Redfieldverhältnis bisher falsch gerechnet?

limu

New Member
Für Leute, die das Thema noch nicht kennen:

aus Wikipedi:
Das Wachstum von Pflanzen wird durch die knappste Ressource eingeschränkt. Diese Ressource wird auch als Minimumfaktor bezeichnet. Wird ein Nährelement hinzugegeben, das bereits im Überfluss vorhanden ist, hat das keinen Einfluss auf das Wachstum.(Liebigsches Minimumgesetz)

Das Redfield-Verhältnis (engl. „Redfield Ratio“) beschreibt die Anteile der atomaren Zusammensetzung vom maritimen Phytoplankton. Das 1963 von Redfield, Ketchum und Richards empirisch gefundene und veröffentlichte Verhältnis ist:
1 Mol P : 16 Mol N : 106 Mol C

Es zeigte sich, dass dieses Verhältnis von 1:16 für Phosphor zu Stickstoff auch auf die höheren Aquarienpflanzen zutrifft. Eine Abweichung von diesem Verhältnis führt dazu, dass einer der beiden Stoffe zuerst aufgebraucht wird und das Pflanzenwachstum von da an stagniert.

--------------------------------------------------------------------------------------------------
Nun, bei einem Verhältnis von 1 (Phosphor) : 16 (Stickstoff) soll beide Stoffe "gleichzeitig" aufgebraucht werden, wenn Co2 nicht limitiert ist.

Viele Seiten geben hier ein Verhältnis zwischen Phosphat und Nitrat von 1 : 10 oder sogar 1 : 23. Aber wenn ich diese Stoffe in meinem Aquarium hinzufüge so bleibt Nitrat immer im Überschuss, wobei Phosphat NULL ist.

So habe ich nachgerechnet und bin zu einem anderen Ergebnis:

Gegeben: Phosphor : Stickstoff ist 1:16 (Atomarer Verhältnis)
Gesucht: Phosphat : Nitrat (Massenverhältnis)

Atommasse
N: 14,01
P: 30,97

Die Masse von N und P stimmen. Demnach ist die Massenverhältnis :

14,01 * 16 : 30,97

=> 7,238 : 1 Massenverhältnis zwischen Stickstoff und Phosphor

Molekülmasse
NO3: 62,00
Dieser Wert ist auch korrekt. Sauerstoffatommasse beträgt O = 16.
Masse NO3 = 14,01 + 3*16 = 62

Molekülmasse
PO4: 94,97
Masse PO4 = 30,97 + 4 * 16 = 94,97

Somit ist das Verhältnis zwischen Nitrat und Phosphat:

(NO3) 62 * 7,238 : 94,97 (PO4)

=> 4,725 : 1

d.h wir düngen jetzt z.b 5 mg/l Nitrat und 1mg/l Phosphat und bei Stoffen sollen annähend gleichzeitig aufgebraucht werden. Kann mehr jemand bestätigen, ob ich etwas falsch gerechnet habe?
 

limu

New Member
wie ist der Nitrat Phosphat Verbrauch bei euch pro Tag/Woche/Monate ? Stimmt das Verhältnis von 5 (NO3):1 (PO4) mit euren Verbrauch überein?

Ich habe diese Berechnung auch im Drak-Forum gepostet...nur hat niemand auf meine Frage geantwortet :(. Ich hoffe, man kann mir hier weiterhelfen.
 

limu

New Member
ich habe gerade eben ein Bericht von Tom Barr gelesen.( pflanzen-allgemein/ei-dosing-non-co2-methods-test-kits-you-name-it-t486-15.html).

Darin steht:

Das Problem ist, dass das Redfield Ratio ein atomares Verhältnis ist und kein Massenverhältnis.
Das atomare Verhältnis für N : P = 16:1
Das Masse Verhältnis des RR ist für N : P = 7,2:1

---------------------------------
Die Massenverhältnis zwischen Stickstoff und Phosphor stimmt also... doch wir messen Nitrat und Phosphat.. Da ändert sich das Verhältnis nochmal...
 

Bratfisch

Member
Hallo Limu.

limu":moeasrte schrieb:
Somit ist das Verhältnis zwischen Nitrat und Phosphat:

(NO3) 62 * 7,238 : 94,97 (PO4)

=> 4,725 : 1


Du hast den Sauerstoff nicht rausgerechnet. Wie willst Du N und P alleinig miteinander in Beziehung setzen wenn sie nicht alleine SIND? :- )

Eigentlich geht´s so:

Um den Sauerstoff "loszuwerden":

- N verhält sich zu NO3, wie die Atommasse von N (14) zur Molekülmasse von NO3 (62).

- P verhält sich zu PO4, wie die Atommasse von P (3o,97) zur Molekülmasse von PO4 (94,97)

Damit erhälst Du jeweils einen Faktor:

Faktor für N: 0,226

Faktor für P: 0,326

Die beiden Faktoren kannst Du nun mit den jeweils im Becken gemessenen Werten multiplizieren:

Annahme: gemessen wurden 5mg/l NO3 und 1mg/l PO4.

N wäre: 5 * 0,226 = 1,13 mg/l
P wäre: 1 * 0,326 = 0,326 mg/l

Jetzt weißt Du wieviel mg N in 5 mg/l NO3 und wieviel mg P in 1 mg/l PO4 enthalten sind.

Da das Redfield-Verhältnis aber ein molares Verhältnis ist, mußt Du nun wissen wieviel N und P das pro Mol sind um dann diese Gehalte pro Mol miteinander in Beziehung zu setzen.

1 Mol N = 14 (gr.)
1 Mol P = 3o,97 (gr.)

N: 1,13 / 14 = 0,081
P: 0,326 / 3o,97 = 0,0105

N:p wie o,o81:eek:,o1o5 = 7,7:1

In einem Wasser mit gemessenen 5 mg/l NO3 und 1 mg/l PO4 betrüge das (molare) Redfield-Verhältnis also 7,7:1

Für N:p wie 16:1 müßten im Becken vorhanden sein: 1o,442 mg/l NO3 zu 1 mg/L PO4. Man kann sich die Formel in eine Excel-Tabelle schreiben, um dann fix beliebige Werte eingeben und schauen zu können wo man liegt oder wo man hin will oder von weg will.

---

Ingo
 

Gerdi

Member
ups, nachdem ich meine Forumssuche etwas angepasst, habe habe ich gesehen das es doch eine Menge Beitträge dazu hier gibt, die werde ich erstmal durchforsten. :oops:
 

limu

New Member
Bratfisch hat schon richtig erkannt.. bei der Berechnung habe ich hier einen Fehler gemacht ^^.. danke Bratfisch
 

Maddog

New Member
Hallo!

Mein erster echter Beitrag hier ;-) Also Limu soweit ich sehe musst du erstmal unterscheiden zwischen Redfield und Buddy Verhältnis. Das Verhältnis nach Redfield liegt wie du schon richtig geschrieben hast bei 1:16, das Buddy bei etwa 1:10. Auf den Seiten wird meist eine gewisse Hysterese miteinbezogen. Also ein +/- Betrag um den das Verhältnis abweichen darf.
Auf http://www.xs4all.nl/~buddendo/aquarium/redfield_eng.htm haben die alles schön ausgeführt. Da weicht man um einen Betrag von 6 bei Redfield und um 3 bei Buddy ab. Das dürfte wohl die verschiedenen Werte erklären die man so im Net findet.

Die Herleitung der Buddy ist recht simpel:

Redfield: 1 P Mol zu 16 N Mol

P = 30,97 g/mol
N= 14,0067 g/mol
O = 15,9994 g/mol

PO4 = 30,97 + 4 * 15,9994 = 94,9676 g/mol

NO3 = 14,0067 + 3 * 15,9994 = 62,0049 g/mol

Aus der Bezeichnung wissen wir, dass in 1 mol PO4 bzw. in 1 mol NO3 genau 1 mol von P bzw. N enthalten sein muss.

1 P mol ist also in 94,9676g PO4 enthalten
1 N mol ist also in 62,0049 g NO3 enthalten

Mit dieser Erkenntnis müssen wir nun in Redfields Gleichung einsetzen:
Die mol kürzen sich weg!

94,9676 zu 16 * 62,0049
94,9676 zu 992,0784

etwas kürzen und heraus kommt:

1 zu 10,45 für PO4 zu NO3

Lg
Thomas
 

ghostfish

Member
Also ich komme bei N zu P 1:16 auf ein Verhältnis von NO3 zu PO4 auf 23:1 und das deckt sich auch mit der Angabe von JBL

In Nitrat ist Anteilsmäßig weniger Stickstoff drin als Phosphor in Phosphat, deswegen erhöht sich das.
 

ghostfish

Member
hi

Kein Interesse mehr?

Um mal den PPS Pro als Beispiel zu nehmen:
65g KNO3
6g KH2PO4

Ich lass jetzt mal die Kommastellen weitgehenst weg
KNO3 hat 101g/mol, N hat 14g/mol. Sind also 9g N
KH2PO4 hat 136g/mol, P hat 30g/mol. Sind 1,3g P

Macht N:p knappe 7:1 in dem Dünger

NO3 hat 62g/mol. Macht 39g NO3
PO4 hat 95g/mol. Macht 4,2g PO4

Macht NO3:pO4 9,3:1
 

Wuestenrose

Well-Known Member
Hallo,

ghostfish":144czwsl schrieb:
Kein Interesse mehr?
Nein. Jemand, der meint, ein gut-laufendes Aquarium mit dem Taschenrechner "berechnen" zu wollen, wäre besser Buchhalter geworden als Aquarianer.

Viele Grüße
Robert

PS. Ich verstehe nach wie vor nicht, warum manche meinen, das P:N:C-Verhältnis von getrockneten Meeresalgen hätte für uns Süßwasseraquarianer irgendeine Relevanz.
 
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