DIN 38404-10:2012-12 – Ladungsbilanz Bsp 4

Die folgende Tabelle zeigt anhand von Beispiel 4 der DIN 38404-10:2012-12 inwiefern die Ladungsbilanz erfüllt ist oder nicht. Den Ausgangspunkt bilden die Stoffmengenkonzentrationen aus Tab.4 der DIN (auf Seite 17). Diesen Werten sind die Rechenergebnisse von aqion gegenübergestellt.1

Kationen DIN aqion DIN aqion
mmol/L mmol/L Ladung meq/L meq/L
H+ 0.0026 0.0026 1 0.0026 0.0026
Ca+2 0.1490 0.1490 2 0.2980 0.2980
Mg+2 0.0497 0.0497 2 0.0994 0.0994
CaHCO3+0.0002 0.0002 1 0.0002 0.0002
Na+ 0.3000 0.3000 1 0.3000 0.3000
K+ 0.1000 0.1000 1 0.1000 0.1000
restl. Kationen < 0.0001 < 0.0001
Summe 0.800  0.800 
Anionen DIN aqion DIN aqion
mmol/L mmol/L Ladung meq/L meq/L
HCO3- 0.1700 0.1820 1 0.1700 0.1823
SO4-2 0.0488 0.0488 2 0.0974 0.0974
Cl- 0.3400 0.3400 1 0.3400 0.3400
NO3-0.1800 0.1800 1 0.1800 0.1800
restl. Anionen < 0.0001 < 0.0001
Summe 0.788  0.800 

Wie man erkennt, unterscheiden sich beide Modelle (DIN und aqion) nur im HCO3-Wert.

Resümee

Man erwartet, dass die Summe der Kationen gleich der Summe der Anionen ist. Die berechnete Lösung, wie sie in der DIN-Vorschrift angegeben ist, weist hier jedoch eine Diskrepanz auf; das Wasser ist nicht ladungsneutral. Der Ladungsbilanzfehler beträgt 0.8%. (Der Fehler tritt auf, obwohl das iterative Berechnungsschema von Bild 1 der DIN-Vorschrift die “Ladungsbilanz” explizit vorsieht.)

Im Gegensatz dazu sind die mit aqion berechneten Ergebnisse exakt ladungsausgeglichen.

Konsequenzen

Die Diskrepanz beim HCO3-Wert beeinflusst die DIC-Konzentration:

(1) DIC   =   [CO2] + [HCO3-]T + [CO3-2]T

So liefern beide Modelle unterschiedliche DIC-Werte:2

DIN: DIC   =   1.20 mM + 0.17 mM + 0.01 mM   =   1.38 mM
aqion: DIC   =   1.28 mM + 0.18 mM + 0.01 mM   =   1.47 mM

und führt somit zu unterschiedlichen Calcit-Sättigungsparametern (siehe hier).

Fußnoten

  1. Das Inputwasser von Beispiel 4 ist unter dem Namen C4 dem Programm beigefügt.

  2. Im Wert von 0.01 mM sind hier alle restlichen Terme, d.h. alle Spezies außer CO2 und HCO3-, zusammengefasst.

[last modified: 2016-04-30]