MAGNESIUM



Eine Lösung ohne Gleichgewichtsstörungen

Der natürliche Gehalt an Magnesium im Meerwasser liegt bei 52,83 mmol/kg. Das entspricht 1329 mg pro Liter Meerwasser bei einer Salinität von 35.

Wir können fehlendes Magnesium nicht als pures Element zugeben, sondern müssen auf Magnesiumsalze ausweichen, die im Wasser gelöst als Kationen und Anionen erscheinen. Magnesium ist dabei das Kation.

In natürlichem Meerwasser ist die relative Anzahl der Anionen Chlorid, Sulfat und Bromid sehr stabil und hat ein festes Verhältnis zueinander. Dieses Verhältnis soll auch im Aquarium möglichst unverändert bleiben. Würde nur Magnesiumchlorid zugegeben, so verschöbe sich das Gewicht in Richtung Chlorid. Solch ein zunehmendes Ungleichgewicht hätte negative Folgen für die Biologie innerhalb des Beckens.
Molverhältnis Chlorid, Sulfat und Bromid: 19,27 : 1,00 : 0,03

In ein Riffaquarium soll nun fehlendes Magnesium eingebracht werden. Um das chemische Gleichgewicht nicht allzu sehr zu stören, muss die zuzugebende Magnesiumsalzlösung zumindest die Anionen Chlorid und Sulfat im richtigen Verhältnis zueinander enthalten. Bromid mit seinem kleinen Anteil im Meerwasser wird hier vernachlässigt. [2,3,4,5,6]

Geeignete Salze für die aquaristische Magnesiumlösung sind
Magnesiumchlorid-Hexahydrat (Merck® 105833 bzw. 105832) sowie Magnesiumsulfat-Heptahydrat (Merck® 105886 bzw.105882).
Da wir Salze nach Gewicht kaufen, gilt es nun, das Molverhältnis in ein Gewichtsverhältnis umzuwandeln: [a]
Gewichtsverhältnis Chlorid zu Sulfat im Meerwasser: 7,112 : 1 

Jetzt kann man aber nicht einfach die Magnesiumsalze im Verhältnis 7,112:1 miteinander mischen, da sie ja außer Chlorid bzw. Sulfat auch noch Magnesium und Wasser enthalten. Wenn man das ausrechnet, ergibt sich das [b]
Gewichtsverhältnis der Magnesium-Hydrate: 7,96 : 1

Zum Schluss wird noch berechnet, wie viel Salz man für 1 g Magnesium braucht. [c]

    7,58 g Magnesiumchlorid-Hexahydrat
+ 0,95 g Magnesiumsulfat-Heptahydrat 
__________________________________
= 1 g Magnesium
 

 

 

Anhang

Dosierung:

Die Konzentration darf maximal um 20 mg/l pro Tag erhöht werden.

Schnellere Änderungen beeinflussen die Karbonathärte KH zu stark und haben möglicherweise den Verlust von Tieren zur Folge!
 

Zwei praktische Lösungen:
Rezept 1 - Standardlösung 2% (2 g Mg in 100 ml Wasser gelöst):
150 g MgCl2x6H2O und 20 g MgSO4x7H2O in 700 ml Wasser auflösen, dann auf 1000 ml auffüllen.
 
Rezept 2 - Konzentrat 5% (5 g Mg in 100 ml Wasser gelöst):
380 g MgCl2x6H2O und 48 g MgSO4x7H2O in 700 ml Wasser auflösen, dann auf 1000 ml auffüllen.
Achtung: Rezept 2 bewegt sich dicht an der Sättigungsgrenze.

Die Konzentrationen wurden so gewählt, dass man möglichst einfach damit rechnen kann
 

Ein praktisches Beispiel:

Das Aquarium hat 480 Liter Inhalt, Magnesium liegt bei 1250 mg/l und soll auf 1330 mg/l erhöht werden.
Fehlende Menge = 480 l * (1330 mg/l - 1250 mg/l) = 480 l * 80 mg/l = 38,4 g Magnesium
38,4 * 7,58 g = 291 g Magnesiumchlorid-Hexahydrat und 38,4 * 0,95 = 36,5 g Magnesiumsulfat-Heptahydrat mit der Briefwaage abwiegen, in Wasser auflösen und dieses über mehrere Tage verteilt dem Aquarium zugeben.
Alternative: 10 Tage lang je 75 ml Konzentrat 5% zugeben. Ab 5. Tag alle 2 Tage Magnesiumgehalt im Becken messen.

 

 

Berechnungen:

[a] Cl: 19,27 mol * 35,453 g/mol = 683,174 g
SO4: 1 mol * 96,062 g/mol = 96,062 g
683,174 g / 96,062 g = 7,112
[b] 1000 mg MgCl2x6H2O enthalten 120 mg Mg, 349 mg Cl und 532 mg H2O
1000 mg MgSO4x7H2O enthalten 99 mg Mg, 390 mg SO4 und 512 mg H2O
7,112 g Cl entspricht 7,112 * (1000 / 349) = 20,38 g MgCl2x6H2O
1,00 g SO4 entspricht 1 * (1000 / 390) = 2,56 g MgSO4x7H2O
20,38 / 2,56 = 7,96

Der stöchiometrische Rechenweg führt zum gleichen Ergebnis:
MgCl2x6H2O » (19,27 Mol * 203,302 g/mol) / 2 = 1959 g 
(Im Chlorid sind 2 Mol Chlor enthalten, deshalb durch 2 teilen)
MgSO4x7H2O » 1 Mol * 246,474 g/mol = 246,5 g
1959 / 246,5 = 7,95

[c] 7,96 g MgCl2x6H2O enthalten 0,95 g Magnesium
1 g MgSO4x7H2O enthält 0,10 g Magnesium
aus den 1,05 g Magnesium noch 1 g machen:
7,96 / 1,05 = 7,58
1,00 / 1,05 = 0,95
 

 

 

Molmassen (berechnet mit FreeFormular Wizard):
H2O:  18,015 g/mol
Mg2+:  24,304 g/mol
Cl-:  35,453 g/mol
SO42-:  96,063 g/mol
MgCl2x6H2O: 203,302 g/mol
MgSO4x7H2O: 246,474 g/mol

 


 


Verhältnis Chlor zu Schwefel bzw. Chorid zu Sulfat:

Fritz S. (2002) Re: Elemente im seewasser!!- Hä?
      Cl          19000  mg/l  (entspricht 536 mmol/l)
      S              901  mg/l  (entspricht 28 mmol/l)

Prof. Dr. Arne Körtzinger (2001) Vorlesung  "Meereschemische Analytik" WS 2001/2002
      Cl         545,88  mmol/kg
      SO4        28,23  mmol/kg

K. Bruland (1983) Trace Elements in Seawater. Chemical Oceanography
      Cl             546  mmol/kg
      S              28,2 mmol/kg

Marlin Atkinson and Craig Bingman (1999) The Composition Of Several Synthetic Seawater Mixes
      Cl             550  mmol/kg
      SO4            28  mmol/kg

Hans A. Baensch und Helmut Debelius Meerwasseratlas
      Cl            18880  mg/l  (entspricht 532,5 mmol/l)
      SO4           2712  mg/l  (entspricht 28,2 mmol/l)