Wasserhärte

Was in unserem Wasser den Geschmack beeinträchtigt und unseren Maschinen in Form von Kesselstein zusetzt ist hauptsächlich Kalk (Calciumkarbonat; CaCO3), und der liegt - im Wasser gelöst - in Form von kleinen geladenen Teilchen den Calciumionen (Ca++) und den Karbonationen (CO3--) bzw. Hydrogenkarbonat (HCO3-) vor.Karbonate und Hydrogenkarbonate sind die Salze der Kohlensäure. Beim Erhitzen des Wassers entweicht Kohlendioxid und damit bleiben diese Ionen jedoch nicht mehr gelöst, sondern bilden kleine Kristalle (man sagt der Kalk "fällt aus"), diese schwimmen dann z.T. an der Oberfläche (meist gut sichtbar als dünner Film oder dünnes Häutchen, wenn z.B. Tee oder Filterkaffee mit ungefiltertem harten Wasser zubereitet wurde) bzw. setzen sich an den Wänden des Gefäßes ab, wachsen dort weiter und bilden mit der Zeit den sog. Kesselstein.
Anders als bei Lösungen, von zum Beispiel Zucker oder Salz, nimmt mit zunehmender Wassertemperatur bei Kalk die Löslichkeit ab.
Bei den im Handel (z.B Aquarienzubehör) erhältlichen Tropfentests zur Härtebestimmung scheint es vorwiegend zwei Varianten zu geben: den Gesamthärte (GH) Test und den Karbonathärte (KH) Test.
Der GH Test scheint Mg++ bzw. Ca++ Ionen zu messen, während der KH Test die Säurepufferkapazität des Wassers bestimmt, was wiederum Aufschluß auf die vorhandenen CO3-- bzw. HCO3- Ionen gibt.
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Diese unterschiedlichen Härtedefinitionen, bei denen die Härte einmal über die vorhandenen zweiwertigen Kationen (sog. Erdalalkalien) definiert wird, das andere Mal über die Karbonat-Anionen, stiftet gelegentlich Verwirrung, da es bei Verwendung bestimmter Wasserfilter (z.B. Ionentauscher, welche mit Salz (NaCl) regeneriert werden und die die vorhandenen zweiwertigen Mg++ bzw. Ca++ Ionen gegen einwertige Na+ Ionen tauschen) zu der - zumindest ungewöhnlichen - Situation kommt, daß die mit dem KH-Test bestimmte Karbonathärte größer ist als die - mit dem GH-Test bestimmte Gesamthärte (was in dieser Situation logisch ist, da sich bei der o.a. Filterart die Menge an Karbonat-Ionen ja nicht ändert).
--Walter
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Das Forummitglied Walter_ hat für alle Nichtchemiker folgende vereinfachte Erklärung geschrieben:
"Ein Kalkteilchen (Molekül, chemisches Symbol CaCO3) hat zwei Enden, ein "vorderes" (Ca) und ein "hinteres" (CO3). Im Wasser gelöst können sich die beiden Enden getrennt auf Wanderschaft begeben (wobei sich das "hintere Ende" 2 Elektronen [~winzige negativ geladene Teilchen] vom vorderen geborgt hat und als kleines - doppelt negativ geladenes - Teilchen (CO3--) herumirrt. Das "vordere Ende" wandert ebenfalls - als doppelt positiv geladenes Teilchen (Ca++; weils ja seine zwei äußersten Elektronen verborgt hat) durch's Wasser.
Der GH Test "zählt" nun die "vorderen Enden", die Ca++ Teilchen die herumschwimmen.
Der KH Test "zählt" die "hinteren Enden", die CO3-- Teilchen.
Schickt man das Wasser jetzt durch einen Ionentauscher, dann "tauscht" der nun alle Ca++ Teilchen die er findet gegen Na+ Teilchen (er ist außerdem auch großzügig und gibt doppelt, d.h. er gibt 2 Na+ Teilchen für jedes Ca++ das er findet).
Wenn man danach mit dem GH Test wieder nachschaut, findest man kaum welche der ursprünglichen "vorderen Enden" (Ca++) mehr, die hat ja fast alle der Ionentauscher gegen andere (Na+) umgetauscht.
Der KH Test liefert hingegen das gleiche Ergebnis wie vorher, die "hinteren Enden" (CO3--) sind ja alle noch da."
Kategorie:Grundlagen