Ammoniak en pH in het aquarium: wanneer is ammoniak giftig?

Ammoniak is de eerste afvalstof waar elke aquariumhouder mee te maken krijgt, en een van de meest misverstane. Het getal op je testset vertelt namelijk maar de helft. Of ammoniak gevaarlijk is, hangt minstens zo sterk af van je pH en je temperatuur.

Ammoniak en ammonium: twee stoffen, één getal

In water staan ammoniak en ammonium voortdurend met elkaar in evenwicht:

• Vrije ammoniak (NH₃), ook niet-geïoniseerde ammoniak genoemd, dringt makkelijk door de kieuwen en is sterk giftig voor vissen. Volgens UF/IFAS ongeveer honderd keer giftiger dan ammonium (Francis-Floyd et al., z.d.).
• Ammonium (NH₄⁺) is veel minder giftig, maar niet onschuldig: in hoge concentraties en bij langere blootstelling telt ook dat mee.

De meeste hobbytests meten die twee samen en geven één getal: de totale ammoniak, vaak uitgedrukt als stikstof (TAN, in mg N/l). Welk deel daarvan als vrije ammoniak aanwezig is, bepalen de pH en de temperatuur. Hoe basischer en warmer het water, hoe groter het giftige deel.

Hoeveel is vrij? De tabel

De grafiek bovenaan laat zien hoe het aandeel vrije ammoniak stijgt met de pH. Hieronder de getallen voor zoetwater, als percentage van de totale ammoniak:

Eigen evenwichtsberekening met de Emerson-formule (Emerson et al., 1975) zoals weergegeven door US EPA (2013, p. 6-7), afgerond. Dit zijn rekenuitkomsten, geen aquariumwaarnemingen.

Zo reken je het uit. Vermenigvuldig je TAN met het percentage. Voorbeeld: je meet TAN 2 mg N/l bij pH 8,0 en 25 °C. Dan is er 2 × 5,38% ≈ 0,11 mg N/l vrije ammoniak (als stikstof). Bij dezelfde meting en pH 7,0 is dat 2 × 0,57% ≈ 0,011 mg N/l: bijna tien keer minder. Een laag aandeel is geen bewijs dat de bak veilig is, en een vaste factor voor schade of sterfte is het evenmin.

Let op de eenheid. Kijk in de handleiding van je test of hij NH₃/NH₄⁺ of TAN als stikstof (N) weergeeft; dat zijn verschillende massa-eenheden. Om van NH₃-N naar NH₃ te gaan vermenigvuldig je met ongeveer 1,22 (17/14).

Wanneer is ammoniak gevaarlijk?

UF/IFAS schrijft dat weefselschade bij vissen al kan optreden boven 0,05 mg NH₃/l (vrije ammoniak), en dat gevoelige vissen bij 2,0 mg NH₃/l doorgaans sterven (Francis-Floyd et al., z.d.). Lage concentraties geven stress en schade aan kieuwen en weefsels. Langdurige blootstelling maakt vissen vatbaarder voor bacteriële infecties en remt de groei, en vissen kunnen nog weken na een opgelost waterprobleem ziek worden (Francis-Floyd et al., z.d.).

Voor de praktijk: in een goed ingedraaid aquarium zet het biologische filter ammoniak zo snel om dat je met een hobbytest geen meetbare totale ammoniak vindt. Elke meetbare waarde is dus een signaal om in te grijpen, ook bij een lage pH.

Waar komt ammoniak vandaan?

• De vissen zelf. Vissen scheiden ammoniak vooral via hun kieuwen uit als afvalproduct van de spijsvertering. Voer is daarmee in de meeste bakken de belangrijkste bron (Francis-Floyd et al., z.d.).
• Voerresten en organisch afval, zoals dode planten, slakken of een dode vis die ergens ligt.
• Een filter dat (nog) niet werkt: een nieuwe bak, een filter dat te grondig is schoongemaakt of een behandeling, vooral met antibiotica, die de filterbacteriën heeft beschadigd.
• Het bronwater: sommig leidingwater of putwater bevat ammoniak (Francis-Floyd et al., z.d.). Meet je ververswater eens.

In het filter zetten bacteriën ammoniak om in nitriet en daarna in nitraat. Hoe dat werkt lees je bij de stikstofkringloop en het filterbed.

Signalen bij je vissen

Ammoniak is bij giftige concentraties kleurloos en reukloos: alleen een test vertelt het je zeker (Francis-Floyd et al., z.d.). Test daarom meteen als vissen slechter eten, apart hangen, aan het oppervlak happen, snel ademen of hun vinnen klemmen. Die verschijnselen zijn niet specifiek voor ammoniak; meet ook nitriet, pH en temperatuur.

Testen: welke test gebruik je?

De meeste testsets meten totale ammoniak. UF/IFAS onderscheidt twee methoden: de Nessler-methode kan een te hoge uitslag geven na het gebruik van formaline, ammoniakbinders of waterverbeteraars, en bevat kwik; de salicylaatmethode heeft daar geen last van (Francis-Floyd et al., z.d.). Gebruik je een waterverbeteraar die ammoniak bindt, kies dan bij voorkeur een salicylaattest. Test minstens wekelijks in een nieuwe bak, en direct als het gedrag van je vissen verandert.

Wat je doet bij meetbare ammoniak

1. Controleer de meting. Noteer TAN, eenheid, pH en temperatuur, en reken met de tabel het vrije deel uit. Meet ook nitriet.
2. Voer minder of niet. Een à drie dagen weinig of geen voer schaadt de meeste volwassen vissen niet; jonge vissen zijn een uitzondering (Francis-Floyd et al., z.d.). Haal voerresten en dood materiaal weg.
3. Ververs een deel van het water met ververswater zonder meetbare ammoniak; UF/IFAS noemt 25 tot 50 procent in aquaria (Francis-Floyd et al., z.d.). Gebruik water met dezelfde temperatuur en lees water verversen.
4. Zorg voor zuurstof en een werkend filter. Extra oppervlaktebeweging helpt vissen én filterbacteriën, die bij weinig zuurstof minder goed werken. Zie zuurstof en temperatuur.
5. Zoek de oorzaak: te veel vissen of voer, dood materiaal, een schoongemaakt filter of een recente behandeling.

Een ammoniakbinder kan in een aquarium tijdelijk verlichting geven (Francis-Floyd et al., z.d.), maar lost de oorzaak niet op en kan een Nessler-test verstoren. Verlaag de pH nooit op goed geluk om het giftige deel te verkleinen: een pH-schok is zelf schadelijk. Bij ernstige benauwdheid of sterfte is snel advies van een dierenarts met visexpertise nodig.

Valkuil: verversen in een zure bak

In een oude, sterk verzuurde bak zit soms veel ammonium bij een lage pH. Zolang de pH laag blijft, is daarvan maar weinig vrij. Ververs je dan met kraanwater met een hogere pH, dan stijgt de pH in de bak, en daarmee het giftige aandeel.

Voorbeeld: de bak staat op pH 6,5 en je meet TAN 5 mg N/l. Je ververst de helft met water zonder ammoniak. De TAN daalt door verdunning naar 2,5 mg N/l. Maar stijgt de pH daarbij naar 7,5, dan gaat het vrije deel bij 25 °C van 0,18% naar 1,77%: van ongeveer 0,009 naar 0,044 mg N/l vrije ammoniak, bijna vijf keer zoveel ondanks de verdunning. Dat is geen reden om niet te verversen, wel om in kleinere stappen te werken en na elke stap pH en TAN opnieuw te meten. Lees ook pH, KH en GH: een lage KH maakt de pH instabiel, en UF/IFAS schrijft dat nitrificerende bacteriën bij een erg lage alkaliniteit slecht werken (Francis-Floyd et al., z.d.).

In een nieuw aquarium

Een nieuw biologisch filter heeft volgens UF/IFAS zes tot acht weken nodig om voldoende bacteriën op te bouwen (Francis-Floyd et al., z.d.). Zet daarom pas vissen in een bak die is ingedraaid, begin met weinig vissen en bouw de bezetting rustig op. Test in die periode vaak op ammoniak en nitriet.

Veelgestelde vragen over ammoniak

Wat is het verschil tussen ammonium en ammoniak?

Ammonium (NH₄⁺) is de geladen vorm en relatief weinig giftig. Vrije ammoniak (NH₃) is ongeladen, dringt makkelijk door de kieuwen en is ongeveer honderd keer giftiger. Welke vorm overheerst, hangt af van pH en temperatuur.

Bij welke pH is ammoniak giftig?

Ammoniak is bij elke pH een probleem, maar hoe hoger de pH, hoe groter het giftige deel. Bij 25 °C is bij pH 7 ongeveer 0,57% van de totale ammoniak vrij, bij pH 8 al 5,38% en bij pH 8,5 ruim 15%.

Is een ammoniakmeting van 0,5 erg?

In een ingedraaide bak hoort ammoniak niet meetbaar te zijn, dus een totale ammoniak van 0,5 mg N/l is altijd een reden om in te grijpen. Hoe gevaarlijk het is, hangt af van pH en temperatuur: bij pH 8 en 25 °C is ongeveer 0,027 mg N/l daarvan vrije ammoniak (als stikstof), bij pH 7 ongeveer 0,003 mg N/l.

Hoe verlaag ik ammoniak in mijn aquarium?

Voer minder of niet, ververs een deel van het water met ammoniakvrij water, haal afval weg, zorg voor zuurstof en een werkend biologisch filter, en zoek de oorzaak.

Wordt ammoniak giftiger bij een hogere temperatuur?

Ja. Bij dezelfde pH en totale ammoniak is het vrije deel bij 28 °C groter dan bij 20 °C, bijvoorbeeld bij pH 8 6,56% tegenover 3,82%.

Waarom meet ik ammoniak na het verversen?

Het kan zijn dat je ververswater zelf ammoniak bevat; meet het eens apart. Ook sommige waterverbeteraars die ammoniak binden, kunnen een Nessler-test een te hoge uitslag laten geven. Een salicylaattest heeft daar geen last van.