AquaRichtig meint, dass die Giftigkeit des Ammoniaks für unsere Fische (auch Mikroorganismen und Pflanzen)
damit zusammen hängt, dass Ammoniak besonders gut in Wasser gelöst wird
. Besonders bei Zimmertemperatur, wie diese in etwa in unseren Aquarien gegeben ist,
sei die Löslichkeit des Ammoniak immens hoch
, weil sich eine zigfache Menge an Ammoniakgas zu der Literzahl des Wassers daraus entwickeln
könne. [❶].
Die Giftigkeit einer Substanz wird unter anderem an ihrer toxikologisch wirksamen Dosis oder Konzentration gemessen. Dabei ist die Giftigkeit einer Substanz umgekehrt proportional zu ihrer toxikologisch wirksamen Dosis oder Konzentration. Eine Substanz ist also um so giftiger, je niedriger die erforderliche Dosis oder Konzentration ist, mit der ihre Gitftwirkung einhergeht.
Der Verweis auf die gute Löslichkeit von Ammoniak in Wasser impliziert, dass auch immer hohe Ammoniak-Konzentrationen darin gelöst ist. Die von hergestellte Verknüpfung zwischen guter Löslichkeit und Giftigkeit impliziert die Aussage, dass Ammoniak giftig für Wasserorgansimen ist, weil es aufgrund seiner guten Löslichkeit immer in hoher Konzentration im Wasser vorliegt und in hohen Konzentrationen giftig wirkt. Damit wäre es aber gerade eher wenig giftig. Ammoniak wirkt aber bereits in recht niedrigen Konzentrationen deutlich < 1 mg⁄l giftig auf Wasserorganismen. Die akut und chronisch giftig wirkenden Konzentrationen hängen neben der betreffenden Art allerdings auch von anderen Variablen wie unter anderem dem pH-Wert, dem Sauerstoffgehalt und der Temperatur ab. Bei AquaRichtig sind im gegenständlichen Beitrag übrigens keinerlei Konzentrationen oder Grenzwerte aufgeführt.
Die Löslichkeit von Ammoniak in Wasser hängt von der Temperatur ab
Zumal die Löslichkeit einer Substanz in einem Lösemittel nicht damit gleichzusetzen istt, dass deshalb auch immer eine hohe Konzentration dieser Substanz darin gelöst vorliegt. Kohlendioxid ist im Vergleich zu anderen Luft-Gasen in Wasser ebenfalls besonders gut löslich. Dennoch ist seine Konzentration darin nur unter bestimmten Bedingungen höher als die der anderen Luftgase. Kochsalz ist mit etwa 350 Gramm pro Liter ebenfalls gut bis sehr gut in Wasser löslich. Würde die Löslichkeit allein über die tatsächliche Konzentration im Wasser bestimmen, wäre der Salzgehalt der Meere zehnmal höher, als er tatsächlich ist und es gäbe kein Süßwasser.
Die Aussage, dass besonders bei Zimmertemperatur die Löslichkeit […] des Ammoniak immens hoch
sei, impliziert eine Löslichkeitsanomalie dieses Stoffs. Ammoniak wäre dann sowohl bei höheren als auch niedrigeren Temperaturen als Raumtemperatur (˜ 21° C) schlechter in Wasser löslich. Die Löslichkeit eines Gases in Wasser ist aber (unter anderem) umgekehrt proportional zur Temperatur. Gase sind also um so besser in flüssigem Wasser löslich, je niedriger dessen Temperatur ist. Die Gesetzmäßigkeiten der Löslichkeit von (idealen) Gasen in Flüssigkeiten werden im Henry-Gesetz beschrieben. Sowohl für Ammoniak als auch Kohlendioxid gilt das Henry-Gesetz beim Lösemittel Wasser nur eingeschränkt, weil beide Gase mit dem Lösemittel reagieren.
Bei Normaldruck von 1000 hpa oder 1 bar lösen sich bei 0° C 880 Gramm, bei 20° C 530 Gramm und bei 40° C gut 340 Gramm Ammoniak in einem Liter Wasser. Die Löslichkeit von Ammoniak in Wasser nimmt also wie erwartet mit steigender Temperatur ab. Die außerordentlich gute Löslichkeit von Ammoniak in Wasser ist darin begründet, dass es sich bei Ammoniak wie bei Wasser um ein Dipol-Molekül handelt. Ammoniak ist aber nicht nur ein (di)polares Molekül, es werden zudem Wasserstoffbrücken zwischen Ammoniak und Wasser ausgebildet.
Stoffmengenvolumen von Gasen und Flüssigkeiten
Die Löslichkeit eines Gases in Wasser lässt sich auch nicht daran festmachen, dass das Volumen des Gases um ein Vielfaches größer ist, als das Wasservolumen, in dem es gelöst ist. Dass das Stoffmengenvolumen eines Gases um ein Vielfaches größer ist, als das Stoffmengenvolumen des Wassers, in dem es gelöst ist, ergibt sich bereits daraus, dass es sich beim Wasser nicht um ein Gas, sondern um eine Flüssigkeit handelt. Ein Mol eines Gases nimmt unter Standardbedingungen (20° C, 1000 hPa) ein Volumen von etwa 24,5 Litern ein. Ein Gas muss also unter Standardbedingungen nur etwas zu mehr als einem 1/24,5stel Mol in einem Liter Wasser löslich oder gelöst sein, damit das Gasvolumen größer ist als das Wasservolumen, in dem es gelöst ist. Dass das Volumen der im Wasser gelösten Stoffmenge eines Gases um ein zigfaches größer ist, als das Wasservolumen, in welchem diese gelöst ist, ist also keine große Kunst. Zudem die Konzentrationen eines in Wasser gelösten Gases und das Stoffmengenvolumen des Gases unmittelbar zusammen. Löst sich eine große Stoffmenge eines Gases in einem Liter Wasser, ist auch Stoffmengenvolumen dieses Gases entsprechend groß. Pro gelösten Mol Gas pro Liter Wasser 24,5 Liter unter Standardbedingungen.
Insgesamt scheint man bei AquaRichtig ein rechts sonderbare Verständnis des Begriffs „Löslichkeit“ zu haben.
Ich behaupte nicht, dass man bei AquaRichtig tatsächlich dieser Auffassungen ist. Das ist, wie aus den als Erörterungsgrundlage herangezogenen, zitierte Textpassagen hervorgeht, nicht ausdrücklichen Wortes der Fall. Sie ergeben sich aber sachlogisch aus dem tatsächlichen Wortlaut. Denn die von AquaRichtig getätigten Äußerungen über Löslichkeit und Giftigkeit von Ammoniak ergeben in Anbetracht der tatsächlichen Eigenschaften dieser Sachverhalte nur dann Sinn, wenn man bei AquaRichtig diesen irrige Auffassungen unterliegt.
- Wikipedia: Ammoniak
- Wikipedia: Ammoniakwasser
- Wikipedia: molares Volumen
- Wikipedia: ideales Gas
- Wikipedia: Avogadro-Konstante
- Wikipedia: Henry-Gesetz
- Wikipedia: Toxizität
- Wikipedia: Sicherheitsdatenblatt von Ammoniak
- GESTIS Stoffdatenbank: Ammoniak in wässriger Lösung