Was ist Schwefel? (S)?
Schwefel (S, lateinisch sulphur) – ein chemisches Element aus der 16. Gruppe des Periodensystems, den sogenannten Aerobiern*. Sein Gehalt in der Erdkruste, sowohl im freien als auch im gebundenen Zustand, beträgt etwa 0,048 %. Schwefelvorkommen, in denen er in freiem Zustand abgebaut wird, befinden sich u. a. in Mexiko, den Vereinigten Staaten, Russland, Polen und Japan. Im gebundenen Zustand kommt Schwefel in Form von Metallerzen wie Zinkblende ZnS, Bleiglanz PbS, Pyrit FeS2, Chalkopyrit CuFeS2 und in Form von Sulfaten wie Gips CaSO4 – 2H2O, Anhydrit CaSO4, Baryt BaSO4 vor.
Schwefel ist für alle lebenden Organismen unerlässlich. Er ist in schwefelorganischen Verbindungen wie Aminosäuren (Cystein, Methionin) und als Cofaktor (chemische Verbindungen, die Enzyme benötigen, um bestimmte chemische Reaktionen zu katalysieren) in Proteinen wie Glutathiondisulfid enthalten.
Im Meerwasser kommt Schwefel vor allem in Form von wasserlöslichen Natrium- (Na2SO4) und Magnesiumsulfaten (MgSO4) vor. Er gehört zur Gruppe der Makroelemente, und sein optimaler Gehalt liegt bei 850-950 ppm.
Die Bedeutung von Schwefel (S) im Meerwasser
Schwefel ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente im Meerwasser. In der Struktur von Korallen kommt Schwefel in Form von organischen Phasen (Verbindungen, die Kohlenstoff in ihrer Struktur enthalten) und anorganischen (Verbindungen, die keinen Kohlenstoff in ihrer Struktur enthalten, z. B. Na2SO4) vor. Beide Formen sind nützlich, wobei Verbindungen aus der anorganischen Phase hauptsächlich das Korallenskelett aufbauen, während sich korallenassoziierte Bakterien von organischen Schwefelverbindungen ernähren. Schwefel hat in Korallen mehrere wichtige Funktionen:
Die Rolle des Schwefels
Aufbau des Skeletts
Die richtige Konzentration dieses Elements ermöglicht den Korallen ein gesundes Wachstum. Die Ergebnisse der Untersuchung von Korallenskeletten zeigen, dass Schwefel am Prozess der Skelettbildung beteiligt ist. Er dringt hauptsächlich in Form von Sulfaten (SO42-) in die Struktur von Aragonit und Calcit ein. Außerdem bestehen Korallenskelette u.a. aus Galaxin-Polysaccharid (einem cysteinreichen Protein, das in seiner Struktur Schwefel enthält).
Beteiligung an der Sauerstoffwirtschaft
Schwefel ist im Meerwasser auch in Form von biogenem Dimethylsulfid (DMS) und seinen beiden wichtigsten Vorläufern, Dimethylsulfoniopropionat (DMSP) und Dimethylsulfoxid (DMSO), vorhanden. Biogene Elemente sind Elemente, die Teil von chemischen Verbindungen sind, die in pflanzlichen und tierischen Organismen vorkommen. Die oben genannten Verbindungen sind ein Beispiel für potenzielle Fänger von reaktiven Sauerstoffarten in Meeresalgen. Darüber hinaus können dimethylierte Schwefelverbindungen am antioxidativen System der Algen beteiligt sein.
Zooxanthellen
Endosymbiontische Korallen und Algen nutzen Sulfat-Ionen auf vielfältige Weise, auch indirekt. Zooxanthellen werden für die ordnungsgemäße Entwicklung von Korallen benötigt, die ihrerseits Schwefelverbindungen nutzen, die unter anderem in Aminosäuren enthalten sind.
die Farbe der Korallen
Die richtige Konzentration dieses Elements ermöglicht es, eine intensive Färbung der Korallen zu erhalten.
Risiken/Probleme im Zusammenhang mit einem Überschuss oder Mangel an Schwefel (S) im Meerwasser
Niedrige Schwefelkonzentrationen können die Stoffwechselprozesse in Meerestieren verschlechtern. Sein zu geringer Gehalt kann bei SPS-Korallen zu RTN- und STN-Krankheiten führen.
Sulfate (SO42-) sind an sich nicht gefährlich, wohl aber die reduzierte Form des Schwefels (S2-). Die reduzierten Formen von Schwefel sind am häufigsten in den anaeroben Zonen des Aquariums zu finden, sie sind sehr giftig und verursachen oft Probleme.
Hohe Schwefelkonzentrationen können sich negativ auf die Gesundheit von Korallen und anderen Meerestieren auswirken.
Wie kann man das Aquarium schützen? / Vorsichtsmaßnahmen
Der Schwefelgehalt sollte regelmäßig überprüft und auf dem richtigen Niveau gehalten werden. Wir empfehlen, den Schwefelgehalt zwischen 850 und 950 mg/L zu halten, wobei der optimale Wert bei 900 mg/L liegt. Ein solcher Schwefelgehalt im Meerwasser sorgt für Gesundheit und eine schöne Färbung der Tiere.
Die genaueste und zuverlässigste Methode zur Bestimmung von Schwefel im Meerwasser ist die ICP-OES-Analyse, d.h. die optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma.
Indikatoren für anormale Schwefelwerte in einem Meerwasseraquarium
Bakterienkrankheiten bei Korallen können auf einen Schwefelmangel hinweisen, obwohl es keine Tier- oder Algenarten gibt, die sowohl auf eine Überdosis als auch auf einen Schwefelmangel empfindlich reagieren.
Anhand der folgenden Indikatoren können Sie feststellen, ob der Schwefelgehalt in Ihrem Tank abnormal ist:
Mangel:
- Blasse Farben
- Schlechtes Wachstum
- Bakterielle Infektionen
Überschuss:
- in anaeroben Bereichen kann es zur Bildung von Schwefelwasserstoff kommen, der für Organismen giftig ist
Empfehlungen
Um den richtigen Schwefelgehalt im Aquarium zu gewährleisten, sollten Sie das Wasser systematisch analysieren und den richtigen Gehalt an diesem Element sicherstellen.
Liegt der Schwefelgehalt über 950 mg/l, handelt es sich um eine Überdosierung. Die häufigsten Gründe für eine Überschreitung des empfohlenen Schwefelgehalts sind: zu hohe Dosen verabreichter Flüssigkeiten (überprüfen Sie die Dosierungsparameter auf den Dosierpumpen), unsachgemäß zubereitetes Salz, kontaminierte Nahrungsergänzungsmittel oder Tiefkühl- und Trockenfutter.
Finden und beseitigen Sie die Ursache des Problems, indem Sie den Wert dieses Parameters im Wasser senken. Führen Sie bis zu 6 Wasserwechsel durch. Es wird empfohlen, bei jedem Wasserwechsel etwa 15 % des Aquarienwasservolumens zu ersetzen, 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.
Liegt der Schwefelgehalt unter 850 mg/l, empfehlen wir den Einsatz von Produkten, die dieses Element enthalten, um den Schwefelgehalt auszugleichen. Um einen konstanten Schwefelgehalt in einem Meerwasseraquarium zu gewährleisten, empfehlen wir eine systematische Ergänzung dieses Elements – abhängig von den Korallen im Aquarium.
Ich möchte Sie einladen, dieses Thema auf der Plattform Social Reef zu diskutieren. Dort finden Sie Experten aus der ganzen Welt, die ihr Wissen und ihre Erfahrungen gerne mit Ihnen teilen möchten.
*Der Name Aerobes leitet sich vom Namen des ersten Elements ab, das an der Spitze der sechzehnten Spalte des Periodensystems steht (O-Sauerstoff).
Über den Autor
Magdalena Metzler
Privat bin ich Mutter und eine Natur- und Sportliebhaberin. Mein Hauptinteresse gilt der Quantenchemie, die viele ungelöste Geheimnisse und Zusammenhänge birgt, was aus wissenschaftlicher Sicht äußerst spannend ist..
Während meiner wissenschaftlichen Laufbahn habe ich internationale Projekte zu innovativen Lösungen für viele Unternehmensbereiche durchgeführt, darunter: Automobil, Bauwesen und jetzt natürlich auch Meerwasseraquaristik.
Die Arbeit bei Reef Factory hat meine Leidenschaft für Meerwasseraquaristik geweckt, die ich jeden Tag weiterentwickeln kann, indem ich eine Chemieabteilung aufbaue und Produkte entwickle, die Aquarianern die Pflege ihrer Becken erleichtern und höchste Sicherheit für die Tiere gewährleisten. Eine der aufregendsten Erinnerungen an die Arbeit bei Reef Factory ist die Einführung des ICP-OES-Spektrometers, das die Elementzusammensetzung von Meerwasser analysiert. Die Analysemethode der ICP basiert auf einer Analysetechnik, die meine Leidenschaft für Quantenchemie und Meerwasseraquaristik vereint.
Ich hoffe, dass meine Artikel auf ReefPedia für Sie interessant und hilfreich sind! Viel Spaß beim Lesen :))
Magda