Fluorine im Meerwasseraquarium und seine Bedeutung

Was ist FLUOR?

Fluor (F, lateinisch fluorum von fluorite) ist ein chemisches Element, das im Periodensystem der sogenannten Gruppe der Halogene* angehört. In freiem Zustand ist es ein hochgiftiges Gas mit einem stechenden, chlorähnlichen Geruch. Aus chemischer Sicht ist es das reaktionsfreudigste aller Elemente im Periodensystem. Im Meerwasser kommt es aufgrund seiner Reaktivität nur in Form von Fluoriden (F-) vor. In der Natur kommt dieses Element jedoch in verschiedenen Formen von Mineralien vor: Fluorit (CaF2), Fluorapatit, Kryolith.

Der Salzgehalt des Meerwassers wird durch den Salzgehalt bestimmt. Auch wenn man bedenkt, dass Meerwasser hauptsächlich aus Ionen wie Chloriden (Cl-), Natrium (Na+), Sulfaten (SO42-), Magnesium (Mg2+), Kalzium (Ca2+) und Kalium (K+) besteht, die ca. 99 % aller Salze im Meerwasser ausmachen, kann man das verbleibende 1 % nicht ignorieren. Ebenso wichtig für die Meeresorganismen sind andere Bestandteile des Meerwassers wie Brom, Bor, Strontium oder das Element, das in diesem Artikel behandelt wird – Fluor.

Fluor, das zur Gruppe der Halogenelemente gehört, spielt in einem Meerwasseraquarium eine wichtige Rolle, ebenso wie andere Elemente dieser Gruppe (z.B. Chlor oder Brom). Der optimale Gehalt an Fluor in einem Meerwasseraquarium liegt bei 1,1-2,0 mg/l.

Die Bedeutung von Fluor (F) im Meerwasser

Fluor ist einer der wichtigsten Mikronährstoffe im Meerwasser, der für Korallen unerlässlich ist.

Die Rolle von Fluor – biologische Prozesse (Wachstum des Korallenskeletts)

Der Hauptbaustein der Korallen ist Kalziumkarbonat, in das andere Elemente eingelagert sind. Das Korallenskelett ist auch mit positiv geladenen Metallkationen, wie Sr2+, angereichert, aber es ist auch bekannt, dass negativ geladene Ionen (Anionen), wie F-, ebenfalls ein wichtiges Element sind.

Fluor ist am Prozess der Kalkbildung beteiligt und hat einen erheblichen Einfluss auf die Struktur des Skeletts, insbesondere bei SPS-Korallen. Fluor verleiht dem Skelett die richtige Härte, erhöht seine Bindungsstärke und macht 2-4 % aus. Die wichtigsten Fluorverbindungen für den Aufbau des Skeletts sind Natriumfluorid (NaF) und Calciumfluorid (CaF2). In der Literatur wird der Kalzifizierungsprozess als Ionenaustauschprozess nach der folgenden chemischen Reaktion beschrieben (1):

CaCO3 + 2F – ⇆ CaF2 + CO32- (1)

Die Ionenaustauschreaktion zeigt, dass ein enger Zusammenhang zwischen Fluoridionen (F-) und Karbonaten (CO32-) besteht. Der Karbonatgehalt des Meerwassers ist sehr wichtig, da er auch den Grad der Fluoridaufnahme im Korallenskelett regelt.

Risiken/Probleme im Zusammenhang mit einem Überschuss oder Mangel an Fluorid (F) im Meerwasser

Eine niedrige Fluorkonzentration führt zu einem langsameren Wachstum der Korallen, einem geringen Farbkontrast und einer Abschwächung des Fluoreszenzeffekts. Fluor ist ein besonders wichtiges Element für Azooxanthellat-Korallen und Acroporiden. Sein Mangel wirkt sich auch auf die Gesundheit der Korallen aus, denn er macht sie anfälliger für das Eindringen von Parasiten. Ein ständiger Mangel an diesem Element führt dazu, dass das Korallenskelett weich wird, und bei einigen SPS-Korallen kann es zu einer langsamen Nekrotisierung des Gewebes kommen, die an ihrer Basis sichtbar wird.

Hohe Fluoridkonzentrationen (über 2,2 mg/l), die über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden, führen zu Schäden am Korallenskelett. Überschüssiges Fluor wirkt sich negativ auf Enzyme aus und schädigt Bakterienfilme.

Wie kann man das Aquarium schützen? Vorsichtsmaßnahmen

Wir empfehlen einen Fluorgehalt von 1,1 – 2,0 mg/l, wobei der optimale Wert bei 1,6 mg/l liegt. Ein solcher Fluorgehalt im Meerwasser sorgt für gesunde Tiere und eine schöne Färbung (unterstützt hellblaue und rote Farben).

Die genaueste und zuverlässigste Methode zur Bestimmung der Elementzusammensetzung von Meerwasser ist die ICP-OES-Analyse (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry). Leider wird sie nicht für den Nachweis von Fluor verwendet. Die Bestimmung von Fluor im Meerwasser ist mit anderen Analysemethoden wie IC (Ionenchromatographie) oder ISE/HSA (Ionenselektive Elektroden-Headspace-Analyse) möglich.

Fluor sollte sehr vorsichtig dosiert werden, da seine Aufnahme in das Skelett durch die Karbonathärte des Meerwassers bedingt ist. Außerdem muss das F/Ca-Verhältnis im Meerwasser umgekehrt proportional zum pH-Wert sein. Was bedeutet das? Die Antwort lautet: Je höher der pH-Wert des Meerwassers ist, desto niedriger muss der Fluorgehalt des Meerwassers sein.

Indikatoren / Anzeichen für anormale Fluorwerte (F) in einem Meerwasseraquarium

Acropora tenuis und blaue und grüne Montipora-Arten wie Montipora peltiformis sind sehr gute Indikatoren für den richtigen Fluorgehalt im Meerwasser.

Mangel:

• Mattes Korallengewebe
• Farblose Spitzen in SPS und Wachstumsrändern
• Höhere Lichtempfindlichkeit
• Erhöhte Anfälligkeit für den Befall durch Parasiten, z. B. AEFW (Acropora coral-eating flatworm)
• Weiches Skelett

Überschuss:

• Beschädigung der bakteriellen Filme
• Skelettschaden

Empfehlungen/Tipps

Um den richtigen Fluorgehalt im Aquarium sicherzustellen, sollten Sie das Wasser systematisch testen.

Liegt der Fluorgehalt über 2 mg/l, handelt es sich um eine Überdosierung. Die häufigsten Gründe für eine Überschreitung des empfohlenen Fluorgehaltes: zu hohe Dosierung der verabreichten Flüssigkeiten (überprüfen Sie die Dosierparameter an den Dosierpumpen). Finden und beseitigen Sie die Ursache des Problems und senken Sie den Wert dieses Parameters im Wasser. Führen Sie bis zu 6 Wasserwechsel durch. Es wird empfohlen, jedes Mal etwa 15 % des Aquarienwasservolumens auszutauschen, bis der empfohlene Wert dieses Parameters erreicht ist. Das für den Austausch vorbereitete Wasser muss durch einen angemessenen Zielsalzgehalt gekennzeichnet sein. Verwenden Sie Salz mit den richtigen Parametern und der richtigen Zusammensetzung für den ICP-Test.

Wenn der Fluorgehalt unter 1,1 mg/l liegt, empfehlen wir die Verwendung von Produkten, die dieses Element enthalten, um den Fluorgehalt auszugleichen. Um einen konstanten Fluorgehalt in einem Meerwasseraquarium zu gewährleisten, empfehlen wir eine systematische Ergänzung dieses Elements, je nach Korallenbestand im Aquarium.

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*Der Name Halogene bezieht sich auf die Elemente der 17. Gruppe des Periodensystems.