Elektrisch geleidend vermogen

Door: Dick Poelemeijer, Bron: Maandblad van Ons Natuurgenot, Gouda

Over elektrisch geleidend vermogen, oftewel elektrische geleidbaarheid, is al veel gezegd en geschreven. Sommige auteurs, onder wie Schliewen, zijn van mening dat het meten van het elektrische geleidend vermogen voor de aquariumhouder van weinig nut is. Andere auteurs, onder wie waaronder Schaeffer en Schmidt, denken daar enigszins genuanceerder over. Hoe het ook zij, ook hier ligt de waarheid waarschijnlijk in het midden. In ieder geval hoopt dit stukje wat kennis toe te voegen voor diegene die geïnteresseerd is in het wel en wee van de aan haar of hem toevertrouwde levende have. De vraag is dus: “wat is elektrisch geleidend vermogen en wat kan men ermee doen?”

Het elektrisch geleidend vermogen is de som van alle in het water opgeloste ionen (elektrisch geladen deeltjes), d.w.z. de opgeloste zouten. In natuurlijke wateren veroorzaken de hardheidsvormers (GH = carbonaathardheid + sulfaathardheid) het grootste deel van het geleidend vermogen. Door de negatieve of positieve elektrische ladingen van ionen wordt stroomgeleiding in water mogelijk gemaakt (een negatief geladen ion is een anion, een positief geladen ion is een kation). Dit fenomeen benut men bij het meten van het elektrisch geleidend vermogen. Men meet dus de tussen twee polen vloeiende stroom. Zijn er veel zouten in het water opgelost, dan vloeit er veel stroom tussen de twee polen. Er wordt dan een hoog geleidend vermogen aangegeven. Zijn er weinig zouten opgelost, dan wordt er weinig stroom geleid; er wordt dan een gering geleidend vermogen gemeten.

Voorbeelden:

  1. Zeewater, met zijn extreem hoog zoutgehalte, geleidt de stroom zeer goed en men meet een hoog geleidend vermogen.
  2. Gedistilleerd water, met zijn extreem laag zoutgehalte, geleidt de stroom bijna niet en heeft dus een laag geleidend vermogen. N.B.: De beroemde “Lepel” zout bij waterverversing, verhoogt het geleidend vermogen zeer sterk en zou, zo mogelijk, achterwege gelaten moeten worden indien het niet om vissen gaat die brakwater omstandigheden verlangen.

In zoetwater is de meeteenheid uS/cm (micro-Siemens per cm) en in zeewater wordt in mS/cm (milli-Siemens per cm) gemeten. Omrekening naar hardheidsgraden Als vuistregel geldt dat 1 dGH ongeveer met 33 uS/ cm overeenkomt. Dit geldt evenwel voor zuiver en onbelast water. Is een aquariumwater met nitraat, chloride, fosfaat en andere stoffen belast, dan kan men met deze berekening, helaas, niet veel meer beginnen.

Aangezien vrijwel al het aquariumwater, in mindere of meerdere mate, met nitraat, chloride en fosfaten is belast, kunnen we deze omrekening naar hardheidsgraden beter achterwege laten.

Voorbeelden van typisch geleidend vermogen:

  • Gedistilleerd water 1 uS/cm
  • Omkeer osmosewater 20-60 uS/cm
  • Regenwater (industriegebied) 60 uS/cm
  • Regenwater (landelijk gebied) 30 uS/cm
  • Rio Negro 8 uS/cm
  • Amazonegebied (gemiddeld) 8-70 uS/cm
  • Tanganyikameer 600 uS/cm
  • Drinkwater Amsterdam ca. 500 uS/cm
  • Drinkwater Den Haag e.o. ca. 480 uS/cm
  • Zeewater 42 mS/cm = 42000 uS/cm

Verschillen in geleidend vermogen betekent eveneens verschillen in osmotische druk (osmose is het zich wederzijds vermengen van twee vloeistoffen door een poreuze wand heen). Deze kennis vindt bijvoorbeeld een praktisch gebruik bij de beoordeling van plantenbeschadiging. Een vallisneria die in water met 150 uS/cm wordt gecultiveerd en in water met 600-1000 uS/cm wordt overgezet, ondervindt grote problemen om dit enorme verschil zonder schade te doorstaan. Omgekeerd is het echter precies zo problematisch. Dit voorbeeld betreft de zuivere onderwaterplanten, d.w.z. aquariumplanten in submerse cultuur. Vissen ondervinden evenzo problemen en zouden in feite onder ideale omstandigheden en zo mogelijk gelijk aan of nagenoeg gelijk aan het geleidend vermogen van het water van hun thuisbiotopen moeten worden gehouden. Het kweken van vissen wordt daardoor dikwijls onmogelijk, daar de eieren bij van het natuurlijk geleidend vermogen afwijkende waarden sterk zwellen of krimpen. In beide gevallen zullen legsels verloren gaan. Omkeer osmosewater kan dit verhelpen indien op het juiste geleidend vermogen ingesteld.

Schadelijke stoffen als nitraat worden eveneens door het meten van het elektrisch geleidend vermogen waarneembaar. In normale aquaria vindt een geleidelijke verhoging van verschillende substanties plaats, zoals nitraat, chloride, fosfaat en andere zouten. Zo kan men door het meten van het geleidend vermogen, in vergelijking met het uitgangswater, gemakkelijk vaststellen wanneer het tijd is voor waterverversing.