extrem interessanter Artikel

    Hallo Hans-Werner,


    den Bretz et al. hatte ich auf den ersten Blick falsch interpretiert. Hier geht es nur um geringe Salzkonzentrationen,
    die noch keinen Aussalzeffekt erzeugen. Die Abschäumung wurde hier durch die Salzzugabe verringert,
    nicht erhöht. Anders ist es bei Konzentrationen wie im Meerwasser. Dort sorgt der Aussalzeffekt dafür, dass viel
    mehr Schaum entsteht als im Süßwasser (Aussalzeffekt: durch die Erhöhung der Menge der hydratisierten Ionen
    stehen konkurrierenden Stoffem weniger Wassermoleküle zur Verfügung, sie werden dadurch unlöslicher).
    Was uns Feldmann et al. mit der Zitierung von Bretz et al. sagen wollen, ist mir nun noch rätselhafter.


    Deiner These von dem "Ersatz" der abgespaltenen Protonen durch Metallionen liegt ein falsches Verständnis
    von Ionen in wässrigen Lösungen zugrunde. Das im Wasser abgespaltene Natriumion des Natriumchlorids wird
    doch auch nicht in der Lösung durch andere Ionen ersetzt. Das wäre sonst eine Ausfällung.


    Deine Literaturipps sind wieder sehr interessant. Allerdings geht es hier vor allem um die mechanische Entfernung
    von Ausfällungs- bzw. Flockungsprodukten, nicht so sehr um die Anlagerung an die Gas/Wasser-Grenzschicht.
    Ein Effekt, der übrigens auch bei der Zugabe von Laugen in den abschäumer zu beobachten ist. Hier wird vor allem
    durch die Magnesiumhydroxidausfällung copräzipitiertes Phosphat (und natürlich Magnesium) durch den Schaum mechanisch mitgerissen.


    PS: Eine äußerst interessante Diskussion. Schade, dass ich ausgerechnet jetzt eine Woche weg muss.

    Zitat

    Original von Armin Glaser
    Deiner These von dem "Ersatz" der abgespaltenen Protonen durch Metallionen liegt ein falsches Verständnis
    von Ionen in wässrigen Lösungen zugrunde. Das im Wasser abgespaltene Natriumion des Natriumchlorids wird
    doch auch nicht in der Lösung durch andere Ionen ersetzt. Das wäre sonst eine Ausfällung.


    Hallo Armin,


    schade, dsss Du nicht da bist.


    Wie meinst Du das? Der Ersatz der Protonen durch Metallionen ist ein einfacher Ionenaustausch, wie sie an jedem Ionenaustauscher, meist organischer Natur, stattfindet. Ionenaustauscherharze funktionieren so und andere Ionenaustauscher ebenso. Schwachsaure Ionenaustauscherharze arbeiten, ebenso wie EPS, mit Carboxylgruppen. Es wird also Na+ durch H+ ersetzt und umgekehrt.


    Durch die Verbrückung der Carboxylgruppen bilden die Bakterien-Alginate (z. B. von Pseudomonas aeruginosa) und andere EPS mit Calcium Gele ohne dabei (mangels Polyguluronatblöcken) die Egg-Box-Strukturen der Algen-Alginate auszubilden. Das ist das aktuelle Modell der Gelbildung von Bakterien-Alginaten, also von einer der EPS, von der man reden muss, wenn man von Bakterien, Biofilmen und EPS spricht.


    Grüße


    Hans-Werner

    Hallo Hans-Werner,


    bin wieder im Dienst =)


    Es ist richtig, dass bei Alginaten Ca-Ionen eine Brückenfunktion spielen können, es sich hier also nicht um ein
    einfaches organisches Salz, sondern um einen Chelator handelt. Vergleichst du die Konzentrationen der Ca-Ionen
    aber mit denen der Alginate, dann wird eine zusätzliche Calciumzugabe diesen Effekt aber nicht verstärken können.

    :confused_face: Hallo Armin,


    es ging auch eigentlich nur um den Mechanismus und die Rolle des pH-Wertes:


    Zitat

    Original von Hans-Werner
    Wenn im Meerwasser durch den hohen pH-Wert die funktionellen Gruppen wie die COOH (Carboxyl) zu COO- deprotoniert werden, treten andere Ionen an die Stelle der H+ (Protonen), vor allem natürlich Na+, Mg++ und Ca++. Die zweiwertigen Mg++ und Ca++ Ionen sind in der Lage zwei COO- Gruppen zu verbinden und so auch mehrere EPS-Moleküle durch COO-Ca-OOC oder COO-Mg-OOC zu vernetzen. Durch diese Vernetzung der EPS-Moleküle werden offenbar verstärkt Bakterien abgeschäumt. Dieses wird durch einen hohen pH-Wert noch begünstigt, da die COOH zu COO- deprotoniert werden müssen um die Ca++ und Mg++ Ionen zu binden (Wilkens´ Beobachtung, dass CaOH die Abschäumung verstärkt!). Das entspricht dann ganz gut dem, was man tatsächlich im Meerwasseraquarium beobachten kann.


    Bei genauer Betrachtung unterstützt der Artikel von Bretz et al. die Theorie, dass verbrückende zweiwertige Ionen die Abschäumung unterstützen. Man sieht es an der unterschiedlichen Wirkung von NaCl (Hemmung) gegenüber CaSO4 und MgCl2 (neutral) und MgSO4 (Verstärkung) (siehe Fig. 6 im verlinkten Artikel Bretz et al. 1966).


    Für andere EPS als Alginat soll die Verfestigung durch Ca und Verflüssigung durch Na ebenfalls zutreffen, u. a. auch für die EPS, die uns mitunter die Nase verstopfen oder herausfließen, je nach Zustand. Das wird bei den Kolchsalz-Nasenspülungen genutzt.


    Alginate haben zudem eine starke "Vorliebe" für Calcium gegenüber Magnesium, so dass sich zumindest teilweise das Überwiegen von Calcium im Flotat erklären lässt.


    Grüße


    Hans-Werner

    Sorry,


    diesmal habe ich die alte Arbeit falsch interpretiert. Die hohen Werte geben die Dichte der verbliebenen Bakteriensuspension an, also eine Verringerung der Abschäumung. Folglich ist es genau umgekehrt, 2 bis 9 meq/ml NaCl verbessern die Abschäumung, MgSO4 verschlechtert sie (Steht eigentlich auch so im Abstract!). Wodurch? Durch die Vernetzung und somit Verfestigung der EPS?


    Das ist wiederum ziemlich das Gegenteil von dem, was Feldman et al. aus den Arbeiten herausgelesen haben ?(?


    Ziemlich seltsam und verwirrend, diese Theorie der Abschäumung. Evtl. sollte man mehr Versuche machen und weniger interpretieren. Welche Bedeutung hat das Bakterioplankton im Aquarium überhaupt? Lassen sich die Werte mit irgendwelchen praktischen Eigenschaften des Aquariums für die Korallen- oder Fischpflege in Verbindung bringen? Sind die "bacterial counts" vielleicht das falsche Ende?


    Grüße


    Hans-Werner

    Hallo Rainer,


    die Aussage mit dem Calcium/Magnesium-Verhältnis bie Riddle/Feldman finde ich nicht sehr eindeutig.
    Zwar finden sie im festen Flotat einen deutlichen Ca-Überschuss, im flüssigen dagegen ist Mg stärker enthalten.
    Im zweiten Text schreiben sie zwar im Text von einer von Ca-Anreicherung, die Zahlen sagen aber etwas anderes:
    576 mg/l Ca als CaCO3 entsprechen etwa 230 mg/l Ca, was bei der angegebenen Salinität von 26 eine deutliche Abreicherung ist!


    @Hans-Werner: Da sind wir beim Bretz-Text über die gleiche Angabe gestolpert :grinning_squinting_face:
    Ich denke die Süßwasserexperimente von Bretz bringen uns nicht allzu viel für die Meerwasserbetrachting.


    Hilfreich für die Einschätzung der Wirkung der Polymere ist eine Quantifizierung: In einem Milligramm Alginat oder
    ähnlichen Verbindungen können nicht mehrere Gramm Calcium enthalten sein. Bei den Mengen handelt sich um
    völlig verschiedene Größenordnungen.

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