Säurekapazität und Basekapazität

Pufferkapazitäten sind wertvolle Parameter (genauer: Summenparameter), die die Stabilität des pH-Werts einer wäßrigen Lösung bei Zugabe von starken Säuren oder starken Basen charakterisieren. Als sogenannte konservative Parameter sind sie unabhängig von Ionenstärke, Druck und Temperatur. Zudem lassen sich Pufferkapazitäten relativ einfach durch Titration bestimmen.

aqion berechnet folgende vier Pufferkapazitäten:


Pufferkapazität   Titration mit   Näherung   grobe Näherung
        für   für
Säurekapazität KS43   HCl bis pH 4.3   m-Wert   ≈ HCO3-
Säurekapazität KS82   HCl bis pH 8.2   p-Wert   ≈ CO3-2
Basekapazität KB43   NaOH bis pH 4.3   neg. m-Wert    
Basekapazität KB82   NaOH bis pH 8.2   neg. p-Wert   ≈ CO2

aqion_output_panel Pufferkapazität

Die Bezeichnung m-Wert bzw. m-Alkalinität leitet sich vom Indikator Methylorange ab; die Bezeichnung für p-Wert bzw. p-Alkalinität von Phenolphtalein.

Der Wert der Pufferkapazität hängt davon ab, ob bei der Titration Hydroxide ausfallen oder nicht. Deshalb berechnet aqion für jede Pufferkapazität zwei Werte: einen ohne und einen mit Mineralfällung. Ist die Hydroxidfällung thermodynamisch nicht möglich (fällt also keine Mineralphase aus), dann sind beide Werte identisch.

Das rechte Bild zeigt ein Beispiel. Man beachte, dass die Werte von KS43, KS82, KB82 nur Näherungswerte für die Carbonatspezies HCO3-, CO3-2 und CO2 sind. Die exakte Carbonat-Speziierung wird im Bild unterhalb der Pufferkapazitäten angegeben.

Zusätzlich zu den Pufferkapazitäten berechnet aqion auch die Alkalinität (genauer: totale Alkalinität bzw. Gesamtalkalinität) und gibt diese als m-Wert aus. Hinter dem Begriff der Alkalinität steht eine ganze Reihe von Wasserparametern:

(1) Alkalinität   =   m-Wert   ≈   KS43   ≈   Karbonathärte (KH)

Anmerkung: Die Berechnung von KS43 und m-Wert (Alkalinitä) basiert auf unterschiedlichen Berechnungsalgorithmen (mehr dazu siehe hier).

[last modified: 2015-06-29]