Hauptunterschied – Alkalität vs. Härte
Obwohl Wasser 71,1 % der Erdkruste bedeckt, ist Wasser nicht überall gleich. Wasser ist jedoch die einzige anorganische Substanz, die in allen drei Aggregatzuständen natürlich als flüssiges Wasser, Eis oder Wasserdampf existieren kann. Das liegt an den Temperaturschwankungen. Wasser kann je nach darin gelösten Bestandteilen in Farbe, Geschmack oder chemischer Zusammensetzung von Ort zu Ort unterschiedlich sein. Zum Beispiel ist Meerwasser ganz anders als eine Wasserprobe aus einem Brunnen. Daher wurden Wassertestparameter eingeführt, um die Wasserqualität zu testen. Alkalität und Härte sind solche Parameter, die sehr wichtige Faktoren sind, die vor dem Konsum von Wasser getestet werden sollten. Der Hauptunterschied zwischen Alkalität und Härte besteht darin, dass die Alkalität die Gesamtmenge der im Wasser vorhandenen Basen misst, während die Härte die Gesamtmenge (Konzentration) der zweiwertigen Salze misst.
Was ist Alkalinität?
Alkalinität ist die Fähigkeit des Wassers, seinen pH-Wert stabil zu h alten. Mit anderen Worten, Alkalinität ist die Fähigkeit von Wasser, Säuren zu neutralisieren. Der Grad der Alkalität hängt hauptsächlich von den Böden oder Gesteinen ab, die es durchdringt. Alkalinität tritt hauptsächlich aufgrund des Vorhandenseins von im Wasser vorhandenen Carbonatarten auf. Es hängt mit der Basizität des Wassers zusammen. Die Alkalinität kommt hauptsächlich von Hydroxiden oder Basen. Karbonatspezies tragen zur Alkalinität bei als andere basische Spezies, da beträchtliche Mengen an Karbonatspezies auf natürliche Weise im Wasser vorkommen.
Alkalinität ist ein wichtiger Parameter, da sie das Leben im Wasser direkt beeinflussen kann. Der beste pH-Bereich für Wasserlebewesen, um richtig zu funktionieren, liegt zwischen 6,0 und 9,0 pH. Alkalinität hilft, diesen pH-Wert von Gewässern aufrechtzuerh alten. Sie wird mit Hilfe der Säure-Base-Titration gemessen. Bei dieser Titration wird die Menge einer Säure gemessen, die durch eine Wasserprobe neutralisiert werden kann. Die Carbonatspezies neutralisieren die Säure und der Endpunkt ist erreicht, wenn alle Carbonatspezies verbraucht sind.
Abbildung 01: Alkalisches Wasser in Mono Lake
Was ist Härte?
Die Wasserhärte ist die Messung der Konzentration aller im Wasser vorhandenen zweiwertigen Ionen. Beispiele für einige in Wasser vorhandene zweiwertige Ionen sind Calciumionen, Magnesiumionen und Fe2+-Ionen. Calcium und Magnesium sind jedoch die häufigsten Quellen für die Wasserhärte. Die Einheit für die Härte ist ppm pro CaCO3 Äquivalenten. Es gibt zwei Arten von Wasserhärte:
Temporäre Härte
Vorübergehende Härte entsteht durch das Vorhandensein von Calciumhydrogencarbonat (Ca (HCO3)2) und Magnesiumhydrogencarbonat (Mg (HCO 3)2). Beide Spezies zersetzen sich beim Erhitzen und es kommt zur Ausfällung von CaCO3 oder MgCO3. Daher kann temporäre Härte durch kochendes Wasser entfernt werden.
Permanente Härte
Permanente Wasserhärte entsteht durch das Vorhandensein von Calciumsulfat. Es kann nicht durch kochendes Wasser entfernt werden.
Natriumcarbonat kann sowohl zur vorübergehenden als auch zur dauerhaften Aufhärtung verwendet werden, um harten Abfall aufzuweichen. Natriumcarbonat wird in Wasser gelöst und liefert genügend Carbonationen, um mit Calciumionen im Wasser zu reagieren. Dies hilft, das harte Wasser weicher zu machen.
Die Wasserhärte lässt sich leicht durch eine EDTA-Titration abschätzen. EDTA bindet sowohl an Calcium- als auch an Magnesiumionen; Daher kann es die Menge dieser vorhandenen Ionen bestimmen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Alkalinität und Härte?
Die Begriffe Alkalinität und Härte werden oft verwechselt, da sie mehrere Gemeinsamkeiten aufweisen. Eine solche Ähnlichkeit besteht darin, dass die Maßeinheit für beide Parameter dieselbe ist, nämlich ppm (Teile pro Million) in CaCO3 Äquivalenten.
Eine weitere Ähnlichkeit besteht darin, dass Härte und Alkalität des Wassers hauptsächlich aus Kalkstein- oder Dolomitquellen in der Natur stammen. Dies geschieht, wenn das Wasser durch Gestein fließt und Mineralien aufnimmt, die Alkalität und Härte verursachen. Wenn sich Kalkstein und Dolomit in Wasser auflösen, werden Calciumionen, Magnesiumionen und Karbonatarten mit Wasser vermischt. Calcium- und Magnesiumionen verursachen die Wasserhärte und die Alkalinität entsteht durch das Vorhandensein von Karbonatarten.
Was ist der Unterschied zwischen Alkalität und Härte?
Alkalinität vs. Härte |
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| Alkalinität ist die Fähigkeit von Wasser, pH-Änderungen zu widerstehen, die durch Säuren verursacht werden. | Härte ist die Messung der Gesamtmenge an zweiwertigen Ionen im Wasser. |
| Verursachende Spezies | |
| Alkalinität wird hauptsächlich durch das Vorhandensein von Karbonatarten verursacht. | Härte wird durch zweiwertige Ionen wie Calcium-, Magnesium- oder Eisenionen verursacht. |
| Bestimmung | |
| Alkalität kann durch Säure-Base-Titration bestimmt werden. | Härte kann durch EDTA-Titration bestimmt werden. |
| Reaktionen in Titrationen | |
| Carbonatspezies, die Alkalinität verursachen, können mit starken Säuren in Gegenwart von Phenolphthalein- und Methylorange-Indikatoren reagieren und Farbveränderungen ergeben, wenn alle Carbonationen verbraucht sind. | Calcium- und Magnesiumionen, die Härte verursachen, können sich an EDTA binden und durch Bestimmung der EDTA-Menge kann man die Härte der Wasserprobe ermitteln. |
Zusammenfassung – Alkalität vs. Härte
Alkalinität und Härte finden sich in natürlichem Wasser in unterschiedlichen Ausprägungen. Das sind Parameter, die zur Bestimmung der Wasserqualität verwendet werden. Der Hauptunterschied zwischen Alkalität und Härte besteht darin, dass die Alkalität die Gesamtmenge der im Wasser vorhandenen Basen misst, während die Härte die Gesamtmenge (Konzentration) der zweiwertigen Salze misst.
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