Dies ist eine Facharbeit zu dem Thema Wasserhärtebestimmung. Folgende Fragestellung soll beantwortet werden:
Was ist Wasserhärte und durch welche Verfahren lässt sie sich bestimmen? Die Bestimmung der Wasserhärte ist ein Vorgang, der in vielen Betrieben und auch bei den Stadtwerken regelmäßig durchgeführt wird. Die Wasserhärte beeinflusst nämlich vor Allem den Wasch- und Spülgang und hat auch Einfluss bei der Herstellung von Arzneimitteln und anderen industriellen Produkten.
Schon in den Zeiten vor den Waschmaschinen merkten die Menschen, dass das eine Wasser schlecht schäumte und schnell Kalkseifen bildete. Die Wäsche ließ sich schlecht einweichen und das Wasser perlte ab. Mit dem anderen Wasser konnte man hingegen viel Schaum erzeugen und die Wäsche ließ sich leicht waschen. Heute weiß man, dass dieser Unterschied mit der Härte des Wassers zusammenhängt. Hartes Wasser erzeugt schnell Kalk, weiches Wasser ist deshalb generell beliebter als hartes Wasser und hat auch den Ruf, dass es besser schmeckt und für langlebige Haushaltsgeräte verantwortlich ist.
Städte, wie zum Beispiel Remscheid, werben sogar mit ihrem weichen Trinkwasser und machen das Wohnen dort attraktiver. Auch im Bereich der Haarpflege ist bekannt, dass weiches Wasser sich zum Haarewaschen besser eignet, da zu hartes Wasser die Haarstruktur verändert und für schlecht zähmbare Haare sorgt. Generell sagt man, je höher der Ionengehalt, desto „härter“ das Wasser.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Definition des Begriffs „Wasserhärte“
3. Beispiel Aufnahme von Erdalkalimetallen in Wasser
4. Die Berechnung der Wasserhärte
5. Theoretischer Versuch der Wasserhärtebestimmung durch Titration mit EDTA
6. Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit setzt sich mit der chemischen Definition der Wasserhärte, ihren verschiedenen Typen sowie den Methoden zu ihrer Bestimmung auseinander, wobei ein besonderer Fokus auf dem titrimetrischen Verfahren mit EDTA liegt.
- Grundlagen der Wasserhärte und ihre chemische Definition
- Unterscheidung zwischen Gesamthärte, Carbonathärte und Nichtcarbonathärte
- Einfluss von Umwelteinflüssen auf die Wasserhärte
- Verfahren der Wasserhärtebestimmung durch Titration mit EDTA
- Bedeutung der Wasserhärte in Industrie und Haushalt
Auszug aus dem Buch
Theoretischer Versuch der Wasserhärtebestimmung durch Titration mit EDTA
Wie bereits zuvor gesagt wird die Härte eines Wassers meistens durch die Titration mit einer komplexbildenden Säure bestimmt. Die dazu verwendete Säure ist EDTA (Ethylendiamintetraessigsäure), ein Komplexbildner. Als Indikator wird der Azofarbstoff Eriochromschwarz T verwendet.
Versuchsaufbau: 10 ml 0,01 M Calciumchlorid-Lösung wird in einem Erlenmeyerkolben vorgelegt und mit destilliertem Wasser auf etwa 100 ml verdünnt. Eine 5 ml Ammoniak-Pufferlösung (pH = 10) und eine Spatelspitze Eriochromschwarz T wird hinzugegeben, die Lösung in die Bürette gegeben und mit destilliertem Wasser auf exakt 50ml aufgefüllt. Leitungswasser wird als Probelösung in ein Becherglas gefüllt und auf den Magnetrührer gestellt.
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung: Dieses Kapitel erläutert die praktische Relevanz der Wasserhärte für Industrie und Haushalt und leitet zur zentralen Fragestellung über.
Definition des Begriffs „Wasserhärte“: Hier werden die wissenschaftlichen Grundlagen und die verschiedenen Härtetypen (Gesamt-, Carbonat- und Nichtcarbonathärte) definiert.
Beispiel Aufnahme von Erdalkalimetallen in Wasser: Es wird erklärt, wie chemische Prozesse in der Natur, wie der Kontakt mit Kohlendioxid, zur Lösung von Erdalkalimetallen führen.
Die Berechnung der Wasserhärte: Dieses Kapitel behandelt die mathematischen Grundlagen und die historische sowie moderne Ermittlung der Härte.
Theoretischer Versuch der Wasserhärtebestimmung durch Titration mit EDTA: Hier wird der Versuchsaufbau und die Durchführung der komplexometrischen Titration detailliert beschrieben.
Fazit: Die Arbeit fasst die Bedeutung der Wasserhärteanalyse und die Anwendung des EDTA-Verfahrens zusammen.
Schlüsselwörter
Wasserhärte, Gesamthärte, Carbonathärte, Nichtcarbonathärte, Titration, EDTA, Komplexbildner, Eriochromschwarz T, Calciumionen, Magnesiumionen, Säurekapazität, pH-Wert, Chelatkomplex, Grad deutscher Härte, Trinkwasser
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die chemischen Grundlagen der Wasserhärte sowie die praktischen Methoden zu ihrer Bestimmung.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zu den Schwerpunkten gehören die Definition der Wasserhärte, die Entstehung durch Umwelteinflüsse sowie das titrimetrische Bestimmungsverfahren.
Was ist die primäre Forschungsfrage?
Die zentrale Frage lautet, was Wasserhärte genau ist und mit welchen wissenschaftlichen Verfahren sie präzise bestimmt werden kann.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird das Verfahren der komplexometrischen Titration unter Verwendung von EDTA als Komplexbildner und Eriochromschwarz T als Indikator beschrieben.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil befasst sich mit der Klassifizierung der Härtetypen, der Berechnung der Härte und dem detaillierten Aufbau des Titrationsversuchs.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die wichtigsten Begriffe sind Wasserhärte, EDTA-Titration, Calcium- und Magnesiumionen, Carbonathärte und der Chelatkomplex.
Warum ist das pH-Milieu bei der Titration so wichtig?
Der pH-Wert ist entscheidend für die Reaktionsgeschwindigkeit und die Stabilität des gebildeten Komplexes; die Reaktion findet optimal bei einem pH-Wert von 10 statt.
Welche Rolle spielt Magnesium bei der EDTA-Titration?
Es wird erläutert, dass ein Mindestgehalt an Magnesium (ca. 5% bezogen auf den Calciumgehalt) essenziell ist, um einen scharfen Umschlagpunkt des Indikators zu gewährleisten.
Wie unterscheiden sich Carbonathärte und Nichtcarbonathärte?
Während die Carbonathärte beim Erhitzen ausfällt (temporäre Härte), bleibt die Nichtcarbonathärte als permanenter Anteil bestehen, da sie aus Verbindungen wie Sulfaten oder Chloriden stammt.
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- Anonym (Autor), 2020, Wasserhärtebestimmung durch Titration mit EDTA, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1181175
