Für Chemiker: Wasserchemie

Hoi Zäme,

Anlass für diesen Thread ist der folgende Thread:
http://www.aquarium.ch/index.php?threads/12645&highlight=erh%F6ht

Reto hat Folgende Angaben seiner Gemeinde:

Beim Leitungswasser messen kann er GH=16 KH=9 der pH ist 7,5 (auch nach abkochen also CO2 weg) Dieser pH Wert ist zu tief für CO2 freies Wasser mit KH=9. Auffällig ist auch die grosse Differenz zwischen KH und GH.

Ich habe dann bevor ich die obigen Wasseranalyse Werte gekannt habe
vermutet, dass etwa die Hälfte der Härtebildner als Sulfat vorliegen müsste.
Das hätte den Unterschied in KH und GH erklärt. Auch hätte es den eigentlich zu tiefen pH erklärt. (Da Sulfatlösungen bei pH 6,5-7 dissozieren und da auch ein wenig puffern)

Wenn ich dann aber anhand der obigen Inhaltsstoffe rechne verstehe ich nichts mehr.

Aus der Wasseranalyse:
Die Gesammthärte von 29,7 fGH entspricht -> 16.63 dGH

Berechnet aus den Inhaltsstoffen der Wasseranalyse:

Molmasse Calcium 40,07 mg/mmol also bei 113mg/l 2,82 mmol/l
Magnesium 24,3 mg/mmol also bei 3,6mg/l 0,148mmol/l
0,179mmol/l = 1°dH
Total 2,96mmol/l Härtebildner (Mg und Ca) entspricht dGH von 16.62

Soweit stimmt alles mit der Theorie überein.

Wenn ich mir jetzt den Gehalt an Sulfat anschaue:
SO4 (Sulfat) hat eine Molare Masse von 96.0636 g/mol
Also liegen bei 11mg/l maximal 0,1 mmol/l der Härtebildner als Sulfat vor.
Also ein verschwindend kleiner Teil.
Der Rest müsste dann, wenn alles mit rechten Dingen zugeht als Carbonat vorliegen.

Die KH liegt aber bei 9 !!! Das entspricht aber 1,61 mmol/l. (als Carbonat abgebundene härtebildner)
Also müsste der Rest nämlich 1,3 mmol/l der Härtebildner (Mg und Ca)
als andere Salze vorliegen. Nicht als Carbonat und nicht als Sulfat.

Was ist mit diesem Wasser los?

Grüess
Aspi

Nachtrag: Noch was was mir aufgefallen ist: Wir messen KH indem wir die konzentration an Carbonaten messen.
Per definition errechnet sich die KH aber aus dem Anteil der Härtebildner (Mg und Ca) die als Carbonat vorliegen.
Da die GH die gesammtkonzentration an Mg und Ca angibt müsste die KH in jedem Fall kleiner sein als die GH.

Wenn wir jetzt mit Natriumcarbonat aufhärten, messen wir eine grössere KH. Auswirken auf das AQ tut es sich auch
wie eine grössere KH. Aber die von uns gemessene KH ist dann evtl. sogar grösser als die GH...
was theoretisch ja gar nicht möglich ist. Müsste man in der Aquaristik nicht eher von Carbonatgehalt (oder basizität) sprechen als von Carbonathärte?

 

Hallo Aspi,

Bist du sicher, dass diese Definition stimmt? Meines Wissens definiert sich die KH nur über die CO3^2- Konzentration, unabhängig davon, von wo das Carbonat stammt.
Die tiefe KH kann ich mir aber auch nicht erklären (ausser das Wasser hätte eine Phosphatkonzentration von 100 mg/L, was aber wohl jenseits von Gut und Böse wäre ;-) ).

mfg Pascal

 

Hoi Pascal,

In der tat schwierig zu entscheiden was jetzt stimmt.

Zwei Zitate aus dem selben Artikel:
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserh%C3%A4rte

Was denn jetzt? Ich weiss nur das was wir Aquarianer messen ist das was die obere Definition beschreibt.
Ich meine aber mich aus der Chemie zu erinnern, das die Gesammthärte sich aus der Konzentration der Härtebildner errechnet und die Carbonathärte der Teil davon sei, der als Carbonat vorliegt.
Kann man bei einer Natrium-Hydrogencatbonat- Lösung von Härte sprechen? Es sind da ja gar keine Härtebildner drinn.

Zum Wasser von Reto nochmals, ich kann mir beim besten Willen auch nicht vorstellen, dass der Unterschied durch Phosphate ausgemacht wird, das wäre für Trinkwasser wohl nicht mehr zulässig. (Es würde aber ebenfalls den zu tiefen pH erklären)
Es handelt sich bei dem Wasser um Bergquellwasser. Deshalb kam ich ja auf die Sulfat Idee. Aber die Sulfate geben die ja an.
GH und KH hat Reto ja selber gemessen.. kann es sein, dass die Gemeinde einfach eine 0 vergessen hat beim Sulfatgehalt? 110mg/l wäre noch nicht sooo viel für Sulfat. (In Mineralwassern sind normalerweise über 200mg/l Sulfat drinne.)

Grüess
Aspi

 

Hallo Aspi,

Ich habe meine Definition aus einem alten Chemie-Skript (eine Anleitung zur Messung der Carbonhärte) und bin deshalb ziemlich sicher, dass sie stimmt.

Das mit der vergessenen Null finde ich eine logische Erklärung, zumal ein Sulfatgehalt von 11 mg/L wirklich sehr gering wäre (wir haben bei uns 55 mg/L bei GH 15 und KH 12 °fH).

mfg Pascal

 

Hi,

Die Carbonathärte (KH) ist per definitionem jener Anteil an Calcium- und Magnesium-Ionen in [mmol/L], für die im Wasser äquivalente Konzentrationen an Hydrogencarbonat , Carbonat bzw. durch deren Hydrolyse gebildete Hydroxidionen vorhanden sind. Dies ist historisch aus der Betrachtungsweise der Wasserversorger bedingt, da für diese nur diejenigen Härtebildner interessant sind, die zu unlöslichen Niederschlägen führen und so Probleme in Leitungssystemen, aber auch in Waschmaschinen etc. verursachen können.

Weil bei der Messung der KH jedoch nicht Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat, sondern nur die Carbonat- bzw. Hydrogencarbonat-Anionen bestimmt werden, die jeweiligen Calcium- und Magnesium-Kationen (Ca 2+, Mg2+) somit unberücksichtigt bleiben, kommt es bei so manchem Aquarianer zu Verständnisschwierigkeiten, wenn er in seinem Aquarium plötzlich mit einer höheren KH als GH konfrontiert werden, was leicht der Fall sein kann, wenn er beispielsweise sein weiches Leitungswasser mit Natriumcarbonat (Soda) oder Natriumhydrogencarbonat auf einen pH-Wert von 8 ? 8,5 eingestellt hat, um das Aquarienwasser für die Malawiseecichliden artgerecht zu machen.

Gemessen wird die Carbonathärte acidimetisch durch tropfenweise Zugabe einer Salzsäure-Maßlösung, wodurch die Carbonate und Hydrogencarbonate zerstört werden. Dies findet in Gegenwart eines Indikators statt, der beim Erreichen von pH 4,3 einen Farbumschlag zeigt.

Vor diesem Hintergrund wäre es eigentlich richtiger von Säurebindungsvermögen (SBV) zu sprechen. Diese Säurekapazität bis zum pH-Wert 4,3 entspricht eben jener Menge Salzsäure in [mmol/L], die man für die vollständige Umsetzung der im Wasser vorhandenen Carbonat-Ionen, Hydrogencarbonat-Ionen und Hydroxid-Ionen gemäß den folgenden Gleichungen braucht:

CO32- + H+ ---> HCO3-
HCO3- + H+ ---> H2O +CO2
OH- + H+ ---> H2O


Die Bestimmung der Gesamthärte (GH) gibt ausschliesslich Auskunft über die Menge der im Wasser gelösten Erdalkalimetall-Ionen, speziell der Calcium- und Magnesium-Ionen. Die Erdalkalimetalle Barium und Strontium kommen in der Regel nur in Spuren vor und müssen somit nicht berücksichtigt werden.

Wer was anderes schreibt, der lügt:-D

Am unmissverständlichsten wäre es wenn man sich in der Aquaristik auf die elektr. Leitfähigkeit (Leitwert) als Mass verständigen würde würde, denn die berücksichtigt alle im Wasser gelösten Ionen

 

Vielen Dank Rainer,

Das hat nun einiges geklärt. Es ist also so wie ich vermutet habe. Wir messen das
Säurebindungsvermögen (basizität) sprechen aber (eigentlich fälschlicher Weise)
von Carbonathärte.
Eigentlich ist es aber auch nicht die Carbonathärte die uns als Aquarianer interessiert sondern Tatsächlich das Säurebindungsvermögen.

Tja aber leider lässt sich vom Leitwert nicht auf die KH und GH schliessen.
Da die KH im laufenden AQ ja dauernd abgebaut wird. Durch Futter Chlorid eingetragen wird und durch die Nitrifikation NO3 entsteht, steigt im laufenden AQ der Leitwert eher und die KH sinkt sogar gleichzeitig.

Grüess
Aspi

 

Hallo zusammen


habe noch ne andere Frage:

Bei einer Wasserenthärtungsanlage im Haus ist die KH auch grösser als die GH. Nun liest man aber auch immer verschiedenes wie z.B. dass die GH gar nicht richtig gesenkt wird sondern nur von unseren Messmethoden (Tropfentest) als tiefer gemessen wird.
Einige raten ab solches Wasser für die Aquaristik zu verwenden, andere benutzen es ohne Probleme (ich auch) .... wie ist eure Meinung dazu ?



Gruess Chrigel
(der in Chemie nur aufpasste wenn es knallte und klöpfte :-D )

 

Hoi Chrigel,

klar ist das so. Bei einem Ionentauscher werden die Calzium und Magnesium Ionen durch Natrium Ionen ersetzt. Somit sind die Härtebildner weg. Ziel erreicht, keine Kalkablagerungen mehr. GH sinkt.
Die Carbonat und Hydrogencarbonationen bleiben drinn.. Darum ist dann die KH
grösser als die GH.
(Wie oben geschrieben ist eigentlich der Ausdruck KH dann falsch.. es ist nur das Säurebindungsvermögen was wir messen)
Du erhältst Durch eine solche Anlage genau das gleiche Wasser wie wenn Du Osmosewasser mit Natron(NaHCO3) oder Soda(Na2CO3) aufhärtest.

Grüess
Aspi

 

Sehr geehrte Chemiker

Ich möchte mich zuerst mal wirklich herzlich Bedanken dass Ihr Euch
meiner Sache annimmt!
Dank speziell an @Aspi,der das ganze auf richtige Wege geleitet hat.

Nun zu den Neuigkeiten: Habe heute ca. 99% iger WW gemacht und die Kalkablagerungen auf Scheinen und Deko etwas enfernt! Dann gleichviel Natron
eingegeben wie vorher drin war 21 Gramm ! 30ml Easy Life eingegeben !
Ich mische Boiler mit Leitungswasser, (Temp. ist mir zu warm geraten 31C°)
Nach einer Std. Test: PH 7,3-7,4 ,KH 19 ,GH 15 :!:
War erstaunt das das Verhältniss GH,KH wieder anders war, dann Idee
Test: reines Boilerwasser abgekühlt = GH 13 KH 11
frühere Tests Leitunswasser =GH 16,5 , KH 9
Ich nehme an das darum GH in AQ Wasser nun wieder weniger ist, als im
Kalt-Frischleitungswasser, also nicht schon wieder Kalkausfall 1 GH in 1 Std.!

Euer sehr dankbarer
reto

 

Und wieder Kalkausfall!

Liebe Intressierte!

Test heute morgen 9.00 Uhr PH: 7,5, GH 9, KH 14!
Schon wieder Kalkausfall, ist an Scheibe erkennbar
(Schneeweisser Belag)!

Gruss reto

 

Expertise !

Hallo zusammen, hier der Bericht DER FACHSTELLE​

Die ganze Diskussion geht davon aus, dass Sie eine Karbonathärte von 9 (wahrscheinlich °d) gemessen haben, was nicht stimmen kann.​

Zu der im Internet publizierten Wasseranalyse (Gesamthärte 29.7 °f), gehört ein aus der Ionenbilanz theoretisch berechneter SRV4.3 (Säureverbrauch bis pH 4.3) von 5.57 mmol/l was einer Carbonathärte von 27.9 °f oder 15.6 °d entspricht.​

Der aus der Ionenbilanz theoretisch berechnete Säureverbrauch stimmt gut mit dem letztmals 2002 praktisch gemessenen Säureverbrauch von 5.59 mmol/l überein. Die Gesamthärte betrug damals 29.4 °f, der Sulfatgehalt 13 mg/l, der Nitratgehalt 7 mg/l. Allgemein schwankt die Wasserzusammensetzung nur wenig.

​

Umrechnungen:
​

• Bei einem pH-Wert unter 8.2 entspricht 1 mmol/l SRV4.3 einer Carbonathärte von 5 °f oder ca. 61 mg Hydrogencarbonat pro Liter.​
• 1 °f = 0.56 °d, 1°d = 1.79 °f​

Mit vielen Grüssen
reto​

 

Hallo Reto,

Also gut, dann hast Du KH 15 im Leitungswasser.
Dann finde ich es nur noch abstruser, dass Dein Wasser
einfach nur auf pH 7,5 bleibt.

Das würde bedeuten, dass 13mg/l CO2 immer noch im Wasser sind und das wäre schon sehr viel.

Wie erklärt sich der so tiefe pH bei einer KH von 15 ???

Grüess
Aspi

 

Hallo Aspi

Und ich messe immer PH 7.5 im Becken
Leitungswasser PH 7,3,KH9! Das Wasser
das ich vor 2 Tagen gefüllt habe 66L
hat PH 7,2-7,3, kann halt nur mit Tropfen testen!
Uebrigens habe ich nun Fische drin geht ihnen gut!
Kalkausfall mit JBL Salz nun besser,auch eben seit der
Auströhmungsstein aus dem Becken ist!

Gruss reto

 

Das unergründliche Wasser

Das Thema ist immer noch Aktuell, das heisst das 100L läuft
Ok, muss aber intensiv mit Aquadur aufhärten weil 2/3 meines Kalkes immer ausfällt, das aufgehärtete Wasser behält die Härte dann zum Glück relativ gut
muss aber im Filter immer massiv Kesselstein , Ausgefällter Kalk entfernen.
Wenn ich das nicht regelmässig mache ca alle 2-3 Monate muss ich noch mehr aufkalken, das heisst der Kesselstein animiert den gelösten Kalk sich noch mehr auszuscheiden.
Nun habe ich ein neues Becken mit 250L, heute erster Wassertest nach 3 Tagen
(Einrichtung) Leitwert Hahnenwasser aktuell 460 Microsiemens, nach den 2 Tagen im AQ 320 mS, Kh 7,5 (von ca 13 Hahnenwasser) GH 9 (Hahn 16,5) !
PH dementsprechend ca 7,3 !
Die ersten 2 Tage hatte ich den Aktivkohlefilterschwamm drin, beim auswechseln
stellte ich fest das bereits in den Filterschwämmen, Flocken von Kesselstein zu sehen ist.
Mein Bergquellwasser ist unergründlich:x, ein Profi meinte das es sein könne das irgend was fehlt in unserem Wasser, denn das Waser reichert sich ja beim versickern mit verschiedenen Stoffen an (Huminsäuren) unser Wasser wird aber auf einer höhe von 680M ü.M. gefasst ! Höchste Gipfel in der Gegend sind aber gegen 1200Meter üM. Grat auf ca 1000M.üM.

Wer kann mir da helfen !

gruss reto