Wasserhärte

Gliederung

1. Was versteht man unter Wasserhärte?
2. Temporäre und permanente Wasserhärte
3. Wie wird Wasserhärte ermittelt und welche Einheit wird benutzt?
4. Folgen des harten Wassers
5. Quellen

1. Was versteht man unter Wasserhärte?

• im wesentlichen der durch schwerlöslichen Calciumsalze (Kalkhärte) und Magnesiumsalze (Magnesiahärte bzw. man kann es als Kreide bezeichnen; da ist auch Magnesium drin) bewirkter Gehalt des Wassers
• Neben den sind Barium- und Strontium-Ionen nicht so von Bedeutung
• die Stoffmengenkonzentrationen von Calciumionen und Magnesiumionen für die Härte verantwortlich
• Man spricht auch von Gesamthärte
• Besonders von sehr harten Wasser betroffen sind z.B. Jena, Tübingen und Würzburg

2. Temporäre und permanente Härte

• man unterscheidet sie
• Temporäre Härte durch Hydrogencarbonate der Carbonathärte hervorgerufen
• Hydrogencarbonate entstehen durch Auflösen von Kalk unter Einfluss von kohlenstoffdioxidhaltigem Wasser: CaCo3 + H2O + CO2 -> Ca(HCO)2
• Durch kochendes Wasser kann Härte wieder verringert werden (Erwärmen)
• Permanente Härte nicht durch Erwärmen verändert werden

3. Wie wird Wasserhärte ermittelt und welche Einheit wird benutzt?

• in Härtegrade angegeben
• Einheit mol/l
• 1 deutscher Härtegrad entspricht 10 mg CaO/l
• Härte lässt sich mittels Teststreifen bestimmen -> Wasserhärtebestimmung -> es ist die quantitative (umfasst Größe, Aussehen, etc.) Bestimmung der Härterbildner des Wassers
• Enthärten durch Ionenaustauscher -> sind harzartige organische Stoffe
• Wird Wasser mit Ionenaustauscher in Berührung gebracht, so ersetzen die Calcium- und Magnesium-Ionen des harten Wassers die im Austauscherharz locker gebundenen Natrium-Ionen -> Wasser enthält dann weniger Calcium- und Magnesium-Ionen
• Eine Möglichkeit ist physikalische oder auch magnetische Wasserenthärtung
• Mit Hilfe eines Magnetes wird Wasser behandelt
• Durch Magnetfeld werden die sich ablagernden Kalkkristalle so umstrukturiert, dass sie sich nicht mehr ineinander verhaken können -> somit kann Kalkschicht nicht weiterwachsen
  • Fülle in ein 5-ml-Gläschen Kalkwasser, in ein zweites destilliertes Wasser.
  • Gib je einen Tropfen Seifenlösung zu den beiden Wasserproben.
  • Verschließe mit einem Stopfen und schüttle kräftig.

Beobachtungen:
Sehr hartes Wasser bildet mit Seifenlösung weiße Flocken, es gibt keinen Schaum.
Weiches Wasser bleibt mit Seifenlösung klar, es gibt viel Schaum. 

4. Folgen des harten Wassers

• wenn Wasser weich, enorme Waschwirkung
• reduziert Waschwirkung und Calcium, Magnesium setzt sich an Wäsche ab -> ergraut
• beeinträchtigt Geschmack von Speisen oder auch z.B. von Tee
• je härter Wasser, desto schneller entstehen störende und schädigende Ablagerungen
• z.B. gelöste Kalk setzt sich Topfwänden (Kesselstein) und in Rohren ab
• wird auch sichtbar wenn man sich im kalkhaltigem Wasser mit Seife wäscht -> Seife schäumt nicht, aber Kalk reagiert dann mit Chemikalien der Seife -> heute kein Problem mehr, da moderne Waschmittel keine Kalkseife mehr bilden -> ihnen werden Enthärter zugesetzt
• Kalkablagerungen auch nach einiger Zeit in Badewannen und Waschbecken auch am Auslass von Wasserhähnen, was nicht mehr sehr “appetitlich ist“
• Hier ist die Härte des Leitungswassers sichtbar an der Kalkablagerung, die am tropfenden Hahn zurückbleibt - in Jahrtausenden könnten so Tropfsteine wie
  in einer Höhle entstehen
• Deswegen dass es nicht passiert kann es aber mit Kalklösern entfernen -> meisten Mittel enthalten konzentrierte Ameisensäure, die Kalkbelag löst CO2 unter Aufschäumen entweichen lässt 
• Lästig jedoch wenn Kalkablagerungen Leitungen verstopfen und in Boilern isolierende Schicht bilden -> erschwert Wärmeaustausch, da Kesselstein schlechter Wärmeleiter ist und treibt Kosten in Höhe -> geht auch mit der Zeit Heizstab kaputt, da er sich unterhitzt und muss ersetzt werden (siehe Bild; mikroskopisch vergrößert; diese Blüten sieht man nicht, sondern nur als Schicht)
• das auch so was nicht passiert deshalb -> Wasser in vielen Wasserwerken mit gelöschtem(abgebauter) Kalk und Calcinierter Soda enthärtet, bevor es in Haushalte und Fabriken gelangt

5. Quellen

• Internet:
  • http://dc2.uni-bielefeld.de/dc2/haerte/
  • http://www.gwup.org/skeptiker/archiv/1997/2/kalk.html
  • http://www.wwa-bt.bayern.de/trinkwasser/seiten/trinken.htm
  • http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserh%C3%A4rte
• Lexika:
  • Wie? Warum? Weshalb? Vom Verlag das beste Zürich und Wien
  • Brockhaus abc Chemie vom Brockhausverlag Leipzig 1971
  • Das neue Universallexikon vom H&L Verlag Köln 1997
  • Schülerduden Chemie vom Dudenverlag Leipzig

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