Phosphatentferner:
Aus was bestehen sie und was können sie
Untersuchungsbericht
von Dipl.-Ing. (FH) Lars Sebralla
www.lars-sebralla.de
Problemstellung:
In der Aquaristik
werden unterschiedliche Phosphatentferner, genauer Phosphatadsorber
angeboten. Sie unterscheiden sich nicht nur durch ihr Aussehen oder verschiedene
Körnungen, sondern auch durch ihre Zusammensetzung. Gegenstand dieser
Untersuchung sind die Inhaltsstoffe der Adsorber. Weiterhin wird die Menge
an Phosphat ermittelt, die das Substrat binden kann.
Es handelt sich natürlich
bei den Produkten nicht um Absorber, sondern um Adsorber,
(vom lat. adsorbere = ansaugen). Es wurden alle Produkte von mir gekauft
. Dabei wurde darauf geachtet, nur die neusten Produkte der Firmen
in verschlossenen Originalverpackungen zu kaufen und nicht die Vorgänger
oder lose Ware.
Absorption:
Gleichmäßige Verteilung eines Stoffes in einem oder mehreren
anderen. Dabei verschwinden die Grenzflächen zwischen den beiden beteiligten
Stoffe völlig, im Gegensatz zur Adsorption.
Adsorption:
Änderung der Konzentration eines Stoffes an der Phasengrenze zu einem
anderen Stoff, in dem er weitgehend unlöslich ist. Z.B. Das Entfernen
von Gelbstoffen mittels Aktivkohle oder Phosphat mit div. Adsorbern.
Analyse:
Teil 1: Bestimmung
der Inhaltsstoffe
Der Originaladsorber
wird direkt mittels RFA-Analyse untersucht und
die Inhaltsstoffe bestimmt. Bei Adsorbern, die aus einem Gemisch bestehen,
wird die Mischung, als auch die einzelnen Komponenten untersucht.
Teil 2: Adsorptionsgeschwindigkeit
Eine genaue Menge
Adsorber wird in eine genaue Menge Wasser mit bekannten Phosphatgehalt
gegeben, einwirken lassen und die Adsorptionsgeschwindigkeit bestimmt.
Teil 3: Bindevermögen
Eine genaue Menge
Adsorber wird in eine genaue Menge Wasser mit bekannten Phosphatgehalt
gegeben, einwirken lassen und das Bindevermögen bestimmt.
Teil 4: Aluminiumabgabe
Da fast alle Adsorber
schädliches Aluminium enthalten, wird der Aluminiumgehalt des Wasser
bestimmt.
Phosphatadsorber
der Firmen
Sollten Sie einen
weiteren Phosphatadsorber im Vergleichstest wünschen, schicken Sie
mir bitte eine
eMail.
Er kann in die Untersuchung aufgenommen werden. Auch Firmen können
ihre Phosphatadsorber mit untersuchen lassen.
|
Firma |
Produktname |
|
1
|
Aqualine |
Antiphos |
|
2
|
JBL |
PhosEx |
|
3
|
Amtra |
Phosphat
reduct |
|
4
|
Rowa |
Rowaphos |
|
5
|
Aquaconnect |
Contraphos |
|
6
|
Seachem |
PhosGuard |
|
7
|
Tropic
Marin |
Elimi-Phos |
|
Ergebnisse
+++
Allgemeines Beispiel +++
Bild von dem jeweiligen
Adsorber mit Skala:
Beispiel
1
Beispiel
2
Teil 1: Bestimmung
der Inhaltsstoffe
Der Originaladsorber
wird direkt mittels RFA-Analyse untersucht und
die Inhaltsstoffe bestimmt.
Da einige Adsorbern
aus einem Gemisch bestehen, wird die Mischung getrennt. Dazu wird das Adsorbergemisch
bei 102 °C getrocknet und anschließend in seine einzelnen Komponenten
zerlegt. Es erfolgt nun die Bestimmung der Inhaltsstoffe an der einen Komponente.
Durch diese Analyse
werden die Unterschiede der einzelnen Adsorber in ihrer Zusammensetzung
aufgezeigt.
Angabe
in Tabelle
|
in
%
|
|
+++
|
>5
|
sehr
stark nachweisbar |
++
|
1-5
|
stark
nachweisbar |
+
|
0,1-1
|
schwach
nachweisbar |
(+)
|
0,01-0,1
|
in
Spuren nachweisbar |
-
|
<0,01
|
nicht
nachweisbar |
Muster
Element |
Symbol
|
Adsorber
X
|
Natrium |
Na
|
-
|
Magnesium |
Mg
|
(+)
|
Aluminium |
Al
|
+++
|
Silicium |
Si
|
++
|
Phosphor |
P
|
|
Schwefel |
S
|
|
Chlor |
Cl
|
|
Kalium |
K
|
|
Calcium |
Ca
|
|
Titan |
Ti
|
|
Vanadium |
V
|
|
Chrom |
Cr
|
|
Mangan |
Mn
|
|
Eisen |
Fe
|
|
Cobalt |
Co
|
|
Nickel |
Ni
|
|
Kupfer |
Cu
|
|
Zink |
Zn
|
|
Gallium |
Ga
|
|
Germanium |
Ge
|
|
Arsen |
As
|
|
Selen |
Se
|
|
Brom |
Br
|
|
Rubidium |
Rb
|
|
Strontium |
Sr
|
|
Yttrium |
Y
|
|
Zirconium |
Zr
|
|
Niobium |
Nb
|
|
Molybdän |
Mo
|
|
Rutherium |
Ru
|
|
Rhodium |
Rh
|
|
Paladium |
Pd
|
|
Silber |
Ag
|
|
Cadmium |
Cd
|
|
Indium |
In
|
|
Zinn |
Sn
|
|
Antimon |
Sb
|
|
Tellur |
Te
|
|
Jod |
I
|
|
Cäsium |
Cs
|
|
Barium |
Ba
|
|
Hafnium |
Hf
|
|
Tallium |
Ta
|
|
Wolfram |
W
|
|
Rhenium |
Re
|
|
Osmium |
Os
|
|
Iridium |
Ir
|
|
Platin |
Pt
|
|
Gold |
Au
|
|
Quecksilber |
Hg
|
|
Thallium |
Tl
|
|
Blei |
Pb
|
|
Bismut |
Bi
|
|
Meerwasser:
Teil 2: Adsorptionsgeschwindigkeit
Bei dieser Messung
wird die Adsorptionsgeschwindigkeit ermittelt.
5,00 g Adsorber
werden in 100 ml Meerwasser gegeben, welches eine genaue Menge ortho-Phosphat
(enthält und wird langsam durchströmt. Ein
"Drüberspülen" oder kurzes Schütteln ist hier nicht aussagekräftig
und führt zu erheblichen Fehlmessungen.
Nach
-
0,25 (15 min)
-
0,5 (30
min)
-
1
-
2
-
4 und
-
24
Stunden wird der Phosphatgehalt
mit einem Laborphotometer im Meerwasser bestimmt. Dazu wird
ein sehr kleiner Teil der Lösung abgenommen und über einen speziellen
Membranfilter filtriert. So werden alle Partikel zurückgehalten. Wird
das zu messende Wasser nicht membranfiltriert, zeigten sich ebenfalls erhebliche
Messfehler durch die Rückstände des Adsorbers in der Probe. Z.B.
weil Säure das Phosphat wieder freisetzen kann.
Das Aquarienwasser,
war aus meinem Meerwasseraquarium und wurde vorher mittels ICP-Analyse
genau untersucht. Künstlich angesetztes
Meerwasser (Salz + Osmosewasser + Alterung + Phosphat) zeigten bei Vergleichsmessungen
Messfehler von bis zu 30%!!! Der
Test soll ja unter Praxisbedingungen durchgeführt werden und dies
umfassen ein kontinuierliches Umspülen des Adsorbers und eine natürliche
Meerwasserprobe.
Damit der Leser leichter
mit den Zahlenwerten umgehen kann, wurde die adsorbierte Menge Phosphat
auf 100g Adsorber bezogen.
Beispiel
Teil 3: Bindevermögen
Bei dieser Messung
wird das Bindevermögen ermittelt.
Eine genaue Menge
Adsorber wird in eine genaue Menge Meerwasser gegeben, welches eine
genaue Menge ortho-Phosphat enthält und wird langsam durchströmt.
Es muss so lange umströmt werden, bis sich die Phosphatkonzentration
nicht mehr ändert. Da dies einige Wochen dauert, sind
die Messungen noch am laufen. Ein Messwert
nach einigen Stunden ist hier nicht aussagekräftig und völlig
falsch bezüglich des Bindevermögens. Zum
Vergleich siehe auch die Werte aus dem Beispiel nach 2, 4 und 24 Stunden
aus Teil 2. Selbst nach Wochen nehmen die Adsorber noch Phosphat auf. Von
der Aufnahmekapazität bzw. Bindevermögen kann also erst gesprochen
werden, wenn sich die Phosphatkonzentration nicht mehr ändert.
Teil 4: Aluminiumabgabe
Da fast alle Adsorber
Aluminium enthalten, wird der Aluminiumgehalt des Wasser nach der Adsorption
bestimmt.
Ergebnisse
Teil 1: Inhaltsstoffe
|
Firma |
Produktname |
Original
|
Teil
A
|
Teil
B
|
1
|
Aqualine |
Antiphos |
2,50
EUR |
-
|
-
|
2
|
JBL |
PhosEx |
Mix
2,50
EUR
|
dunkel
2,50
EUR
|
hell
2,50
EUR
|
3
|
Amtra |
Phosphat
reduct |
2,50
EUR |
-
|
-
|
4
|
Rowa |
Rowaphos |
2,50
EUR |
-
|
-
|
5
|
Aquaconnect |
Contraphos |
Mix
2,50
EUR
|
dunkel
2,50
EUR
|
hell
2,50
EUR
|
6
|
Seachem |
PhosGuard |
2,50
EUR |
-
|
-
|
7
|
Tropic
Marin |
Elimi-Phos |
2,50
EUR |
-
|
-
|
Teil 2: Adsorptionsgeschwindigkeit
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