Wasser - Chemie.

« den Blättern aufsteigt und dort abgegeben wird.

Der Wasseranteil, der die Kohäsions- und Adhäsionskräfte im Boden überwindet, sickert weiter hinunter, sammelt sich inder so genannten Sättigungszone und bildet dort das Grundwasserreservoir.

Dessen Oberfläche nennt man Grundwasserspiegel.

Unter natürlichen Bedingungen steigt derGrundwasserspiegel zeitweilig, wenn er durch Niederschläge aufgefüllt oder beladen wird, und sinkt dann wieder, da unaufhörlich Wasser in natürliche Abflüsse abläuft.Siehe auch Brunnen. 6 ZUSAMMENSETZUNG Da Wasser zahlreiche Substanzen in großen Mengen zu lösen vermag, kommt es in der Natur selten in reiner Form vor. Bei der Kondensation und beim Niederschlag absorbieren Regen oder Schnee veränderliche Mengen an Kohlendioxid und anderen Gasen, auch Spuren von organischen undanorganischen Substanzen aus der Atmosphäre. Beim Kontakt mit der Erdkruste reagiert Wasser mit den Mineralien im Boden und in den Gesteinen.

Im Oberflächen- und Grundwasser sind in erster Linie Sulfate, Chlorideund Hydrogencarbonate von Natrium und Kalium sowie Calcium und Magnesium enthalten.

Das Grundwasser von Flachbrunnen kann außerdem große Mengen anStickstoffverbindungen und Chloriden enthalten, die aus Fäkalien stammen.

Das Grundwasser aus Tiefbrunnen enthält dagegen im Allgemeinen nur gelöste Mineralien.

Infast allen natürlichen Trinkwasserreservoiren befinden sich Fluoride in veränderlichen Mengen.

Siehe Fluor. Meerwasser beinhaltet zusätzlich zu Natriumchlorid („Salz”) in konzentrierten Mengen auch noch viele andere gelöste Verbindungen.

Gleichzeitig geht reines Wasser durchden Verdampfungsprozess unaufhörlich verloren, so dass der Anteil an Verschmutzungen ansteigt.

Siehe Ozeane und Ozeanographie. 7 WASSERAUFBEREITUNG Infolge von schwebenden und gelösten Verunreinigungen ist natürliches Wasser für viele Zwecke ungeeignet.

Störende organische und anorganische Substanzen werdennach unterschiedlichen Methoden entfernt: Sieben und Sedimentation zum Beseitigen der Schwebeteilchen, Behandlung mit Aktivkohle zur Entfernung von Geschmacks-und Geruchsstoffen, Filtration und Chlorierung oder Bestrahlung zum Abtöten infektiöser Mikroorganismen ( siehe Wasserentsorgung). Bei der Durchlüftung sättigt man Wasser mit Luft.

Dazu bringt man Wasser mit Luft in einer Weise in Kontakt, dass eine maximale Durchdringung stattfindet.

Durch diesenVorgang entfernt man Geruchs- und Geschmacksstoffe (die sich bei der Zersetzung organischer Materie gebildet haben) und vertreibt flüchtige Gase (z.

B.

Chlor).

Außerdemwerden Eisen- und Manganverbindungen in unlösliche Oxidhydrate überführt.

Diese lassen sich anschließend z.

B.

durch Filtration entfernen. Die Härte des natürlichen Wassers wird größtenteils von Calcium- und Magnesiumsalzen verursacht.

Die durch Hydrogencarbonate und Carbonate von Calcium undMagnesium hervorgerufene Härte nennt man Carbonathärte (temporäre Härte).

Sie kann durch Kochen entfernt werden.

Beim Kochen wird das Wasser auch keimfrei.

DieResthärte nennt man entsprechend Permanenthärte.

Um die Permanenthärte (z.

B.

Calciumsulfat) abzuschwächen, setzt man dem Wasser Natriumcarbonat zu und leitet dasso vorbehandelte Wasser durch natürliche oder synthetische Zeolithe.

Diese absorbieren die härtebildenden Metallionen und setzen Natriumionen frei.

Anschließend wird dieLösung über einen Natriumionen-Austauscher geführt ( siehe Ionenaustauscher).

Komplexbildner in Waschmitteln dienen dazu, diejenigen Substanzen zu inaktivieren, die das Wasser hart machen. Eisen kann auf verschiedene Weise entfernt werden: zum einen durch enteisende Zeolithfilter oder zum anderen durch Zugabe von Salzen (Polyphosphaten), die das Eisenstabilisieren.

Für den Laborgebrauch wird Wasser entweder destilliert oder über Ionenaustauscher entmineralisiert. 8 WASSERENTSALZUNG Um den ständig steigenden Bedarf an Frischwasser besonders in Trocken- und semiariden Gebieten zu decken, hat man weit reichende Forschung betrieben, um mitwirkungsvollen Methoden das Salz aus Meer- und Brackwasser zu entfernen.

Es wurden verschiedene Verfahren zur billigen Herstellung frischen Wassers entwickelt. Die mehrstufige Entspannungsverdampfung beruht auf der Verdampfung und nachfolgenden Kondensation des entstandenen Dampfes.

Sie wird am häufigsten angewandt.Bei diesem Verfahren erhitzt man das Meerwasser und leitet es anschließend in Niederdrucktanks.

Durch den geringen Druck verdampft das Wasser zum zweiten Mal.Diesen Dampf kondensiert man daraufhin und erhält so das gewünschte, reine Wasser. Eine andere Methode ist das Ausfrieren.

Sie beruht auf den verschiedenen Gefrierpunkten von Frisch- und Salzwasser.

Die Eiskristalle werden dabei aus der Salzlösungentfernt, salzfrei gewaschen und zu Frischwasser geschmolzen.

Bei der Umkehrosmose presst man unter Druckanwendung Salzwasser durch eine dünne, halbdurchlässigeMembran, die die unerwünschten Minerale nicht durchdringen können.

Diese Membran kann z.

B.

aus Polyamid bestehen.

Die Elektrodialyse wird beispielsweiseangewendet, um Brackwasser zu entsalzen.

Löst sich Salz in Wasser auf, so bilden sich positive und negative Ionen (Anionen und Kationen).

Diese können über anionen-und kationendurchlässige Membranen entfernt werden, wenn man einen elektrischen Strom anlegt.

Der Salzgehalt im Frischwasser ist dann entsprechend dezimiert. Verglichen mit etwa 35 000 parts per million (Teile pro eine Million Teile) bei Meerwasser enthält Brackwasser mitunter nur zwischen 1 000 und 4 500 parts per million anMineralien.

Geht man davon aus, dass Wasser trinkbar ist, wenn es weniger als 500 parts per million an Salz enthält, so sind die Kosten zur Entsalzung von Brackwasserentsprechend niedriger als bei Meerwasser.

Siehe auch Solarenergie; Wasserkraft; Wasserversorgung und Wasserversorgungsanlagen. Zu anderen Funktionen des Wassers siehe Erosion; Geologie; Stoffwechsel Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation.

Alle Rechte vorbehalten.. »