erkläre den Wasserkreislauf
Niederschlag —> Oberflächenwasser —> Grundwasser —> Flüssgewässer/Meer —> Verdunstung
welche natürlichen Wasserarten gibt es ?
Regenwasser
-unter natürlichen Wässern das reinste
-enthält gerningen Anteil an Salzionen
-enthält gelöste Gase aus der Lust und Staubpartikel
Grundwasser
-versickerter Regen
-enthält Teil der Verunreinigung des Regenwassers und mitgeschwemmte Stoffe aus
der Humusschicht sowie gelöste Minerale
-Verschmutzung durch Überdüngung
Quellwasser
-An der Oberfläche austetendes Wasser
Fluss- und Seewasser
-Entsteht aus Grundwasser und Oberflächenwasser
-enthält Bodenminerale, Bestandteile der Humusschicht, natürliche Schwebstoffe und Mikroorganismen
-Verschmutzung durch Industrie- und Haushaltsabwässer
Meerwasser
-Enthält gelöste Ionen
-Salzgehalt stammt aus ausgeschwemmten Salzlagestätten
-Verschmutzung durch Abwässer
welche technischen Wasserarten gibt es ?
Badewasser
-muss Trinkwasserqualität besitzen
-frei von Keimen und Bakterien durch Chlorieren/Ozonieren und Umwälzen durch Filter
Waschwasser
-für Wäscherein, Färberein, Textilindustrie
-frei von Eisen-, Mangan,- Calcium- und Magnesiumionen
Kühlwasser
- darf nicht aggressiv gegen Kühlflächen sein
-keine Bildung von organischen und anorganischen Ablagerungen
Kesselspeisewasser
-zur Dampferzeugung oder in geschlossenen Kühlkreislaufsystemen
-darf keine gelösten Erdalkali-Ionen enthalten
-gelöste Gase müssen weitgehen entfernt sein um Korrosion zu verhindern
Prozesswasser
-Wasser das in der Industrie zum Herstellen von Produkten verwendet wird
-in der Regel enthärtet, entsalzen und entgast
Destilliertes Wasser
-für spezielle Anwendungen in Chemie, Pharmazie und Medizin
-entsteht durch Verdampfen und Kondensieren von vorgereinigtem Wasser
-oft wird das billigere vollentsalzte Wasser verwendet
In welche drei Härtebereiche wird Wasser unterteilt ?
Härtebereich
GH in mmol/L
GH in °dH
weich
unter 1,5
unter 8,4
mittel
1,5 - 2,5
8,4 - 14
hart
über 2,5
über 14
Wie ergibt sich die Gesamthärte des Wassers ?
Die Summe alle Erdalkali-Ionen im Wasser
z.B.: GH=c (Ca2+) + (Mg2+)
Was ist die Carbonathärte ?
Die Carbonathärte oder temporäre Härte gibt den Anteil der Erdalkali-Ionen an, der den vorhandenen Hydrogencarbonat-Ionen c(HCO₃⁻) äquivaltent ist
Was ist die Nichtcarbonarthärte ?
Die Nichtcarbonathärte oder permanente Härte ist der Anteil der Erdalkaliionen, der über der HCO₃⁻ äquivalenten Erdalkaliionenkonzentration liegt.
NCH = GH - CH
warum wird die Nichtcarbonathärte als permanente Härte bezeichnet ?
da sich dieser Anteil der Erdalkali-Ionen nicht durch Kochen ausfällen lässt
warum wird die Carbonathärte als temporäre Härte bezeichnet ?
Da sich die Ca²⁺-Ionen durch Kochen des Wassers mit den HCO₃⁻-Ionen zu wasserunlöslichem Calciumcarbonat CaCO₃ (Kesselstein) umsetzen kann.
Ca²⁺ + 2 HCO₃⁻ ——> CaCO₃ + CO₂ + H₂O
wie wird die Carbonathärte berechnet ?
CH= c(HCO₃⁻) / 2
wie kann Wasser enthärtet werden ?
Chemische Wasserenthärtung
-durch Kalkmilch
-durch Soda zur Ausfällung von Calciumcarbonat
Wasserenthärtung durch Ionentauschanlage
Welche Inhaltsstoffe hat Wasser ?
Suspendierte Stoffe
-Ton, Sand, Silikate, Humusstoffe, Algen, Viren
gelöste Stoffe
-Kieselsäure, Gase
-Kationen: Ca2+, Mg2+, K+ , Fe2+, Mn2+, Na+
-Anionen: Anionen: HCO3- , CO3 2- , Cl- ,NO3-
wie ist die Reaktionsgleichung zur Enteisenung ?
4 Fe²⁺ + 8 HCO₃⁻ + O₂ + 2 H₂O —-> 4 Fe(OH)₃ + 8 CO₂
Wie ist der dreistufige Ablaufprozess der Trinkwasseraufbereitung ?
Entfernung von Verunreinigung
-Schwebstoffe werden durch Absetzen, Filtrieren, Ausflocken, Ausfällen oder Oxidieren entfernt
-Gelöste Stoffe werden durch Ausflocken, Adsorbieren, Ausfällen oder Ionentauschen entferrnt
Entfernung von Keimen, Geruch und Geschmack
-Bakterien, Viren und organische Stoffe werden druch Chlorieren, Ozonieren, Adsorbieren entfernt
Stabilisierung des fertigen Trinkwassers
-verhindern von Korrosion, Ablagerung und Keimenbildung
-Entgasen von CO₂, pH-Wert einstellen, Chlorieren, Ozonieren
wie ist der genauere Ablauf der Trinkwassergewinnung ?
• Hochgepumptes Wasser aus Brunnen durchläuft Grob- und Feinfilter zur Abtrennung von Schwebstoffen
• Enteisenung des Rohwassers in Sprühturm: Oxidation des gelösten Eisens zu Eisen(III)hydroxid und Ausfällung
• Bei zu großer Carbonathärte Teilentcarbonatisierung: Zugabe von Calciumhydroxid Ca(OH)2 CaCO3 fällt aus
• Zugabe von Flockungsmittel Eisen(III)Chlorid zur Zusammenlagerung des Feinverteilten Fe(OH)3 und CaCO3 und Abscheidung am Boden des Absetzbeckens
• Wasser strömt durch Filteranlage und landet im Sammelbecken
• Im Sammelbecken Einperlen von Ozon und/oder Chlor zum Abtöten von Keimen
→Wasser enthält noch Bodenmineral-Ionen für Geschmack und menschliche Gesundheit
wie ist die Reaktionsgleichung zur Teilentcarbonisierung ?
2 Ca²⁺ + 2 HCO₃⁻ + 2 OH⁻ —-> 2 CaCO₃ + 2 H₂O
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