwendet, kann auf die Aktivkohlefilterung verzichtet werden.

Potentiell verbraucht sich die Aktivkohle für diese Einsatzzwecke nicht. Verunreinigungen lagern sich jedoch auf der Oberfläche der Aktivkohle ab und blockieren damit die Katalysatorfläche. Bei der Wasservorfilterung für z.B. Umkehrosmoseanlagen gilt deshalb: ist der Feinfilter verschmutzt, sollte der Aktivkohlefilter ebenfalls gewechselt werden. Bei der Ablaufwasserreinigung von Abschäumern sollte sofort die Kohle gewechselt werden, wenn ein Belag zu erkennen ist, das Redoxpotential des Aquariumwassers ansteigt oder freies Ozon meßbar ist.

Entozonisierung von ozonhaltiger Luft

Bei Abschäumern, die mit Ozon betrieben werden, gelangt ozonhaltige Luft aus dem Abschäumer. Diese Luft sollte unbedingt über einen Aktivkohlefilter geleitet werden, damit die Raumluft nicht mit Ozon belastet wird. In schon geringen Konzentrationen (wenige 100 µg/m3; 1 µg = 1 Tausendstel Milligramm) verursacht Ozon in der Luft beim Menschen Kopfschmerzen und Unwohlsein. Riecht man Ozon ist die tolerierbare Konzentration bereits zu hoch! Bei Großanlagen müssen deshalb zwingend Ozonwarngeräte installiert werden.

Bei der Konstruktion von Abluftfiltern muss darauf geachtet werden, dass die meist warme und feuchte Abschäumerluft im Aktivkohlefilter nicht kondensiert und die Kohle unter Wasser setzt. Bei trockener Luft dauert der Prozess der Entozonisierung wenige Sekunden. Ist die Kohle jedoch feucht, muss das schlecht wasserlösliche Ozon aus der Luft erst in das Wasser diffundieren, um zur Oberfläche der Aktivkohle zu gelangen. Der Übergang des Ozons aus der Luft in das Wasser ist dann der geschwindigkeitsbestimmende Schritt. Die Zeit, um das Ozon zu zerstören, kann sich bei feuchter gegenüber trockener Kohle verzigfachen.

Entfernung organischer Spurenstoffe aus Leitungswasser

Das Trinkwasser aus der Leitung ist zeitweise in einigen Gebieten nicht für die Aquaristik brauchbar, selbst wenn die für den Aquarianer messbaren Größen Härte, Nitrat, Phosphat und Kieselsäure im grünen Bereich liegen. Pestizid- und Medikamentenrückstände und Hormone können die empfindlichen Meerestiere beeinträchtigen oder schädigen. Auch hier kann Aktivkohle Abhilfe schaffen.

Die genannten Schadstoffe sind im Trinkwasser im Mikrogramm- oder Nanogrammbereich vorhanden, aber bereits in äußerst geringen Konzentrationen wirksam. Um diese Substanzen in den vorliegenden Konzentrationen auf z.B. 100 ng/l (1 ng = 1 Millionstel Milligramm) aus dem Trinkwasser mittels Aktivkohle zu entfernen, muss das Wasser mindestens 30 Minuten mit der Aktivkohle in Berührung sein. Leider gibt es im Handel Filter, von denen der Vertrieb behauptet, dass mehrere Liter pro Minute aufbereitet werden könnten und dieses Spurenstoffe entfernt würden. Belegt werden diese Behauptungen mit Daten, die absolut praxisfremd sind. Eine deutliche Reduktion der Pestizide im Milligrammbereich mag noch funktionieren, aber im Mikrogrammbereich ist das bei den hohen Durchflußgeschwindigkeiten ausgeschlossen. Die Adsorptionsisothermen der genannten Stoffgruppen lassen das einfach nicht zu.

Soll also Aktivkohle zur Spurenstoffentfernung aus Trinkwasser eingesetzt werden, muss die Kontaktzeit unbedingt eingehalten werden. Wird z.B. 1 Liter Aktivkohle verwendet, dürfen nicht mehr als 2 Liter pro Stunde oder 50 Liter pro Tag über diesen Filter laufen, damit eine Wirkung überhaupt zu Stande kommen kann. Auf die Aktivkohleherstellerangaben muss sich leider blind verlassen werden, wie lange die Kohle für diesen Zweck einsetzbar sind. Leider fehlen diese Angabe bei fast allen in der Aquaristik angebotenen Aktivkohlen. Zur Sicherheit sollte 1 Liter Aktivkohle nur für ca. 5000 Liter Leitungswasser verwendet werden. Danach kann nicht mehr von einer genügenden Adsorptionskapazität ausgegangen werden. Aufgrund dieser Problematik sollte sich überlegt werden, ob die Anschaffung einer Umkehrosmoseanlage sinnvoller ist. Bei diesen Anlagen ist die Rückhalterate auch für den Laien überprüfbar (Sellner & Ramsch 1996).

Entfernung von Gelbstoffen und Medikamentrückständen aus Aquariumwasser

Die häufigste Anwendung der Aktivkohle ist die Entfernung von unerwünschten Stoffen aus dem Aquariumwasser. Das Problem ist leider, dass die Aktivkohle nicht zwischen unerwünschten und erwünschten Stoffe unterscheidet. So wird z.B. Jod hervorragend von Aktivkohle aus der Wasser entfernt. Deshalb die wichtigste Regel:

Aktivkohle im Riffaquarium nur nach Bedarf verwenden!

Die Aktivkohle wird vorzugsweise in kleinen Säckchen in den Filterkreislauf eingebracht. Die Kontaktzeit spielt keine Rolle, da das Wasser im Kreislaufsystem mehrmals an der Aktivkohle vorbeiströmen kann. Es sollte ca. 0,5 bis 1 Liter Aktivkohle pro 500 Liter Meerwasseraquarium verwendet werden. Nach einem Tag - spätestens nach 3 Tagen - muss die Aktivkohle wieder aus dem Wasser genommen werden. Langzeitaktivkohle gibt es nicht! Die Adsorptionsoberfläche einer jeden Aktivkohle wird bei der Fülle von Stoffen im Meerwasser schnell beladen, so dass keine weiteren Stoffe aufgenommen werden können. Nach der Beladung der Aktivkohle beginnen dann Austauschprozesse. Vorher angelagerte Stoffe desorbieren und werden gegen leichter adsorbierbare Stoffe (z.B. Jod) ersetzt.

Nach dem Aktivkohleeinsatz müssen auf jeden Fall Spurenelemente und insbesondere Jod nachdosiert werden. Die Aktivkohle entfernt auch diese Stoffe. Aus diesem Grund sollte die Kohle auch nur bei Bedarf benutzt werden. Nach dem Einsatz von Medikamenten, bei der sichtbaren Bildung von Gelbstoffen und bei Vergiftungserscheinungen der Fische (heftiges Atmen) sollte unbedingt Aktivkohle verwendet werden. Diese drei Ausnahmefälle sind die typischen Einsätze. Von regelmäßigem und andauerndem Einsatz im Riffaquarium kann nur abgeraten werden.

Biologische Reinigung mit Aktivkohle

Ein weiterer Einsatz für Aktivkohle ist die Besiedlung mit Bakterien. Aufgrund der Adsorptionskraft von Aktivkohle werden organische Stoffe an der Oberfläche der Kohle angelagert und bilden dort örtlich höhere Konzentrationen als im freien Wasser oder an einem schlechteren Adsorbens. Dieses Angebot an organischen Stoffen ist natürlich attraktiv für Bakterien und Einzeller. Die Protisten siedeln sich vermehrt an Aktivkohle an und nutzen das erhöhte Nahrungsangebot. REIMANN 1969

Die Gesamte Oberfläche der Aktivkohle steht natürlich nicht zur Verfügung, denn nur die großen Kanäle und die äußere Oberfläche kann aufgrund der Bakteriengröße von 1-10 µm besiedelt werden. kleine Makroporen (> 25 nm), Mesoporen (1 - 25 nm) und Mikroporen (0,4 - 1 nm), die organische Stoffe adsorbieren können, sind für Bakterien nicht erreichbar. Viele Aquarianer glauben, dass sie den Bakterien mit Aktivkohle eine ungeheure Oberfläche zur Verfügung stellen. Aber in der Praxis hat Aktivkohle nur eine geringfügig größere Besiedlungsfläche als gleichgroße Kieskörnchen. Offenporige Filtermaterialien haben wesentlich mehr bakterienverfügbare Oberfläche als Aktivkohle.

Dennoch besitzt Aktivkohle durch die wesentlich höhere Adsorptionskapazität eine hohe Attraktivität für Bakterien. Die von der Kohle adsorbierten Stoffe werden von den Bakterien verarbeitet und abgebaut, so dass die Fläche zum Teil wieder für eine erneute Adsorption zur Verfügung steht. Ein biologisch arbeitender Aktivkohlefilter sollte aufgrund der Spurenelementproblematik, der Neigung zum schnellen Verstopfen und der damit verbundenen Redoxpotentialsenkung nicht im Riffaquarium verwendet werden. Das Riffaquarium hat im Normalfall genügend Besiedlungsfläche durch die lebenden Steine, Bodengrund und Oberfläche der Tiere. In Fischaquarien oder Spezialaquarien (z.B. Mangrovenaquarium) können biologisch arbeitende Aktivkohlefilter gute Dienste leisten. Je nach Belastung sollte pro 100 Liter Aquariuminhalt 1-2 Liter Aktivkohle verwendet werden. Alle 2 bis 6 Monate ist es ratsam 1/3 der Aktivkohle gegen neue auszutauschen. Wird der Aktivkohlefilter langsam durchströmt, kann es sogar zu einer Nitratentfernung durch Denitrifikationsbakterien kommen. Dieser unkontrollierbare Prozess ist aber nur auf die Bakterien zurückzuführen - Aktivkohle kann kein Nitrat binden! Auch dies wird in vielen Büchern gern behauptet.

Der Unterschied zwischen guter und schlechter Aktivkohle

Der Aquarianer steht vor der Qual der Wahl. Im Aquaristikhandel wird eine Fülle von Aktivkohlen in den unterschiedlichsten Preis- und Leistungskategorien angeboten. Von Kohlen, die keinerlei Beschreibung aufweisen kann nur abgeraten werden.

Um zu entscheiden, ob die Aktivkohle für das Riffaquarium geeignet ist, müssen mehrere Anforderungen gestellt werden. Teilweise kann der Aquarianer die Aktivkohlesorten selber objektiv testen.

Die Entgasungseigenschaften von Aktivkohle


Foto: Daniel Knop

Wird trockene Aktivkohle in Wasser gebracht, beginnt sofort die Luft aus den Poren zu entweichen und steigt als kleine Bläschen im Wasser auf. Zu Beginn des Versuches schwimmt Aktivkohle und je schneller die eingeschlossene Luft entgast, desto schneller sinken die Aktivkohlestückchen ab. Werden unterschiedliche Aktivkohleproben gleichzeitig in Wassergläser gegeben, kann schon auf das Entgasungsverhalten der Kohle geschlossen werden. Gute Kohlen entgasen schnell, schlechte langsam. Die Entgasung kann durch warmes Wasser beschleunigt werden (wird fälschlicherweise des öfteren als Aktivierung beschrieben). Erst wenn die Kohle entgast ist, kann die volle Adsorptionsleistung erreicht werden.

Der Phosphatgehalt der Aktivkohle

Aktivkohle ist ein Naturprodukt, dass letztendlich aus Pflanzen entstanden ist. In jeder biologischen Struktur ist Phosphor zu ca. 0,5 bis 1% der Trockenmasse enthalten. Normalerweise ist der Phosphor fest in der Struktur eingebettet, kann jedoch durch die Verarbeitung (Verkohlung, Aktivierung) gelöst werden. Beim Aktivierungsverfahren mit Phosphorsäure können enorme Reste des Phosphors in der Aktivkohle gelagert werden, insbesondere wenn der anschließende Waschvorgang nachlässig betrieben wurde. Gelangt die Kohle ins Wasser, diffundieren die Reste aus der Kohle in das Wasser und belasten das Riffaquarium mit Phosphat. Der Aquarianer sollte nur Aktivkohlen mit geringer Phosphatbelastung benutzen. Auch diesen Punkt kann man selbst testen.

Die Stabilität des pH-Wertes

Aktivkohle sollten den pH-Wert des Aquariumwassers nicht beeinträchtigen. Viele Aktivkohlen säuern das Wasser stark an oder treiben den pH-Wert sehr hoch. Optimal wäre eine Aktivkohle, die den pH-Wert nicht beeinflusst. Die Abbildung zeigt den pH-Wert von zwei Wasserproben, die mit jeweils einer Aktivkohleprobe versetzt wurden. Dabei beeinflusst die eine Probe den pH-Wert massiv (steigt bis pH 9), die bessere Probe lässt den pH-Wert weniger ansteigen.

Die Leitfähigkeit

Auch die elektrische Leitfähigkeit kann Aufschluss darüber geben, ob eine Aktivkohlesorte gute oder weniger gute Eigenschaften hat. Gute Aktivkohlen verringern die Leitfähigkeit, weil Stoffe aus dem Wasser genommen werden - schlechte Kohlen können sogar die Leitfähigkeit erhöhen, wenn zum Beispiel Salze (Phosphat etc.) aus der Kohle herausgelöst werden.

Ein paar Tests zur Qualitätsbestimmung von Aktivkohle für die Meerwasseraquaristik

1. Test: Entgasungseigenschaften

Material: Probengläser für die verschiedenen Aktivkohlesorten plus Kontrollprobe
Umkehrosmose- oder destilliertes Wasser
Feinwaage (z.B. Briefwaage)
gleiche Mengen an verschiedenen Aktivkohlesorten (wenige Gramm reichen)

Durchführung: In die Probegläser wird die gleiche Menge Wasser gegeben (zu ca. ¾ füllen, gleiche Temperatur). Dann wird zeitgleich die jeweils gleiche Menge (Gewicht; zur Not kann das gleiche Volumen genommen werden) der unterschiedlichen Aktivkohlen in je eines der Probengläser gegeben. In das Kontrollglas wird nur Wasser gegeben.

Auswertung: Die Aktivkohlen mit den meisten aufsteigenden Gasblasen entgasen am besten. Die Verlierer produzieren nur wenige Gasblasen; dafür aber über einen langen Zeitraum. Bei der besten Aktivkohle sinken die Stückchen am schnellsten ab. (Die zu untersuchenden Aktivkohlesorten sollten gleiche Korngrößen aufweisen)

2. Test: Phosphatgehalt

Material: zusätzlich zu Versuch 1
Phosphattest (Süßwasser)

Durchführung: Die Proben aus Versuch 1 werden z.B. für eine Stunde stehengelassen. Danach wird aus jedem Glas eine Wasserprobe genommen und der Phosphatgehalt bestimmt.

Auswertung: Gute Aktivkohlen lassen nur wenig oder kein Phosphat in das Wasser. Bei schlechten Kohlen können extrem hohe Werte von mehreren Milligramm gemessen werden.

3. Test: Leitfähigkeitseigenschaften

Material: zusätzlich zu Versuch 1
gutes Leitfähigkeitsmessgerät (sollte im Bereich von 0-100 µS/cm gut messen können)

Durchführung: Die Proben aus Versuch 1 werden für mindestens zwei Stunden bei gleicher Temperatur stehen gelassen, Probengläser mit Plastikfolie abdecken. Nach der Wartezeit wird die Leitfähigkeit aller Proben einschließlich der Kontrollprobe gemessen.

Auswertung: Gute Aktivkohlesorten lassen die Leitfähigkeit sinken. Je schlechter die Kohle ist, desto höher steigt die Leitfähigkeit, weil einfach mehr Stoffe aus der Kohle herauskommen.

4. Test: Veränderung des pH-Werts

Material: zusätzlich zu Versuch 1
pH-Meter (Messkette mit Flüssigelektrolyt)
Karbonathärtebildner (wenn möglich in flüssiger Form)

Durchführung: Neue Proben werden wie in Versuch 1 vorbereitet, nur dass kein reines Umkehrosmosewasser verwendet wird, sondern Wasser, das mit ein wenig Karbonathärtebildner versetzt wurde (ca. 1-3 °dH). Ansonsten ist der pH-Wert zu instabil und kann nur mit Spezialmessketten bestimmt werden. Nach ca. 2 Stunden werden alle Proben incl. der Kontrollprobe gemessen.

Auswertung: Der pH-Wert von guten Aktivkohleproben liegt nahe beim pH-Wert von der Kontrollprobe (wahrscheinlich zwischen 7 und 8). Schlechte Aktivkohleproben zeigen ein deutlich niedrigeren oder erhöhten pH-Wert. Auch diese Änderung ist ein Zeichen dafür, dass Stoffe aus der Kohle herausdiffundieren.

Literatur

IUPAC-Norm 1972: Manual of Definitions, Terminology and Symbols in Colloid and Surface Chemistry.

Kienle, H.v. & Bäder, E. 1980: Aktivkohle und ihre industrieelle Anwendung. Stuttgart.

Klöppel, E. & Klöppel, B. 1980: Chemische Technologie. Theoretische Grundlagen und Grundverfahren. Leibzig: VEB Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie.

Lurgi GmbH (Hrsg.) 1989: Hydrafin; Pulverförmige und körnige Aktivkohlen für die Wasser- und Abwasserbehandlung. Herstellung - Anwendung - Prüfung. Firmenbroschüre.

Näser, K.-H. 1986: Physikalische Chemie für Techniker und Ingenieure. 17. Auflage. Leibzig: VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie.

Ramsch, B. 1992: Was bewirkt Aktivkohle? D. Aqu. u. Terr. Z. (DATZ) 11: 730-733.

Reimann, K. 1969: Adsorption und echter Abbau bei Belebtschlamm. Wasser- und Abwasser-Forschung 6: 201-203

Römpps, H. 1973: Chemie Lexikon, 7. Auflage. Stuttgart.

Sellner, B.R. & Ramsch, B. 1996: Umkehrosmoseanlagen - Wie wichtig ist die Wartung? Das Aquarium 1 (319): 40-48.