Eigenschaften, Klassifizierung und Analyse von Wasser

Allgemeine Merkmale von Wasser

Frisches Wasser enthält nur sehr geringe Mengen an gelösten Salzen, weshalb sein Geschmack kaum wahrnehmbar ist. Es kommt hauptsächlich auf der Landoberfläche und in Form von Eis vor. Auch atmosphärisches Wasser ist Süßwasser. Es gibt jedoch viele Arten von Süßwasser, je nach ihren spezifischen Eigenschaften.

Hartes und weiches Wasser

Süßwasser wird je nach Menge der gelösten Salze und Ionen in zwei Arten unterteilt:

• Hartes Wasser: Enthält viele positive Ionen, hauptsächlich Calcium und Magnesium. Diese Ionen lagern sich leicht in Rohren ab und führen zu Verkalkungen. Zudem erschweren sie das Lösen von Substanzen wie Zucker, Salz oder Seife, was das Waschen erschwert. Es kommt häufig in Regionen mit Kalkstein und in trockenen Klimaten vor.
• Weiches Wasser: Diesem Wasser fehlen diese positiven Ionen, wodurch es andere Stoffe leichter lösen kann.

Durch Kochen und Destillieren kann man nahezu alle Salze und Ionen entfernen, wodurch destilliertes Wasser entsteht.

Klassifizierung von Wasser

Rohwasser und Trinkwasser

Rohwasser ist Wasser, das keinerlei Behandlung erfahren hat und so gesammelt wurde, wie es in der Natur vorkommt. Es kann für den menschlichen Verzehr geeignet sein oder nicht.

Trinkwasser ist Wasser, das von Menschen und Tieren sicher konsumiert werden kann. Es kann sowohl aus hartem als auch aus weichem Wasser gewonnen werden. Die Gesundheitsbehörden garantieren die Sicherheit durch Analysen und entsprechende Aufbereitungsverfahren.

Abwasser

Nach der Nutzung gelangt Wasser mit unterschiedlichem Verschmutzungsgrad zurück in die Natur:

• Grauwasser: Wasser aus dem Haushalt mit moderater Belastung (Waschmittel, Fett, Staub, Schlamm).
• Abwasser: Wenn Grau- und Schwarzwasser durch eine Kanalisation geleitet werden, müssen sie in einer Kläranlage behandelt werden, um Verunreinigungen zu entfernen. Unbehandeltes Abwasser wirkt als starker Schadstoff in natürlichen Kreisläufen.

Natürliche Vorkommen

In der Natur finden wir Oberflächenwasser und Grundwasser. Wenn Wasser in Senken steht und aufgrund von Nährstoffreichtum und Sauerstoffmangel nur anaerobes Leben zulässt, spricht man von totem Wasser. Grundwasser tritt an bestimmten Stellen als Quellwasser aus. Erreicht es vulkanische Schichten, entstehen heiße Quellen, die oft als Heilwasser genutzt werden. Wasser, das über Jahrhunderte in Aquiferen eingeschlossen war, nennt man fossiles Wasser.

Wasseraufbereitungsmethoden

• Screening: Mechanische Trennung von Feststoffen unterschiedlicher Größe mittels Gitter oder Sieb.
• Belüftung: Entfernung flüchtiger Substanzen (z. B. Schwefelwasserstoff) durch Schütteln oder Abtropfen, um Geruch und Geschmack zu verbessern.
• Lagerung und Ablagerung: Durch Speicherung in sauberen Behältern setzen sich Schwebstoffe und Krankheitserreger am Boden ab.
• Desinfektion: Durch Kochen (mind. 1 Minute bei 100 °C) oder chemische Verfahren (z. B. Chlorung).
• Filtration: Einsatz von Sandfiltern zur Entfernung von Schwebstoffen und Chemikalien.
• Koagulation und Flockung: Zugabe von Substanzen, um Partikel zu größeren Flocken zu verbinden, die dann leichter abgetrennt werden können.
• Meerwasserentsalzung: Destillation zur Entfernung von Salzen und anderen Chemikalien wie Fluorid oder Arsen.

Analytische Parameter

Wasser enthält anorganische Bestandteile (Mineralien, Gase) und organische Stoffe (verfallende Vegetation, Abfälle). Die Analyse umfasst:

• Physikalische Parameter: Trübung, Farbe, Geruch, Geschmack, Leitfähigkeit.
• Chemische Parameter: Alkalinität, Chloride, Sulfate, Nitrate, toxische Metalle (Arsen, Blei, Cadmium etc.).

Asche- und Feuchtigkeitsbestimmung

Die Aschebestimmung dient der Analyse anorganischer Rückstände nach der Verbrennung organischer Stoffe. Die Feuchtigkeitsbestimmung ist ein entscheidender Qualitätsfaktor für die Haltbarkeit und Stabilität von Lebensmitteln.

pH-Wert und Messung

Der pH-Wert ist entscheidend für die Lebensmittelkontrolle. Zur Messung werden Potentiometer oder pH-Meter verwendet. Diese Instrumente messen die Potentialdifferenz zwischen einer Glaselektrode und einer Bezugselektrode, um die Wasserstoff-Ionen-Konzentration in einer Lösung zu bestimmen.