Warum sinkt der pH so rapide?

[Baron Ätzmolch]

Zitat von welsben

Die Wasserwerke speisen regional teilweise fernwasser in die Leitungen um den Bedarf zu decken bei zeitweiser hoher Nachfrage oder auch bei Wartungs- oder Umbauarbeiten. Dabei kann man mit unter aus einem Wasserhahn, der normalerweise PH 7,5 bringt mit unter mal Wasser mit PH 6,0 erwischen und wundert sich dann, warum die werte im Becken verrückt spielen.

Mahlzeit!

Mit den Schwankungen der Werte bei verschiedenen Einspeisungen magst du wohl richtig liegen, allerdings kommt pH 6 in der öffentlichen Versorgung sicher nicht vor, weil die Wasserwerke alles tun, um korrosive Einflüsse auf das Leitungsnetz zu vermeiden, z.B. überschüssige Kohlensäure durch intensive Belüftung austreiben, um die Kalk-Rostschutzschicht in den Wasserleitungen nicht zu gefährden..

Außerdem sind sie an eine Rechtsvorschrift gebunden, die Trinkwasserverordnung, und danach darf nur Wasser mit einem pH-Wert von 6,5 - 9,5 zur Versorgung gelangen.

--Michael

[calimucho]

Hallo Michael,

jetzt habe ich mal recherchiert und auch im neuerworbenen Handbuch Aquarienwasser nachgelesen.
Danach sind die KH-Bildner nicht die von dir angesprochenen Kationen, sondern das dazugehörige Hydrogenkarbonation. Die KH kann nämlich auch durch Natriumhydrogenkarbonat angehoben werden, was keine Auswirkungen auf den GH hat. Dieser wird nämlich durch die angesprochenen Erdalkaliionen gebildet wozu Na nicht gehört (Ca, Mg, Li, Ba), was ja bekanntlich ein Alkalimetall ist.
Die Ursache bei uns sehe ich in einem Verbrauch der Hydrogencarbonationen durch zusätzliche Belüftung im Laichkasten und damit verbundenen sinkenden CO2-Gehalt. Durch den niedrigen pH wird dadurch auch die Bildung von Salpetersäure unterstützt, was zu einem zusätzlichen Absenken des pH führt.
Auch die, mit dem Leitungswasser verglichen, niedrige GH lässt sich durch den Verbrauch von Ca-Ionen bei der Ausfällung von Kalk erklären. Rein rechnerisch müsste bei uns nun mehr als die Hälfte der GH von den Mg-Ionen gebildet werden (nach Standardionenverhältnis errechnet) obwohl sie normalerweise rund 78 % Ca und 22 % Mg (Li & Ba nur in Spuren) enthalten sollte.

Grüße.

rooman

[Borbi]

Zitat von calimucho

...Erdalkaliionen gebildet wozu Na nicht gehört (Ca, Mg, Li, Ba), was ja bekanntlich ein Alkalimetall ist.
...

Hi Rooman!
Nur ne ganz kleine Korrektur: Bei Li(thium) handelt es sich ebenfalls um ein Alkalimetall, genauso wie Na(trium). Die Erdalkalimetalle sind Be(ryllium), Magnesium (Mg), Ca(lcium), Strontium (Sr), Ba(rium) und Ra(dium).
Ansonsten hab ich dem im Moment nix hinzuzufügen..

Grüße, Sandor

[calimucho]

Sorry, stimmt. Ich hab grad nochmal ins Periodensystem geschaut. Das ist bei mir irgendwie bescheuert aufgebaut.
Ist aber auchn zeimlich harter Stoff. Ich hab mir gestern das ganze Buch zu Gemüte geführt und mir raucht jetzt noch der Kopf.

[Borbi]

Zitat von calimucho

Sorry, stimmt. Ich hab grad nochmal ins Periodensystem geschaut. Das ist bei mir irgendwie bescheuert aufgebaut.
Ist aber auchn zeimlich harter Stoff. Ich hab mir gestern das ganze Buch zu Gemüte geführt und mir raucht jetzt noch der Kopf.

Hi!
Schwerer Stoff? Das Buch oder die Chemie an sich? Das Buch kann ich nicht beurteilen, aber Chemie ist doch nicht kompliziert..
Ich hab jedenfalls morgen meine letzte Diplomprüfung, bei mir hängt immer ein Periodensystem über dem Schreibtisch..

Grüße, Sandor

P.S.: Ich sollte wohl besser lernen gehen..

[calimucho]

Also das Buch ist eigentlich gut verständlich. Bei mir ist die letzte Chemiestunde allerdings schon 10 Jahre her. Und wenn man sich dann die Zusammenhänge der ganzen Wasserchemie in ein paar Stunden reinzieht wirds schon happig. Aber hast recht. Zumindest die anorganische Chemie ist ziemlich gut verständlich. Sind ja auch nur Rechnungen mit kleinen Zahlen etc.

Grüße

rooman

[Baron Ätzmolch]

Zitat von calimucho

jetzt habe ich mal recherchiert und auch im neuerworbenen Handbuch Aquarienwasser nachgelesen.
Danach sind die KH-Bildner nicht die von dir angesprochenen Kationen, sondern das dazugehörige Hydrogenkarbonation.

Mahlzeit!

Ich habe auch nicht geschrieben, dass die Kationen Ca++ und Mg++ KH-Bildner sind, sondern dass der KH-Wert "ein Maß für die Menge an Calcium- und Magnesium-Ionen [ist], für die entsprechende äquivalente Mengen an Hydrogencarbonat vorhanden sind."
Denn nur dieser Anteil an Hydrogencarbonat wird definitionsgemäß als Bildner der Carbonathärte angesehen.
Und nicht's anderes schreibt auch Krause in seinem Büchlein.

Die KH kann nämlich auch durch Natriumhydrogenkarbonat angehoben werden,

Nein, eben nicht. Siehe oben.
Was du durch Zugabe von Natriumhydogencarbonat anhebst, ist der Hydrogencarbonatgehalt und damit das Säurebindungsvermögen SBV bzw. die Säurekapazität bis pH 4,3.
Und das misst du mit deinem Tropftest eigentlich, nicht die Carbonathärte, auch wenn dort KH-Test draufsteht, was eigentlich falsch ist.

Das geht immer und immer wieder durcheinander.

Genauso wie der Käse, dass die KH größer sein könnte als die GH.

DAS STIMMT NICHT!

Denn die KH ist definitionsgemäß nur ein Teil der GH und kann deshalb niemals größer sein als diese.

GH = Carbonathärte (temporäre Härte) + Nichtcarbonathärte (permanente Härte).

Und ebenfalls laut Definition ist die temporäre Härte der Teil, der beim Erhitzen als unlösliches Carbonat ausfällt (Kesselstein).
Denn beim Kochen wird CO2 ausgetrieben, daraufhin wandelt sich Hydrogencarbonat in Carbonat um.
Und Calcium- und Magnesiumcarbonat sind schwerlöslich und fallen deshalb aus (und genau DIESER TEIL STELLT DIE TATSÄCHLICHE KARBONATHÄRTE DAR), aber Natrium- oder Kaliumcarbonat z.B. sind sehr gut wasserlöslich und bleiben deshalb in Lösung, fallen nicht aus.

Und wenn der KH-Test mehr Grad deutscher Härte anzeigt als der GH-Test, dann liegt das daran, dass mit dem KH Test, wie schon oben erwähnt, nicht die tatsächliche Carbonathärte ermittelt wird, sondern das SBV.

Aber genau das alles steht auch haarklein z.B. im Krause drin.

Die Ursache bei uns sehe ich in einem Verbrauch der Hydrogencarbonationen durch zusätzliche Belüftung im Laichkasten und damit verbundenen sinkenden CO2-Gehalt. Durch den niedrigen pH wird dadurch auch die Bildung von Salpetersäure unterstützt, was zu einem zusätzlichen Absenken des pH führt.

Entschuldige, aber das ist absoluter Quark.

Wenn durch die Belüftung CO2 ausgetrieben wird, dann mag zwar Hydrogencarbonat in Carbonat überführt werden ("Kalk ausfallen"), aber dadurch würde der pH-Wert steigen.
Ausfällung von Kalk einerseits und sinkender pH anderseits - das ist widersprüchlich.
Denn sinkender pH (Zunahme an Wasserstoffionen) würde immer zu einer Rücklösung von Carbonat führen.
Ist praktisch das Gleiche, wie wenn du auf kalkhaltiges Gestein Säure tropfst. Löst sich der Kalk nämlich auf.

Bleib' mal schön bei den Erklärungen, die ich dir bereits in einem vorigen Beitrag gegeben hab', und führ' dir den Krause nochmal zu Gemüte.

Nix für ungut!

--Michael

[Borbi]

Hi Michael!
Mag sein, dass ich im Moment ein bisschen konfus bin, vom Prinzip her kann ich Deine Argumentation auch erst mal nachvollziehen. Ich hab nur im Moment mit ner Kleinigkeit ein Problem, ich versuch mal, mich verständlich zu machen:

Zitat von Baron Ätzmolch

...Denn beim Kochen wird CO2 ausgetrieben, daraufhin wandelt sich Hydrogencarbonat in Carbonat um.
Und Calcium- und Magnesiumcarbonat sind schwerlöslich und fallen deshalb aus (und genau DIESER TEIL STELLT DIE TATSÄCHLICHE KARBONATHÄRTE DAR), aber Natrium- oder Kaliumcarbonat z.B. sind sehr gut wasserlöslich und bleiben deshalb in Lösung, fallen nicht aus.

Hier mal kurzer Schnitt: Kochen treibt CO2 aus, akzeptiert.
Vielleicht hast Du´s auch so gemeint, aber direkte Bildung von Carbonat nach Eliminierung von CO2 kann ich mir nicht vorstellen, denn:
Wenn Du aus HCO3- CO2 eliminierst, bleibt OH- übrig. Kein Kohlenstoff mehr übrig, um CO3(2-) zu bilden.
OH- ist sicherlich die stärkere Base gegenüber HCO3-: pKs(HCO3-)=10, pKs(OH-)=14, wenn ich mich recht entsinne. Daher sollten, ganz vereinfacht gesagt, die OH--Ionen den pH erhöhen, wie Du unten auch schreibst, bis (vereinfacht gesagt) der pH über 10 geht (!womit ich nicht zwangsläufig sagen will, dass der pH wirklich bis 10 steigt, aber die entsprechenden Gleichungen müsste ich mir erst mal wieder zu Gemüte führen!), dann erfolgt Deprotonierung von HCO3- zu CO3(2-) und H2O. Hier ist imo erst Carbonat entstanden, welches dann natürlich wegen der hohen Stabilität (bzw. geringen Löslichkeit) ausfällt zu CaCO3 (bzw. Mg).

Denn die KH ist definitionsgemäß nur ein Teil der GH und kann deshalb niemals größer sein als diese.

GH = Carbonathärte (temporäre Härte) + Nichtcarbonathärte (permanente Härte).

Und ebenfalls laut Definition ist die temporäre Härte der Teil, der beim Erhitzen als unlösliches Carbonat ausfällt (Kesselstein).

Versteh´ mich nicht falsch: zu den genauen Definitionen von KH, GH und SBV hab ich immer noch keine zuverlässigen Quellenangaben gesehen, aus der Diskussion hatte ich mich zurückgezogen weil´s mir zu dumm geworden ist (und bitte keine Bücher, die sich primär mit Aquaristik bechäftigen, die Art von Büchern ist nämlich nicht als Quelle akzeptiert worden). Das einzige, was ich bisher an streng wissenschaftlicher Literatur dazu gesehen habe, ist aus dem Jahre 1932 und weicht ein bisschen von Deiner Definition ab (wenn ich mich recht entsinne).

Ist praktisch das Gleiche, wie wenn du auf kalkhaltiges Gestein Säure tropfst. Löst sich der Kalk nämlich auf.

Kann ich auch so einfach, glaube ich, nicht stehen lassen: Der Kalk löst sich zwar auf, aber nicht unter Bildung von (u.U. gelösten) Hydrogencarbonaten, sondern es entsteht CaCl, Wasser und CO2 (die Bläschen eben, die dabei entstehen). Weshalb man auch Säuren nehmen muss, die stark genug sind, denn würden nur Hydrogencarbonationen gebildet, würde es eben nicht sprudeln, bei starken Säuren sollte H2CO3 entstehen, was aber nicht stabil ist und in H2O und CO2 zerfällt.

Grüße, Sandor

[Baron Ätzmolch]

Zitat von Borbi

Hier mal kurzer Schnitt: Kochen treibt CO2 aus, akzeptiert.
Vielleicht hast Du´s auch so gemeint, aber direkte Bildung von Carbonat nach Eliminierung von CO2 kann ich mir nicht vorstellen, denn:

Mahlzeit!

Das Hydrogencarbonat bleibt in Wasser nur löslich, wenn sich das Wasser im Kalk-Kohlensäure Gleichgewicht befindet. Das bedeutet, dass zu einer bestimmten Menge Hydrogencarbonat immer eine zugehörige Menge CO2 im Wasser vorhanden sein muss (sog. Gleichgewichtskohlensäure), um das Hydrogencarbonat in Lösung zu halten. Wenn du dieses "zugehörige" Kohlendioxid austreibst oder sonstwie "entfernst", dann fällt Calciumcarbonat aus.
Gibt's ganze Tabellenwerke dazu, welche die Werte auflisten. Und z.B. Rechenverfahren nach DIN zur Calcitsättigung von Trinkwasser. Und Kurven, die den jeweiligen Anteil von CO2, Hydrogencarbonat und Carbonat in Abhängigkeit vom pH darstellen und und und

Versteh´ mich nicht falsch: zu den genauen Definitionen von KH, GH und SBV hab ich immer noch keine zuverlässigen Quellenangaben gesehen, aus der Diskussion hatte ich mich zurückgezogen weil´s mir zu dumm geworden ist (und bitte keine Bücher, die sich primär mit Aquaristik bechäftigen, die Art von Büchern ist nämlich nicht als Quelle akzeptiert worden).

Witzbold!
Verlangst du jetzt, dass dir hier die Arbeit des Recherchierens abgenommen wird, oder was? Dann wird's mir aber zu dumm!
Sollte man eigentlich von 'nem Chemiediplomanden erwarten können, entsprechende Quellen selbst auftun zu können.

Ich hatte dir z.B. damals den Hütter genannt, "Wasser und Wasseruntersuchung".

Oder guck halt von mir aus einfach mal ins Römpp Chemielexikon rein, da steht's genau so drin, wie ich's geschrieben hab'.

Kann ich auch so einfach, glaube ich, nicht stehen lassen:

Meinetwegen nicht.
Hier ging's prinzipiell nur drum, dass Säuren Kalk auflösen.

--Michael

[Borbi]

Zitat von Baron Ätzmolch

Witzbold!
Verlangst du jetzt, dass dir hier die Arbeit des Recherchierens abgenommen wird, oder was? Dann wird's mir aber zu dumm!

Moin!
Nö, tue ich sicherlich nicht. In der damaligen Diskussion HABE ich nur Quellen angeführt. Die waren aber entweder Aquarienliteratur (und damit offensichtlich disqualifiziert ) oder eben ziemlich alt, in neuerer mir damals vorliegender Literatur hatten sich die Autoren immer um ne Definition gedrückt.
Wobei ich gerade festgestellt habe, dass ich noch ne neuere Quelle vorzuweisen habe, die durchaus zum Standardrepertoire der Chemie gehört (wenn auch nicht unbedingt für Analytische Chemie..)
Es heißt dort:
"... In Wasser schwerlösliches CaCO3 wird durch CO2-haltige Wässer in lösliches Calciumhydrogencarbonat überführt.
[Reaktionsgleichung]
Auf diese Weise entsteht die Carbonathärte (temporäre Härte) des Wassers. ...
Die Sulfathärte (permanente Härte) wird durch gelöstes CaSO4 verursacht,..."
Stammt aus: "Riedel, Erwin, Anorganische Chemie, 4. Auflage, 1999, de Gruyter.
Die Definition war mir auch neu..

Sollte man eigentlich von 'nem Chemiediplomanden erwarten können, entsprechende Quellen selbst auftun zu können.

Bei allem nötigen Respekt, Ätzer..
Das war genau der Grund, warum ich damals ausgestiegen bin. Natürlich KANN ich Quellen auftun. Hab ich auch getan. Alles was ich zur Antwort gekriegt habe (an Deinen Tipp kann ich mich grad nicht erinnern, aber ich hab da auch andere Leute in schlechter Erinnerung), war, vereinfacht ausgedrückt, meine Quellen wären Mist, man wüsste es besser. Hätte ich von gewissen Leuten gegenteilige Quellen genannt gekriegt, hätte ich mich vielleicht damit auseinander gesetzt. Aber auf so ne Diskussion hatte (und habe) ich schlicht keinen Bock, da kann ich besseres mit meiner Zeit anfangen.

Grüße, Sandor