Parameter des Carbonatsystems

aqion_gw_carbonatsystem

Die wichtigsten Kenngrößen zum Carbonatsystem, Pufferkapazitäten, Alkalinität und Wasserhärte sind im rechten Screenshot zusammengefasst.1

Pufferkapazitäten

Im oberen Teil des Fensters werden vier Pufferkapazitäten (in meq/L) angezeigt:

• Säurekapazität KS43
• Säurekapazität KS82
• Basekapazität KB43
• Basekapazität KB82

Zu jeder Pufferkapazität gehören zwei Werte:

  • der erste Wert gilt, wenn keine Minerale (Hydroxide) ausfallen bzw. sich auflösen

  • der zweite, in Klammern stehende Wert gilt, wenn Minerale (Hydroxide) ausfallen bzw. sich auflösen.2

Alkalinität

Die Alkalinität (genauer: Gesamtalkalinität) entspricht dem m-Wert und wird zusammen mit dem p-Wert ausgeben (in meq/L):

• m-Wert   =   Alkalinität
• p-Wert

Beide Größen sind über den DIC miteinander verknüpft:

(1) DIC  =  m – p

Zudem besteht eine näherungsweise Beziehung mit den Pufferkapazitäten:

(2a) KS43  ≈  m KS82  ≈  p
(2b) KB43  ≈  -m KB82  ≈  -p

Der KS43-Wert und die Alkalinität werden im Programm auf unterschiedliche Weise berechnet (mehr dazu hier). Bei “normalen” Wässern unterscheiden sich beide Werte jedoch kaum voneinander.

Wasserhärte

• GH Gesamthärte  
• KH Carbonathärte (temporäre oder vorübergehende Härte)
• NKH Nichtcarbonathärte (permanente Härte)

Anhand der Gesamthärte GH werden die Wässer drei Härtebereichen zugeordnet:

weich GH < 3.0 meq/L
mittel GH = 3.0  bis  5.0 meq/L
hart GH > 5.0 meq/L

Carbonat-Spezies

Der gelöste anorganische Kohlenstoff (DIC) setzt sich aus folgenden Anteilen zusammen:

•  CO2 = CO2(aq) + H2CO3 zusammengesetzte Kohlensäure H2CO3*
•  HCO3- Hydrogencarbonat (Bicarbonat)
•  CO3-2 Carbonat
•  Carbonat-Komplexe CaCO3(aq) + CaHCO3+ + MgCO3(aq) + …

Dabei gilt für die molaren Konzentrationen:3

(3) DIC  =  [CO2] + [HCO3-] + [CO3-2] + Carbonat-Komplexe

CO2 Partialdruck

pCO2 ist ein Maß für das im Wasser gelöste CO2-Gas. Mehr Details dazu sind hier.

Anmerkungen

  1. Dieser Screenshot ist der linke Teil eines größeren Anzeigefensters.

  2. Ist die Mineral-Fällung/Auflösung thermodynamisch nicht möglich, dann sind beide Werte gleich. In einem solchen Fall wird nur der erste Wert angezeigt. Hauptsächlich geht es hier um solche (amorphen) Festphasen wie Fe(OH)3 und Al(OH)3.

  3. Diese Beziehung gilt nur für die molaren Konzentrationen (also für mol/L oder mmol/L). Wenn man hier versucht, die Konzentrationen in mg/L zu addieren, kommt Unsinn heraus.

[last modified: 2015-12-18]