frezziii
GF-Mitglied
Die Wasserhärte ist in der Aquaristik von zentraler Bedeutung und bereitet den meisten Aquarianer Probleme. Entweder ist das Wasser zu hart oder zu weich. Dieser Thread soll Begrifflichkeiten klären und zu einen besseren Verständnis der Materie beitragen.
Die Gesamthärte
Sie setzt sich aus der permanenten und aus der temporären Wasserhärte zusammen. Die permanente Härte kann nicht durch kochen, also als Magnesium- oder Calciumcarbonat gefällt und entfernt werden. Sie liegt in Form von Sulfaten, Nitraten oder Chloriden vor z.B. Calciumsulfat(Gips).
Die Karbonathärte oder auch temporäre Härte
Sie gibt die Konzentration der Erdalkali-Ionen(Mg[SUP]+2[/SUP], Ca[SUP]+2[/SUP], Sr[SUP]+2[/SUP], Ba[SUP]+2[/SUP]) an. Im Großteil Magnesium und Calcium, aber in Spuren auch Strontium und Barium. Als Carbonate(CO[SUB]3[/SUB][SUP]2-[/SUP]) lösen sie sich unter Vorhandensein von Kohlenstoffdioxid im Wasser und bilden dabei Hydrogencarbonat-Ionen(HCO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP]):
CaCO[SUB]3 [/SUB]+ CO[SUB]2 [/SUB]+ H[SUB]2[/SUB]O <----> Ca[SUP]+2[/SUP] + 2HCO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP]
Die Hydrogencarbonat-Ionen bilden mit Kohlenstoffdioxid ein Puffersystem. Das sogenannte Kohlensäure-Bicarbonat-System, welches auch den pH-Wert des Bluts regelt. Der Pufferbereich, in dem der pH-Wert nahezu konstant gehalten wird, hängt dabei von dem Verhältnis Kohlenstoffdioxid zu Hydrogencarbonat-Ionen ab.
CO[SUB]2[/SUB] + H[SUB]2[/SUB]O <----> H[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB] <----> HCO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP] + H[SUP]+[/SUP]
Bei Zugabe von H[SUP]+[/SUP]-Ionen(Träger der sauren Eigenschaften im Wasser) nimmt das Hydrogencarbonat-Ion ein H[SUP]+[/SUP]-Ion auf und wird zu Kohlensäure(H[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB]), welche zu Kohlenstoffdioxid und Wasser zerfällt.
Bei Zugabe von OH[SUP]-[/SUP]-Ionen(Träger der basischen Eigenschaften im Wasser) spaltet die Kohlensäure ein H[SUP]+[/SUP]-Ion ab, welches sich mit dem OH[SUP]-[/SUP]-Ion zu Wasser verbindet.
Durch Kochen lässt sich das Kohlenstoffdioxid aus dem Wasser entfernen und es fällt Magnesium- und Calciumcarbonat aus.
Die „aquaristische“ Karbonathärte
In der Aquaristik wird die Karbonathärte über die Konzentration der Hydrogencarbonat-Ionen definiert. Da aber auch z.B. Natriumhydrogencarbonat für die Hydrogencarbonatkonzentration verantwortlich sein kann und Natrium kein Erdalkalimetall ist, wird diese nicht vollständig von der Karbonathärte erfasst. In der Aquaristik ist mit der Karbonathärte also nicht die Karbonathärte, sondern die Säurekapazität bis pH=4,3 gemeint, auch K[SUB]S 3,4[/SUB]-Wert genannt. Sie wird meist in mmol/L angegeben.
Die Säurekapazität wird durch Titration bestimmt. Dazu werden 100ml Probelösung mit 0,1 molarer Salzsäure(HCl) titriert bis der pH-Wert von 4,3 erreicht wird. Anhand des verbrauchten Volumen an Salzsäure lässt sich der K[SUB]S 3,4[/SUB]-Wert berechnen:
K[SUB]S 3,4 [/SUB]= [(Volumen Salzsäure in mL)*0,01 mol/L*1000]/[100mL] = mmol/L
Wenn man jetzt vom K[SUB]S 3,4[/SUB]-Wert noch die 0,05mmol/L Salzsäurekonzentration abzieht, die für den pH-Wert von 4,3 verantwortlich sind, bekommt man die Konzentration der Hydrogencarbonat-Ionen:
HCO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP]-Konzentration = K[SUB]S 3,4 [/SUB]- 0,05mmol/L
Wichtige Umrechnungsfaktoren
1°dKH = 0,35 mmol/L
KH = 2,8*K[SUB]S 3,4[/SUB]
Quellen:
http://www.sbf-online.com/media/pdf/sbf_info_saeurekapazitaet.pdf
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasseranalyse
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserhärte
http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlensäure-Bicarbonat-System
http://www.drta-archiv.de/wiki/pmwiki.php/WasserchemieWasserhaerte/Karbonathaerte
Die Gesamthärte
Sie setzt sich aus der permanenten und aus der temporären Wasserhärte zusammen. Die permanente Härte kann nicht durch kochen, also als Magnesium- oder Calciumcarbonat gefällt und entfernt werden. Sie liegt in Form von Sulfaten, Nitraten oder Chloriden vor z.B. Calciumsulfat(Gips).
Die Karbonathärte oder auch temporäre Härte
Sie gibt die Konzentration der Erdalkali-Ionen(Mg[SUP]+2[/SUP], Ca[SUP]+2[/SUP], Sr[SUP]+2[/SUP], Ba[SUP]+2[/SUP]) an. Im Großteil Magnesium und Calcium, aber in Spuren auch Strontium und Barium. Als Carbonate(CO[SUB]3[/SUB][SUP]2-[/SUP]) lösen sie sich unter Vorhandensein von Kohlenstoffdioxid im Wasser und bilden dabei Hydrogencarbonat-Ionen(HCO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP]):
CaCO[SUB]3 [/SUB]+ CO[SUB]2 [/SUB]+ H[SUB]2[/SUB]O <----> Ca[SUP]+2[/SUP] + 2HCO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP]
Die Hydrogencarbonat-Ionen bilden mit Kohlenstoffdioxid ein Puffersystem. Das sogenannte Kohlensäure-Bicarbonat-System, welches auch den pH-Wert des Bluts regelt. Der Pufferbereich, in dem der pH-Wert nahezu konstant gehalten wird, hängt dabei von dem Verhältnis Kohlenstoffdioxid zu Hydrogencarbonat-Ionen ab.
CO[SUB]2[/SUB] + H[SUB]2[/SUB]O <----> H[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB] <----> HCO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP] + H[SUP]+[/SUP]
Bei Zugabe von H[SUP]+[/SUP]-Ionen(Träger der sauren Eigenschaften im Wasser) nimmt das Hydrogencarbonat-Ion ein H[SUP]+[/SUP]-Ion auf und wird zu Kohlensäure(H[SUB]2[/SUB]CO[SUB]3[/SUB]), welche zu Kohlenstoffdioxid und Wasser zerfällt.
Bei Zugabe von OH[SUP]-[/SUP]-Ionen(Träger der basischen Eigenschaften im Wasser) spaltet die Kohlensäure ein H[SUP]+[/SUP]-Ion ab, welches sich mit dem OH[SUP]-[/SUP]-Ion zu Wasser verbindet.
Durch Kochen lässt sich das Kohlenstoffdioxid aus dem Wasser entfernen und es fällt Magnesium- und Calciumcarbonat aus.
Die „aquaristische“ Karbonathärte
In der Aquaristik wird die Karbonathärte über die Konzentration der Hydrogencarbonat-Ionen definiert. Da aber auch z.B. Natriumhydrogencarbonat für die Hydrogencarbonatkonzentration verantwortlich sein kann und Natrium kein Erdalkalimetall ist, wird diese nicht vollständig von der Karbonathärte erfasst. In der Aquaristik ist mit der Karbonathärte also nicht die Karbonathärte, sondern die Säurekapazität bis pH=4,3 gemeint, auch K[SUB]S 3,4[/SUB]-Wert genannt. Sie wird meist in mmol/L angegeben.
Die Säurekapazität wird durch Titration bestimmt. Dazu werden 100ml Probelösung mit 0,1 molarer Salzsäure(HCl) titriert bis der pH-Wert von 4,3 erreicht wird. Anhand des verbrauchten Volumen an Salzsäure lässt sich der K[SUB]S 3,4[/SUB]-Wert berechnen:
K[SUB]S 3,4 [/SUB]= [(Volumen Salzsäure in mL)*0,01 mol/L*1000]/[100mL] = mmol/L
Wenn man jetzt vom K[SUB]S 3,4[/SUB]-Wert noch die 0,05mmol/L Salzsäurekonzentration abzieht, die für den pH-Wert von 4,3 verantwortlich sind, bekommt man die Konzentration der Hydrogencarbonat-Ionen:
HCO[SUB]3[/SUB][SUP]-[/SUP]-Konzentration = K[SUB]S 3,4 [/SUB]- 0,05mmol/L
Wichtige Umrechnungsfaktoren
1°dKH = 0,35 mmol/L
KH = 2,8*K[SUB]S 3,4[/SUB]
Quellen:
http://www.sbf-online.com/media/pdf/sbf_info_saeurekapazitaet.pdf
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasseranalyse
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserhärte
http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlensäure-Bicarbonat-System
http://www.drta-archiv.de/wiki/pmwiki.php/WasserchemieWasserhaerte/Karbonathaerte
