26.05.2013 / 04:54
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Wasserlexikon
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Wissenswertes rund ums Wasser
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- Gesamthärte (° dH, mmol/l)
- Die Gesamtwasserhärte spiegelt die gesamte Konzentration der Kationen der Erdalkalimetalle in Wasser wieder. Diese Kationen haben eine große, positive physiologische Bedeutung, stören jedoch bei einigen Verwendungen des Wassers. So bilden in Wasser eingebrachte Seifen mit diesen Kationen unlösliche Kalkseifen,
die über keine Reinigungswirkung mehr verfügen. Beim Waschen von
Textilien in Wasser mit hoher Gesamtwasserhärte führen die Kalkseifen
zu einer Verunreinigung der Textilen. Seifen zählen zu den anionischen Tensiden und sind besonders empfindlich gegenüber hartem Wasser. Die Waschleistung von modernen Tensiden in Waschmitteln ist weniger empfindlich gegen die Wasserhärte. Trotzdem enthalten die Waschmittel zu etwa 30% Substanzen, die hartes Wasser enthärten. (siehe auch Baukastenwaschmittel und Wasserhärte und Waschen)
Liegen in einer Lösung Kationen vor, so müssen auch Anionen in entsprechender Menge vorhanden sein. In Bezug auf die Wasserhärte ist die Konzentration des Anions Hydrogencarbonat (HCO3-) bedeutsam. Man bezeichnet diese Konzentration als Carbonathärte oder temporäre Wasserhärte oder vorübergehende Wasserhärte. Mit Hydrogencarbonat können sich schwer lösliche Verbindungen wie Calciumcarbonat oder Magnesiumcarbonat bilden. Diese Ablagerungen werden auch Kesselstein genannt. Ob sich Kalkablagerungen bilden, hängt von einem recht komplizierten, temperaturabhängigen Kalk-Kohlensäure-Kohlenstoffdioxid-Gleichgewicht
ab. Carbonathärte führt zu Ablagerungen besonders bei der Bereitung von
Heißwasser. Im Haushalt sind die Warmwasseranlagen und Geräte wie
Kaffeemaschinen betroffen. Die Ablagerungen entstehen besonders an den
Wärmequellen, führen langfristig zu Überhitzungen und können diese
schädigen. Durch eine Anwesenheit von Hydrogencarbonat kann ein Teil
der Gesamtwasserhärte durch Kochen oder z. B. durch Entkarbonisierung recht einfach entfernt werden. Aus diesem Grund sind die Bezeichnungen vorübergehende bzw. temporäre Härte entstanden. Neben der Temperatur tragen auch andere Prozesse zur Bildung von Kalk bei, da sie den Kohlenstoffdioxid-Gehalt des Wassers beeinflussen. Wasserpflanzen und Algen entziehen CO2 und können zu einer Fällung von Carbonaten führen.
Als Nichtcarbonathärte bezeichnet man den Teil der Gesamtwasserhärte, der sich nicht durch Kochen des Wassers entfernen lässt. Die verbleibenden Anionen wie z. B. Chloride und Sulfate bilden mit den Kationen der Erdalkalimetalle
keine schwerlöslichen Verbindungen. Welche Anionen genau vorhanden
sind, spielt in Bezug auf die Wasserhärte keine Rolle. Dieser Anteil
der Härte wird auch permanente Wasserhärte oder bleibende Wasserhärte genannt. (Sie bleibt nach dem Kochen).
Zusammenfassend gilt, dass die Gesamtwasserhärte die Summe der Carbonathärte und der Nichtcarbonathärte ist. Die Verwendung der Begriffe hart und weich in Bezug auf Wasser hat eine ganz spezielle Bedeutung. Sie ist nicht vergleichbar mit der Bedeutung des Wortes Härte, das im Zusammenhang mit harten oder weichen Materialien steht. Die Gesamtwasserhärte beschreibt die gesamte Konzentration der Kationen der Erdalkalimetalle.
Gelegentlich werden Konzentrationen von Magnesium- und Calciumionen
getrennt bestimmt. Man bezeichnet diese dann als „Magnesiumhärte“ bzw.
„Calciumhärte“, deren Summe in guter Näherung der Gesamtwasserhärte
entspricht. In Anwesenheit von Hydrogencarbonat können sich schwerer
lösliche (kompaktere) Mischcarbonate bilden.
Die Härtebereiche werden wie folgt definiert:
- Härtebereich "weich", weniger als 1,5 mmol/l Calciumcarbonat (entspricht 8,4 ° dH)
- Härtebereich "mittel", 1,5 - 2,5 mmol/l Calciumcarbonat (entspricht 8,4 - 14 ° dH)
- Härtebereich "hart", mehr als 2,5 mmol/l Calciumcarbonat (entspricht mehr als 14 ° dH)
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