Re: pH-Wert / Wasserhärte
Hallo Gerd,
bevor hier alles durcheinander geht, einige kleine Hinweise und Klarstellungen:
Es gibt zwei Formen der Wasserhärte (eigentlich gibt es mehr, aber nur zwei finden regelmäßig Verwendung): die (deutsche) Gesamthärte (GH) und die Karbonathärte (KH).
Erstens: Die GH ist definiert über die Konzentration an Erdalkali-Ionen, im Wesentlichen Ca2+ und Mg2+. Da Natronlauge (NaOH) keine Erdalkali-Ionen liefert, ändert sich die GH überhaupt nicht!
Anmerkung: jedenfalls nicht, solange der pH-Wert nicht so hoch ist, dass Hydroxide, z. B. Mg(OH)2, ausfallen, was bei pH = 8 sicherlich nicht der Fall ist. Einen eventuellen Verdünnungseffekt klammere ich ebenfalls aus, weil das NaOH-Volumen wahrscheinlich vernachlässigbar klein war.
Genau dasselbe gilt eigentlich auch für die KH, die über den Gehalt an (Hydrogen)Carbonat-Ionen definiert ist. Auch hier ändern sich zwar die Protolysegleichgewichte der Kohlensäure, aber der Gesamtgehalt an Carbonat bleibt gleich - wiederum solange, bis bei hohem pH-Wert Carbonate ausfallen würden. Eher bringt aber durch nicht sorgfältig bereitete und gelagerte NaOH Carbonationen ins Wasser und erhöht so (geringfügig) die KH.
Also: weiches Wasser durch NaOH-Zugabe zu simulieren ist wenig sinnvoll. Da hilft nur das Mischen mit entsalztem (destilliertem) Wasser.
Ich habe 2 Ausgangswasser zur Verfügung.
Wasser 1: pH 8,0 (Leitungswasser + NaOH)
Wasser 2: pH 7,1 (Leitungswasser)
Wenn ich nun in beide 0,1 % Ameisensäure gebe ergibt sich für
das Wasser 1 ein Wert von 3,08 und für Wasser 2 ein Wert von
3,06.
Verstehe ich das richtig: die beiden Wasser wurden auf eine Gesamtkonzentration von 0,1 % Ameisensäure (warum ausgerechnet Ameisensäure?) gebracht? Bei reinem Wasser hätte das überschlagsmäßig einen pH von 2,7 gegeben, so dass der etwas höhere pH-Wert in den Wasserproben sich aus dem gelösten Carbonat ergibt, das von der HCOOH protoniert wird (zu Kohlendioxid). Das klingt IMHO durchaus vernünftig.
Eine kleine Rechnung zu den geringen Unterschieden: Ein pH von 3 entspricht einer Protonenkonzentration von 10-3 mol/l. Wieviel NaOH war nötig, um den pH-Wert von 7,1 auf 8,0 zu bringen. Sicher mehr als die rechnerischen 10-6 mol/l, weil der Hydrogencarbonat-Puffer zu überwinden ist, aber jedenfalls viel weniger als 10-3 mol/l! Wenn es etwa 4*10<sup>-5 mol/l wären, entspräche das exakt dem Unterschied in der Protenenkonzentration zwischen pH 3,06 und 3,08 - in Anbetracht auch der möglichen Messungenauigkeit (?) denke ich, ist das beschriebene Ergebnis nicht unrealistisch!
Ich verstehe nicht, warum sich bei unterschiedlichen
Ausgangs-pH-Werten nach einer Zugabe von 0,1 % Ameisensäure
gleiche pH Werte ergeben.
Vielleicht habe ich jetzt nur für zusätzliche Verwirrung gesorgt, aber falls es noch Fragen gibt, antworte ich gerne.
Bernd
