Bestimmung der Alkalität in Wasser: Methoden und Bedeutung

Welche Methoden gibt es zur Bestimmung der Alkalität von Wasserproben?

Was versteht man unter Alkalität im Wasser?

Unter Alkalität versteht man die Gesamtkonzentration von Bikarbonat- (HCO₃⁻), Karbonat- (CO₃²⁻) und Hydroxid- (OH⁻) Ionen im Wasser. Diese Ionen verleihen dem Wasser Puffereigenschaften und sorgen für Widerstandsfähigkeit gegenüber plötzlichen pH-Schwankungen. Wasser mit einem hohen Alkalitätswert hält seinen pH-Wert konstant, selbst wenn eine saure Lösung hinzugefügt wird.

Die Alkalität in Wasserressourcen ist in der Regel das Ergebnis der Auflösung natürlicher Gesteine. Beispielsweise steigt die Alkalität des Wassers, wenn karbonathaltige Gesteine wie Kalkstein und Dolomit sich auflösen. Weiches Wasser weist eine geringe Alkalität auf, während Wasser, das reich an Kalziumbikarbonat ist, eine hohe Alkalität aufweist.

Warum wird die Alkalität im Wasser bestimmt?

Die Bestimmung der Alkalität ist von großer Bedeutung, um festzustellen, ob das Wasser für den vorgesehenen Verwendungszweck geeignet ist, und um das pH-Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Hier sind einige wichtige Faktoren, die zeigen, warum die Alkalitätsbestimmung durchgeführt wird:

1. Bewertung der Wasserqualität: Die Alkalität wird zur Bestimmung der Qualität von Trinkwasser oder landwirtschaftlichem Bewässerungswasser herangezogen. Eine niedrige Alkalität kann dazu führen, dass das Wasser sauer wird und Korrosion an Metalloberflächen verursacht.
2. Schutz in industriellen Prozessen: Eine hohe Alkalität kann Kalkablagerungen in Kesseln und Rohrleitungssystemen in Industrieanlagen verursachen. Die Wasseralkalität wird daher regelmäßig überwacht, um einen effizienten Ablauf industrieller Prozesse sicherzustellen.
3. Kontrolle von landwirtschaftlichem Bewässerungswasser: Wasser mit zu hoher Alkalität kann das pH-Gleichgewicht des Bodens stören und sich negativ auf die Nährstoffaufnahme durch Pflanzenwurzeln auswirken. Ein angemessener Alkalitätsgrad in der Landwirtschaft ist wichtig für eine effiziente Produktion.
4. Aufrechterhaltung des pH-Gleichgewichts:Die Alkalität erhöht die Pufferkapazität von Wasser und macht es widerstandsfähig gegenüber pH-Schwankungen. Die Alkalität sollte regelmäßig überwacht werden, um einen ausgeglichenen pH-Wert im Trinkwasser aufrechtzuerhalten.

Welche Methoden gibt es zur Bestimmung der Alkalität im Wasser?

Die Bestimmung der Alkalität im Wasser erfolgt in der Regel mittels der Titrationsmethode. Bei der Titration werden Säurelösungen zugegeben, um die Alkalität im Wasser zu neutralisieren, und die verbrauchte Säuremenge wird gemessen. Hier sind die gängigen Methoden:

• Titrationsmethode: Bei dieser Methode wird der Wasserprobe eine bestimmte Säure (in der Regel HCl) zugesetzt und titriert, bis der pH-Wert des Wassers 4,5 erreicht. Aus den erhaltenen Ergebnissen wird die Gesamtalkalität im Wasser berechnet. Phenolphthalein-Alkalität; gibt den Karbonatgehalt des Wassers an. Gesamtalkalität; Sie drückt die Summe aus Bicarbonat- und Carbonatgehalt aus.

• Automatisierte Titrationssysteme: Automatische Titrationsgeräte werden für schnellere und präzisere Messungen verwendet. Diese Geräte erfassen automatisch die pH-Änderung durch Zugabe von Säure zur Probe und berechnen die Alkalität.

• Spektralphotometrische Methoden: In einigen Fällen kann die Alkalinitätsbestimmung mit UV-Vis-Spektralphotometern durchgeführt werden, um die chemischen Substanzen im Wasser zu bestimmen. Diese Methode wird insbesondere bei Wässern bevorzugt, die farbige Verbindungen enthalten.

• Elektrochemische Methoden: Bei dieser Methode unter Verwendung von Elektroden wird die Konzentration von Karbonat- und Bicarbonat-Ionen im Wasser anhand von pH-Änderungen gemessen. Sie ist insbesondere in Online-Überwachungssystemen eine bevorzugte Methode.

Alkalinitätsprüfungen werden zur Kontrolle und Bewertung von Proben wie Trinkwasser, Haushaltswasser, Abwasser, Schwimmbadwasser. Alkalinitätsanalysen werden durchgeführt, um die Beständigkeit des Wassers gegenüber Härte und pH-Wert zu bestimmen.

Weist eine Wasserprobe einen hohen Alkalinitätswert auf, ist in der Umgebung eine Widerstandsfähigkeit gegen einen Abfall des pH-Werts zu beobachten. Bleibt der pH-Wert in dieser Situation hoch, können die auf das Wasser angewendeten Desinfektionsverfahren unzureichend sein. Um solche Situationen zu vermeiden, kann durch regelmäßige Analyse der Alkalinität von Wasserproben ein geeignetes Desinfektionssystem geplant werden.

Normen zur Bestimmung der Alkalität in Wasser

• SM 2320 B: Alkalität durch Titration
• TS 4182 EN ISO 9963-2 Wasserqualität – Bestimmung der Alkalität – Teil 2: Bestimmung der Karbonatalkalität
• TS 5786 Tenside – Bestimmung der Alkalität – Titrimetrisches Verfahren

Die Nanolab Laboratories Group bietet weiterhin Dienstleistungen im Bereich der Bestimmung der Wasseralkalität an. Wir bieten auch Dienstleistungen in den Bereichen Kühl- und Prozesswasseranalyse

Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen.

Sie können uns auf LinkedIn folgen, um aktuelle Nachrichten und Beiträge zu unseren Dienstleistungen zu erhalten.

Folgen Sie unserem Instagram-Account, um über unsere neuesten Blogbeiträge informiert zu werden.