Rund um die Kohlensäure

zurück

Bildung von Calciumhydrogencarbonat

Hartes Wasser - weiches Wasser

Test zum Thema
"Rund um die Kohlensäure"

weiter

Wasserhärte

am .

Kalk im Trinkwasser ist aus medizinischer Sicht unbedenklich. Wenn sich aber Kalk in Leitungsrohren zunehmend ablagert, führt dies zu einer Verkleinerung des Innendurchmessers. Eine verkalkte Heizspirale in einem Wasserkocher erhöht den Energieverbrauch erheblich, da Kalk die Wärmeleitung zwischen dem Metall der Heizspirale und dem zu erwärmenden Trinkwasser erschwert. Dies ist auch das Problem bei Waschmaschinen.

Sogenanntes hartes Wasser bildet beim Erhitzen oder Verdunsten Kesselstein. Außerdem bildet es mit Seifen wasserunlösliche Kalkseifen, die keine Reinigungskraft mehr besitzen. Beim Haare waschen bildet sich dann weniger Schaum, man braucht mehr Shampoo. Weiterhin wird mit hartem Wasser und Seife gewaschene Wäsche "hart". Daher auch der Begriff "Wasserhärte". In heutigen Waschmitteln sind Weichspüler enthalten, um dem entgegen zu wirken. Aber was ist hartes Wasser?

Hartes Wasser ist durch eine hohe Konzentration an Calcium-Ionen und Magnesium-Ionen charakterisiert. Den genaueren Zusammenhang kann man der Tabelle entnehmen:

Gesamthärte:

Konzentration an Calcium- und Magnesium-Ionen

temporärer (vorübergehender) Härtebildner

permanente (immer vorhandene) Härtebildner

Konzentration von
Hydrogencarbonat-Ionen (auch Bicarbonate genannt)  (HCO3-)

 

Mit Calcium- und Magnesium-Ionen bilden die Hydrogencarbonat-Ionen beim Erwärmen oder beim Verdunsten der Lösung das wasserunlösliche Calciumcarbonat (Kalk, Kesselstein) bzw. schwer lösliches Magnesiumcarbontat. Dabei werden die Hydrogencarbonat-Ionen verbraucht. Daher spricht man von "temporär" Wasserhärte.

Diesen Teil der Härte, den man durch Kochen entfernen kann, bezeichnet man auch als Carbonathärte.

Konzentration von
Salzen, deren Säurerest-Ionen keine wasserunlöslichen Salze mit Calcium- und Magnesium-Ionen bilden (z.B. Calciumsulfat) und daher in Lösung bleiben (daher "permanent").

Also z.B.: Chlorid-Ionen, Nitrat-Ionen, Phosphat-Ionen und Sulfat-Ionen.

Die so in Lösung gehaltenen Magnesium- und Calcium-Ionen bilden mit Seifen die wasserunlöslichen Kalkseifen.

 

 

Die Härte des Wassers ist davon abhängig, durch welche Gesteinsarten das Grundwasser gesickert ist. Ist es durch Gipsschichten (CaSO4 · 2 H2O) oder Kalkschichten gesickert, so ist das Wasser sehr hart. Man unterscheidet vier Härtebereiche [1]; die Härte wird oft in der Einheit "Deutsche Grad" (°dH) angegeben:

waesche-haerte-kl1 (weich), bis 7,3 °dH

2 (mittel), zwischen 7,3 und 14 °dH

3 (hart), zwischen 14 und 21,3 °dH

4 (sehr hart), über 21,3 °dH

Die Wasserhärte in Berlin liegt zwischen 14 und 25 °dH [2].

 

Weiches Wasser hat aber auch einen Nachteil: Die für uns wichtigen Calcium- und Magnesium-Ionen fehlen. Deshalb sollte Trinkwasser mittelhart sein. Es schmeckt auch besser.

-----------------------------------------------------------

Quellen:

[1] Wikipedia, am 30.10.14 abgerufen.
[2] Berliner Morgenpost, Wasserhärte Berlin - Hart, aber herzlich, am 30.10.14 abgerufen.

Entkalken

am .

Säuren wandeln das wasserunlösliche Calciumcarbonat in wasserlösliche Salze um.

Nicht nur kohlensäurehaltiges Wasser wandelt wasserunlösliches Calciumcarbonat in ein lösliches Salz um (siehe: Kohlensäurehaltiges Wasser reagiert mit Calciumcarbonat. Oder hier: Der natürliche Kalkkreislauf).

Im Haushalt braucht man hingegen andere Säuren um Kalkränder zu entfernen. Das Prinzip ist, das wasserunlösliche Calciumcarbonat in ein wasserlösliches Salz umzuwandeln.

Eine Methode haben wir schon kennen gelernt (Nachweis von Calciumcarbonat). Das ist der Nachweis des Geologen. Die hierbei verwendete Salzsäure kann jedoch das Material (Eisen, Kunststoff) beschädigen.

Kalkränder entfernt man im Haushalt am besten mit Essig.

2 CH3COOH + CaCO3 Ca2+ (aq) +  2 CH3COO-(aq) + H2O + CO2 

Calciumacetat ist wasserlöslich!

Allerdings greift Essigsäure Kupfer und Chrom an. Deshalb sollte man in diesen Fällen mit Citronensäure entkalken. Das wiederum sollte man nicht mit heißer Citronensäurelösung machen, da sie in der Hitze mit Kalk schwerlösliches Calciumcitrat bildet. Dies allerdings nur, wenn man wenig Citronensäure verwendet. Benutzt man viel Citronensäure, so wird in heißer Lösung kein Calciumcitrat gebildet.

zurück

 Roter-Faden-B

 

Test ...

 

weiter

Who's Online

Aktuell sind 497 Gäste und ein Mitglied online

Homepage-Sicherheit 

Twitter