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Ammoniak-Toxizitätsrechner (NH₃ / NH₄⁺)
Gib TAN (Gesamt-Ammoniumstickstoff, N-NH₄), pH und Wassertemperatur ein. Der Rechner berechnet, welcher Anteil des TAN das toxische nicht-ionisierte Ammoniak (NH₃) ist, und vergleicht das Ergebnis mit Richtwertschwellen für Wasserorganismen.
Gib TAN, pH und Temperatur ein.
So rechnen wir
Den Anteil des nicht-ionisierten Ammoniaks am TAN bestimmen wir mit der Emerson-Gleichung (Emerson et al., 1975), die die Dissoziationskonstante mit der Temperatur verknüpft:
pKa = 0,09018 + 2729,92 / T (T in Kelvin), und dann NH₃-Anteil = 1 / (10^(pKa − pH) + 1).
Die NH₃-N-Konzentration ist TAN multipliziert mit diesem Anteil. Die Konzentration des NH₃ selbst (das ganze Molekül, nicht nur Stickstoff) ist um den Faktor 17/14 höher als NH₃-N (das Molmassenverhältnis von NH₃ zu N).
Häufige Fragen
Was ist TAN und woher bekomme ich es?
TAN (Total Ammonia Nitrogen, Gesamt-Ammoniumstickstoff) ist der von einem Labor oder einer Sonde als N-NH₄ angegebene Wert - die Summe aus Ammonium-Ion (NH₄⁺) und nicht-ionisiertem Ammoniak (NH₃), ausgedrückt als Stickstoff. Wenn dein Ergebnis als NH₄ (ganzes Ion, nicht als N) vorliegt, rechne es zuerst mit dem Konzentrations-Einheitenrechner um.
Warum hängt das Ergebnis von pH und Temperatur ab?
NH₄⁺ und NH₃ stehen in einem chemischen Gleichgewicht (NH₄⁺ ⇌ NH₃ + H⁺). Ein Anstieg des pH verschiebt dieses Gleichgewicht in Richtung NH₃ - jede pH-Einheit bedeutet etwa eine zehnfache Änderung des Verhältnisses. Die Temperatur wirkt in dieselbe Richtung, wenn auch schwächer. Daher ergibt derselbe TAN bei pH 7 und pH 8,5 eine völlig andere Konzentration an toxischem NH₃.
Bedeutet das Überschreiten einer Schwelle, dass die Fische sterben?
Nicht unbedingt und nicht sofort. Die Schwellen im Rechner sind Richtwertbänder aus der Literatur - die Empfindlichkeit variiert zwischen Arten (Salmoniden sind viel empfindlicher als Cypriniden), und eine langanhaltende Exposition gegenüber „Warn"-Werten schadet anders als ein kurzer Anstieg auf „Hochrisiko"-Werte. Betrachte das Ergebnis als Signal zur weiteren Beobachtung, nicht als hartes Urteil.
Berücksichtigt der Rechner Salzwasser?
Nein - die hier verwendete Gleichung (Emerson) gilt für Süßwasser. In Brack- und Meerwasser verändert die Ionenstärke die Gleichgewichtskonstante und das Ergebnis wäre etwas unterschätzt.
TAN, pH und Temperatur zusammen, als Reihe
Ammoniak reagiert innerhalb von Minuten auf pH-Änderungen - ein einzelner Messwert von einer anderen Tageszeit kann täuschen. In LimnoLog erfasst du TAN, pH und Temperatur in einer Sitzung (auch offline) und siehst, ob ihr euch der Risikozone nähert.
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