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Kategorie: > Wissenschaft > Physik / Chemie
pH-Wert sinkt in der Hausinstallation ab
WZ70
(Mailadresse bestätigt)

  17.04.2014

Guten Tag,
vielleicht kann mir jemand dies wasserchemisch erklären? Vielleicht ist es ja auch nur ein Artefakt?

Folgende Beobachtung: im Rohwasser am Hauseingang, d.h. an meinem Rückspülfeinfilter, an dem ich Wasser entnehmen kann, messe ich mit meinem frisch geeichten pH-Messgerät einen pH-Wert von 7,98 (mit Temperaturkompensation). Ich habe Kupferleitungen, das Haus ist 20 Jahre alt, Wasserhärte 19 °dH, als Karbonathärte habe ich 18° gemessen. Im Keller am Wasserhahn (kurze Rohrstrecke) messe ich 7,85 pH. In der Küche messe ich immer wieder einen Wert von +- 7,75 pH auch nach längerem Laufen des Kaltwassers (14,5°C).
Grund der Messungen: Ich wollte die Kupferrohreignung des Trinkwassers überprüfen.

Kann man die Veränderung des pH-Wertes mit einer Beeinflussung des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichtes durch die Kupferrohrwände erklären? Meine Idee: die Kalkschutzschicht der Rohrwände enthält u.a. Kupfercarbonat, das basisch wirkt. Dadurch verschiebt sich das o.g. Gleichgewicht nach rechts, d.h. Calciumhydrogencarbonat <> Ca-Carbonat + H20 + CO2, d.h. Kalk fällt aus und es entsteht CO2, das als Kohlensäure das Wasseransäuert. Dadurch stellt sich ein neues Gleichgewicht mit verschobenem pH-Wert ein ??? Weiß nicht, ob das chemischer Unsinn ist? Aber eigentlich dachte ich, daß angesichts der großen Karbonathärte das Wasser so gepuffert wäre, daß der pH-Wert lange konstant bleiben müßte.
Alles laienhafte Überlegungen, ich hatte nur Schulchemie.

Kann mir jemand erklärend weiterhelfen? Das wäre toll!

Grüße, Mark



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 5
H2O
(gute Seele des Forums)

  28.04.2014
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von WZ70 vom 25.04.2014!  Zum Bezugstext

Hallo WZ70,

Grund ist nur dir aufzuzeigen, dass sich der pH-Wert sich im KKGw verändert, weil er vor allem von den Löslichkeiten abhängig ist.
Die Löslichkeit von Kohlendioxid ist dabei wieder von mehreren Parametern abhängig z.B von der Temperatur und vom Druck. Es ist daher anzunehmen, dass der pH-Wert sich beim  Stehen des Wasser wieder zu alkalischeren Werten verändert --> Ausgasen von Kohlendioxid. Also selbst die Zeit hat hier einen Einfluss auf die Messung.

Aber auch bei der von dir gemessenen Karbonathärte gibt es Abweichungen zur Wasserwerksanalyse. Du misst 18° Karbonathärte das Wasserwerk 15,1°. Nach weiteren Angaben misst du dann aber eine Karbonathärte von 15° ??
Diese Messungen bezeichnest du als grob orientierend nur beim pH-Wert nimmst du es besonders genau?

Es ist für mich nicht verwunderlich wenn der pH-Wert um 0,1-0,2 Einheiten schwankt.

Gruß
H2O  





Dieser Beitrag wurde nachträglich editiert!
WZ70
(Mailadresse bestätigt)

  25.04.2014
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von H2O vom 23.04.2014!  Zum Bezugstext

Hallo H2O,
vielen Dank für die Antwort.

Die Elektrode bewahre ich mit einer solchen Kappe in der entsprechenden Lösung auf.

Die Säurekapazität KS 4,3 ist laut Wasserwerk aktuell 5,4. Nach der eigenen groben Messung ist sie 5, wobei der Wert von der Carbonathärtemessung umgerechnet ist, d.h. grob orientierend ähnlich wie vom Wasserwerk.

Die Messung des Wassers in der geschlossenen Flasche werde ich machen - aber was ist da die Idee?

Gruß, Mark
H2O
(gute Seele des Forums)

  23.04.2014
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Lothar Gutjahr vom 18.04.2014!  Zum Bezugstext

Hallo WZ70,

alleine durch Messung des pH-Werts wird man nicht auf die Eignung des Installationsmaterials rückschließen können. Auch die geringfügige Veränderung des pH-Werts kann nicht sicher spezifischen Reaktionen zugeordnet werden weil mehrere Reaktionen parallel ablaufen die den pH-Wert beeinflussen können.

Um das angesprochene Kalk-Kohlensäuregleichgewicht mit in die Betrachtung einbeziehen zu können, ist es unbedingt erforderlich den Wert für die Säurekapazität pH 4,3 zu wissen, nur daraus kann mit den weiteren Werten dann die freie und zugehörige Kohlensäure berechnet werden die eben den pH-Wert beeinflusst.
Die Reaktionen mit der Rohroberfläche die ebenfalls den pH-Wert verändern können sind dabei noch nicht berücksichtigt. Je nach Werkstoff sind hier auch wieder unterschiedliche Reaktionen möglich. Während bei Kupfer eher schwerlösliche Kupfercarbonate entstehnen wird bei Stahl eher Calciumcarbonat abgeschieden (abhängig eben vom KKGw, vom Zustand er Metalloberfläche und vom Sauerstoffgehalt für die Metalloxidation).

Zur einigermaßen verlässlichen Einschätzung des KKGw braucht man eigentlich eine Wasseranalyse mit den folgenden Parametern:

pH-Wert mit zugehöriger Messtemperatur
Säurekapazität pH 4,3
Na-Konzentration
Calcium-Konzentration
Magnesium-Konzentration
Sulfat-Konzentration
Nitrat-Konzentration
Chlorid-Konzentration

Versuch doch mal Folgendes: entnimm eine Wasserprobe und messe den pH-Wert. Dann lasse diese Wasserprobe in einer geschlossenen Flasche für einige Stunden stehen und miss den pH-Wert erneut.

Die Hinweise von Lothar erfreuen den Laborpraktiker. Die pH-Messung mit Glaselektroden die auf 01-0,2 pH-Werte genau sein müssen ist alles andere als trivial.

Glas-Elektroden sollten nicht trocken stehen, weil die Ionenaustauschvorgänge an der Glas-Quellschicht messwertbestimmend sind. Die Galselektrode sollte also während sie nicht benutzt wird in den gleichen Elektrolyt eingetaucht sein der im Inneren der Glaselektrode verwendet wird (dafür git es spezielle Elektrodenkappen). Hier möglichst kein dest.-Wasser verwenden weil die Lebensdauer und die Trägheit der Elektrode nachteilig beeinflusst wird.

Auch die Verwendung von dest.-Wasser zum Spülen ist nicht notwendig. Die Elektrode einfach vor der Messung mit der zu messenden Lösung bzw. Wassers abspülen.

Gruß
H2O
WZ70
(Mailadresse bestätigt)

  19.04.2014
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Lothar Gutjahr vom 18.04.2014!  Zum Bezugstext

Hallo Lothar,
vielen Dank für die Antwort!
Ja, die Messungen habe ich einige Male an verschiedenen Tagen wiederholt. Zwischen jeder Probe habe ich die Elektrode in Aqua dest. gespült. Egal in welcher Reihenfolge, es ergibt sich immer dieser Unterschied. Gemessen wird Stagnationswasser nach kurzer Ablaufzeit. Das Rohwasser stagniert nicht in meiner Leitung, sondern in des Wasserwerkes - aus welchem Material die eigentlich besteht weiß ich nicht - so ein Effekt an den Rohrwänden wie von mir vermutet müßte ja eigentlich auch dort stattfinden?
Das pH-Gerät war frisch geeicht und hat eine Empfindlichkeit von 0,02 pH. D.h. selbst wenn der absolute Wert nicht korrekt wäre - die Differenzen der Wasserproben müßten ja korrekt angezeigt werden.

Auch schöne Ostern,
Mark
Lothar Gutjahr
erfinderleint-online.de
(gute Seele des Forums)

  18.04.2014

Hallo Mark,

deine Fragen explicit zu beantworten bin ich zu schwach auf der Brust. ABER: Hast du diese pH Messungen mehrfach wiederholt und immer das Ergebnis ? Du kennst sicher den Spruch: wer viel mißt mißt Mist. 0,1 pH Wert ist nicht viel und da sollte man schon wiederholt messen, wobei das Stagnationswasser interessant wäre. Konstante Vergleichszeiten müßten dabei auch gewährleistet sein.

Die Elektrode müßte dabei in den Pausen am besten in der ihr intern eigenen Lösung stehen.

Ich persönlich zweifle da immer erst mal die Meßtechnik an.

Frohe Osterfeiertage!

Lothar



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