direkt zum Inhalt springen

direkt zum Hauptnavigationsmenü

Sie sind hier

TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Exposé Bachelorarbeit am Umweltbundesamt

Lupe

Entwicklung eines zeitgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der Härte eines Wassers - Bestimmung der Härte eines Wassers durch Kochtests

Hintergrund:
Mit „Härte eines Wassers“ wird von alters her ein hoher Seifenbedarf des Wassers beim Waschen bezeichnet. Ebenso bekannt ist, dass Abkochen ein geeignetes Mittel sei, Wasser weicher zu machen. Dies sind zwei Beschreibungen, welche die Wirkung der „Härte“ hervorheben. Daneben gibt es die Festlegung als Summenparameter in der gültigen Fassung DIN 38409-Teil 6 (H6) von 1986, wonach die Härte eines Wassers der Gehalt eines Wassers an Calcium-Ionen und Magnesium-Ionen ist. Sie wird als Summe von Calcium- und Magnesium-Ionen bestimmt und als Stoffmengenkonzentration der Härte-Ionen angegeben.
Diese Arbeit greift die ältere Beschreibung auf, nämlich die Wirkung der Härte eines Wassers und vermeidet Härte als Summenparameter (cCa+ cMg) zu ermitteln. Kaum ein Lehrbuch bezweifelt, dass Magnesium-Ionen Härtebildner sind. Der Kochtest kann, in Verbindung mit den zugrundeliegenden chemischen Gleichgewichten, für Klarheit sorgen.


Zielstellung:
Ziel ist die Entwicklung und Validierung eines Kochtests, englisch „boiler scaletest“, zur Bestimmung der Härte. Der Kochtest, soll in Anlehnung an die Methode des DVGW Arbeitsblatt W 235-1 / Oktober 2009, Anhang B auf S. 30 entwickelt werden und Vor- und Nachteile dieser beiden Verfahren sollen beschrieben werden. Der Kochtest soll eine einfache aber gut begründete Methode zur Bestimmung der Härte eines Wassers ergeben, die auch von technisch versierten Laien, z.B. Aquarianern durchgeführt werden kann, in Ringversuchen Bestand hat und Eingang in die zur Zeit stattfindenden Überarbeitung der DIN 38409-Teil 6 (H6) finden könnte.
Da Ablagerungen an Wänden des Gefäßes und Heizspiralen fest haften, ist die Wiederholbarkeit zur quantitativen Bestimmung der Ablagerungen eingeschränkt. Stattdessen können die Bestimmung der Abnahme des Gehalts des Wassers an Calcium- und an Magnesium-Ionen durch dem Kochtest oder die Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit als Summenparameter herangezogen werden. Um die Praxistauglichkeit des Kochtests zu verbessern, soll insbesondere die Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit mit der Abnahme an Calcium- bzw. Magnesiumionen korreliert werden. Bestenfalls, kann damit später im Kochtest auf die Bestimmung der Konzentrationen verzichtet werden.

Aufgabenstellung:
Die Versuche werden in Batchexperimenten durchgeführt. Zur Versuchsdurchführung werden Kochplatten oder einfache Tauchsieder (vgl. Heizspiralen in Waschmaschinen) eingesetzt.
Dauer des Kochtest, Heizdichte, Gehalt des Wassers an gelöstem organischem Kohlenstoff DOC, Gehalt des Wassers an Carbonatpuffer DIC, Gehalt des Wassers an Magnesium-Ionen u.a. sind Parameter, deren Wirkung auf den Kochtest beschrieben werden soll.
Da die Messung der elektrischen Leitfähigkeit auch bei 100 °C möglich ist, ergibt sich mit dieser Methode die Möglichkeit, die Zeit zur ermitteln, die der Kochtest dauern muss, bis die Bildung von Ablagerungen weitestgehend abgeschlossen ist. Mit Hilfe eines Zahlenwertes, der aus den molaren Äquivalentleitfähigkeiten abgeleitet wird, in Verbindung mit geeigneten Korrekturfaktoren, welche die Ionenstärke des Wassers berücksichtigen, kann aus der Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit unmittelbar auf die Menge der Ablagerungen, also auf die Härte des Wassers geschlossen werden. Die

Untersuchungen finden am Umweltbundesamt am Standort Berlin, Marienfelde statt.
Ansprechpartner: Daniel Mahringer; Email: daniel.mahringer@uba.de; Tel. 030 8903 4184
ggf. Prof. Grohmann; wabolu@grohmannberlin.de

Zusatzinformationen / Extras

Direktzugang

Schnellnavigation zur Seite über Nummerneingabe