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Wasser - Lebenselixier der ganzen Erde
Ohne Wasser kein Leben.
Diese Aussage ist so einfach und doch so ausschlaggebend. Als eines der wichtigsten Element-Verbindungen bestimmt Wasser alles und jedes auf diesem Planeten. Als Klimafaktor bestimmt das Wasser den Kreislauf der Erde und allen Lebens auf dem blauen Planeten.
Wasser ist der grösste Wärmeträger unseres Himmelkörpers und Wasser verfrachtet riesige Mengen von Energie auf der ganzen Erde. Mehr als zwei Drittel der Oberfläche unseres Planeten ist mit Wasser bedeckt. Und binnen 3100 Jahren wandert die gesamte globale Wassermenge einmal durch die Atmosphäre. Obwohl kein einziger Tropfen Wasser im Kreislauf von Verdunstung und Niederschlag verloren geht, gilt es sorgsam mit dem für uns so selbstverständlichen Gut umzugehen.
Auch die Trinkwasser Vorräte in der Schweiz sind zunehmend durch menschliche, industrielle und landwirtschaftliche Tätigkeiten bedroht. Der durchschnittliche Trinkwasser-Verbrauch liegt in der Schweiz bei ca. 160 Liter pro Kopf und Tag. Mit der Industrie bei ca. 450 Liter.
Eigenschaften von H2O
Wasser besitzt einige sehr spezifische Merkmale. So ist es unter normalen Bedingungen bei 4°C am schwersten, geht aber erst bei 0°C in die feste Phase und ist gegen alle Gesetzmässigkeiten in der festen Phase leichter als im flüssigen Zustand. Wäre dies nicht so, so würde ein See von unten her zugefrieren. Wasser verhält sich in vielen Bereichen atypisch, das kommt daher, weil seine elektrische Ladung im einzelnen Molekül nicht gleichmässig verteilt ist.
Ein Wassermolekül ist eine Verbindung aus einem Sauerstoff und zwei Wasserstoff-Atomen.
Wasserstoff:
Elementsymbol H (hydrogenium, lat.: Wasserbildner)
Bei weitem häufigstes Element im Weltall.
Auf der Erde an 9. Stelle der Elementhäufigkeit.
Sauerstoff:
Elementsymbol O (oxygenium, lat.: Säurebildner).
Häufigstes Element auf der Erde.
Bestandteil von Luft zu 21%, im Meerwasser zu 86%.
Das Sauerstoffatom besitzt 8 Elektronen. Bei der Molekülbildung mit 2 Wasserstoffatomen bleiben 4 Elektronen frei, welche sich auf der Gegenseite zu zwei Elektronenpaaren anordnen. Das ganze Molekül ist grundsätzlich neutral, bei den Wasserstoffatomen jedoch tendenziell positiv und bei den Elektronen tendenziell negativ geladen. Dies wird als Dipol bezeichnet. Durch diese partielle Ladung entsteht einerseits die Wasserstoffbrückenbindung, welche für die Anomalie des Wassers, wie z.B. die grosse Oberflächenspannung, grundlegend ist. Andererseits vermag das Wassermolekül dadurch andere Ionen-Verbindungen aufzuspalten.
Deswegen ist Wasser ein gutes Lösungsmittel für polare (geladene) Teilchen, da sich am Wasserstoff die negativen, und bei den freien Elektronen die positiv geladenen Stoffe anlagern. Fett und Öl hingegen besitzen keine Ladung, sie sind also apolare Stoffe. Bei diesen Stoffen braucht es eine zusätzliche Substanz (Seife) um desgleichen an Wasser zu binden.
Übersicht der verschiedenen Wasseraufbereitungs-Verfahren
Filtration konventionell:
Zurückhalten der suspergierten Teile über Oberflächen- oder Tiefenfilter.
Ultra- Nanofiltration:
Filtration über Membranen; wie Umkehrosmose, jedoch grössere Poren.
Umkehrosmose:
Tangentialfluss-Filtration in Konzentrat und Permeat (Salzarmes Wasser).
Fällung und Flockung:
Bildung und Ausfällung von filtrierbaren Mikroflocken durch Flockungsmittel.
Enthärtung:
Entfernung aller Härtebildner (Calcium und Magnesium) über Ionentauscher-Harze.
Teilentsalzung:
Entfernung der Härtebildner, welche an das Karbonat angelagert sind.
Entkeimung durch Oxidation:
Abtötung von Keimen durch Chlor, Ozon, Wasserstoffperoxyd, Silber etc.
Entkeimung mit UV-Licht:
Abtötung von Keimen im Durchfluss mittels UV-C Strahlen.
Dosierung, Konditionierung:
Rost- und Kalkschutz in Hausinstallationen sowie für Keimschutz in Kühltürmen.
Elektrodynamische Behandlung:
Physikalischer Kalkschutz für Hausinstallationen.
Entkarbonisierung:
Entfernung des gelösten Kohlendioxid (Kohlensäure). Für Reinstwasser-Produktion.
Vollentsalzung:
Entfernung aller Ionen- sowie Silikatverbindungen. Für Reinstwasser-Produktion.
Elektrodeionisation:
Vollentsalzung mittels selektiven Membranen. Für Reinstwasser-Produktion.