Grundwasser und die Bestimmung der Wasserhärte
Grundwasser und geologische Prozesse
Grundwasser entsteht, wenn Oberflächengewässer durch durchlässigen Boden versickern und sich auf einer wasserundurchlässigen Schicht ansammeln. An Tonhängen treten häufig Grundwasserströme auf, da der lehmige Boden durch Feuchtigkeit zu einer glatten Fläche wird, was dazu führt, dass die oberen Schichten abrutschen.
Höhlenbildung und Tropfsteine
In Kalksteingeländen verbindet sich Regenwasser mit Kohlensäure und erweitert Risse und Löcher, wodurch sogenannte Klüfte entstehen. Durch diese Risse sinkt das Wasser in tiefere Schichten ab; so bilden sich Höhlen und unterirdische Kavernen. Diese treten manchmal an der Oberfläche als Resurgenz-Quellen aus.
Wenn Wasser durch die Höhlendecke sickert, trocknet das im Wasser gelöste Kalziumbikarbonat aus. Der Kalk erstarrt zu Massen, die von der Decke hängen: den Stalaktiten. Wenn Wassertropfen auf den Boden fallen, bilden sich neue Ablagerungen, die Stalagmiten. Diese können mit der Zeit wachsen, bis sie sich mit den Stalaktiten verbinden und Säulen bilden.
Wasserhärte und Analytik
- Härte des Wassers: Diese resultiert aus der Anwesenheit von Calcium und Magnesium, insbesondere als Carbonat und Hydrogencarbonat.
- Französischer Härtegrad: Dies ist der am häufigsten verwendete Messbereich (º fH oder HTF). Die Entsprechung lautet: 1 º fH = 10 mg/l CaCO3.
Analytische Methode nach Boutron und Boudet
Die Methode nach Boutron und Boudet verwendet eine spezielle hydrometrische Bürette, eine Flasche mit Korken und eine Härtelösung (eine Seifenlösung), mit der die Härte geschätzt wird.
Protokoll der Messung
- 40 ml Wasser werden abgemessen und in die spezielle Flasche mit Korkverschluss gegeben.
- Die Bürette wird mit der Härtelösung gefüllt.
- Die Flüssigkeit wird zum Wasser gegeben und die Lösung geschüttelt, bis ein für eine Minute beständiger Schaum entsteht.
- Der Verbrauch an der Bürette zeigt direkt die Gesamthärte des analysierten Wassers in º fH an.
Die Korrektur der Nullpunkte der Bürette entspricht der Menge an Reagenz, die erforderlich ist, um in destilliertem Wasser einen beständigen Schaum zu erzeugen.