DIN 38404-10:2012-12 -- Beispielrechnungen

Zehn Beispielwässer (Input)

Die DIN 38404-10:2012-12 (Tabelle 4) enthält zehn Beispielwässer zur Calcitsättigung, die unter dem Namen C1, C2 bis C10 dem Programm aqion beigefügt sind:3

    Bsp 1 Bsp 2 Bsp 3 Bsp 4 Bsp 5
  pH   7.34 7.80 7.00 5.60 7.37
  T °C 10.0 15.0 10.0 10.0 10.0
  Tb °C 10.0 15.0 10.0 10.0 10.0
  KS43 mM 2.50 1.63 5.45 0.22 2.50
  Ca mM 1.40 0.75 3.50 0.15 1.40
  Mg mM 0.23 0.10 0.70 0.05 0.25
  Na mM 0.30 0.40 2.30 0.30 0.40
  K mM 0.05 0.10 0.30 0.10 0.07
  Cl mM 0.25 0.30 2.70 0.34 0.55
  NO3 mM 0.15 0.03 0.50 0.18 0.20
  SO4 mM 0.38 0.15 1.20 0.05 0.25
  PO4 mM 0.00 0.00 0.00 0.00 0.07
    Bsp 6 Bsp 7 Bsp 8 Bsp 9 Bsp 10
  pH   7.86 7.59 7.47 7.30 7.30
  T °C 15.0 12.0 10.0 15.0 61.0
  Tb °C 15.0 12.0 10.0 15.0 61.0
  KS43 mM 1.66 1.15 2.00 4.25 1.98
  Ca mM 0.78 1.30 1.00 2.65 1.00
  Mg mM 0.10 0.25 0.25 0.20 0.18
  Na mM 0.45 1.60 0.20 0.30 0.20
  K mM 0.05 0.15 0.06 0.06 0.05
  Cl mM 0.28 0.85 0.35 0.75 0.10
  NO3 mM 0.00 0.10 0.05 0.05 0.05
  SO4 mM 0.15 1.40 0.20 0.55 0.25
  PO4 mM 0.07 0.00 0.03 0.00 0.03

Abkürzungen:4

T Messtemperatur in °C
Tb Bewertungstemperatur in °C
KS43 Säurekapazität in mmol/L

Ergebnisvergleich: aqion vs. DIN

Die folgenden Berechnungen wurden mit der 32-bit Version von aqion ausgeführt, die auf PhreeqC-3.3 (aus dem Jahr 2015) beruht.

Hinweis: Berechnungen mit PhreeqC 3.8.6 (offizielle U.S.G.S.-Version 2026) weichen davon ab (!) Da das neue 64-bit aqion auf PhreeqC-3.8.6 basiert, sind die blauen Tabellenwerte nicht übertragbar.

Bsp 1 (10°C) Bsp 2 (15°C) Bsp 3 (10°C) Bsp 4 (10°C) 1 Bsp 5 (10°C) 2
DIN aqion DIN aqion DIN aqion DIN aqion DIN aqion
IS 5.36 5.37 3.12 3.12 15.17 15.16 1.04 1.05 5.48 5.48
pH 7.34 7.34 7.80 7.80 7.00 7.00 5.60 5.60 7.37 7.37
pHC 7.66 7.65 8.05 8.05 7.08 7.07 7.77 7.72 7.67 7.66
DIC 2.74 2.74 1.63 1.62 6.72 6.75 1.38 1.47 2.66 2.67
m-Wert 2.45 2.45 1.58 1.57 5.39 5.40 0.17 0.18 2.51 2.45
p-Wert -0.29 -0.29 -0.05 -0.05 -1.33 -1.35 -1.21 -1.29 -0.15 -0.22
SI -0.40 -0.39 -0.28 -0.28 -0.12 -0.10 -4.15 -4.12 -0.38 -0.37
DC 14.5 14.2 3.2 3.2 16.3 14.2 111.1 117.2 14.0 13.6
Zustand lösend lösend lösend lösend lösend lösend lösend lösend lösend lösend
Bsp 6 (15°C) 2 Bsp 7 (12°C) Bsp 8 (10°C) 2 Bsp 9 (15°C) Bsp10 (61°C)
DIN aqion DIN aqion DIN aqion DIN aqion DIN aqion
IS 3.22 3.22 7.17 7.15 4.10 4.09 8.89 8.88 3.79 3.79
pH 7.86 7.86 7.59 7.59 7.47 7.47 7.30 7.30 7.30 7.30
pHC 8.06 8.05 8.09 8.08 7.88 7.88 7.23 7.22 7.31 7.29
DIC 1.58 1.59 1.16 1.17 2.09 2.08 4.67 4.63 2.06 2.06
m-Wert 1.68 1.61 1.09 1.10 1.98 1.93 4.19 4.16 1.95 1.93
p-Wert 0.01 0.02 -0.07 -0.07 -0.12 -0.15 -0.48 -0.47 -0.10 -0.13
SI -0.22 -0.22 -0.55 -0.54 -0.50 -0.49 0.10 0.10 -0.01 0.01
DC 3.0 2.7 5.5 5.5 11.5 11.2 -7.1 -7.5 0.3 -0.4
Zustand lösend lösend lösend lösend lösend lösend absch absch gesätt gesätt

Abkürzungen:

Tb Bewertungstemperatur in °C (im Tabellenkopf angegeben)
IS Ionenstärke in mmol/L
pH pH-Wert des Wassers bei der Bewertungstemperatur Tb
pHC pH-Wert bei Calcitsättigung
DIC Dissolved Inorganic Carbon in mmol/L
m-Wert m-Wert in mmol/L
p-Wert p-Wert in mmol/L
SI Sättigungsindex von Calcit
DC Calcitlöse- bzw. Calcitabscheidekapazität in mg/L

Die unterste Tabellenzeile gibt den Zustand des Wassers an: calcitlösend, calcitgesättigt oder calcitabscheidend.

Man beachte die hohe Bewertungstemperatur von 61 in Beispiel 10; in allen anderen Wässern liegt die Bewertungstemperatur zwischen 10 und 15. Diese große Abweichungen von der Standardtemperatur 25 ist Hauptgrund für die Unterschiede zwischen DIN und aqion — siehe nachfolgender Abschnitt.

Ursachen für den Unterschied zwischen aqion und DIN

Eine Ursache für die Abweichungen der Berechnungsergebnisse liegt in den thdyn Daten. So gibt die DIN für die Temperaturkorrektur der Gleichgewichtskonstanten andere Werte vor, als die von aqion verwendete Datenbank wateq4f5. Das wird am Beispiel von Calcit (Löslichkeitsgleichgewicht) besonders deutlich:

  DIN-Vorschrift Datenbank wateq4f
  ΔH = 10 000 J/kmol T-Abhängigkeit mit 5 nichtlinearen Termen
  CP(T) = 250 J/(mol∙K) CP(T) ≠ const

Die DIN verwendet (a) einen gerundeten Wert für die Reaktionsenthalpie ΔH und (b) ignoriert die Temperaturabhängigkeit der Wärmekapazität CP.

aqion Calcit logK vs T

Für T = 25 beträgt der log K-Wert für das Löslichkeitsgleichgewicht von Calcit -8.48. Dieser Wert gilt sowohl für die DIN als auch für wateq4f; für andere Temperaturen hingegen weichen die Werte mit zunehmender Temperatur immer mehr voneinander ab. Die Diagramm rechts zeigt den T-Verlauf des log K-Werts für beide Modelle.

Anmerkungen und Referenzen

1 Das von der DIN 38404-10:2012-12 berechnete Beispielwasser 4 ist nicht ladungsbilanziert (siehe hier).

2 Die Beispielwässer 5, 6, 8 und 10 sind mit Hydroxyapathit (Ca5(PO4)3OH) übersättigt. Diese Festphase kontrolliert bekanntlich die PO4-Lösungskonzentration, bleibt in der DIN aber unberücksichtigt.

  1. Zusätzlich zu den 10 Beispielwässern C1, C2 bis C10 der neuen DIN gibt es noch die fünf Beispielwässern der alten DIN von 1995, welche BspC1, BspC2 bis BspC5 heißen. ↩

  2. Die Beispielwässer der DIN 38404-10:2012-12 enthalten darüber hinaus noch Angaben zum KB82 sowie zu den Titrationstemperaturen tS43 und tB82. Diese Zusatzparameter werden in aqion nicht benötigt (zur Begründung siehe hier). ↩

  3. Ball J.W. and D.K. Nordstrom: WATEQ4F – User’s manual with revised thermodynamic data base and test cases for calculating speciation of major, trace and redox elements in natural waters, USGS Open-File Report 90-129, 185 p, 1991. ↩

[last modified: 2026-10-01]