Wasser und Wasserversorgung: Chemische Untersuchung
Wasser und Wasserversorgung - Wasserqualität - Chemische Untersuchung - Bakteriologische Untersuchung - Wasserversorgung - Grundwasser oder Quellwasser - Oberflächenwasser - Wasserreservoir - Wasserleitung - Wasserpreis - Literatur
Der Abdampfrückstand (Trockenrückstand) wird durch Abdampfen und Eintrocknen einer bestimmten Wassermenge (100 Ccm. in gewogener Schale, zuletzt bei 110 °C.) ermittelt. Derselbe ergiebt öfters sofort erkennbare, grosse Verschiedenheiten bei verschiedenen Wässern, zeigt z. B. sofort die Anwesenheit einer grösseren Menge von Salzen (Kalk etc.) an.
Durch Glühen des Troekenrückstandes werden die organischen Stoffe zerstört, gebundenes Wasser, so weit möglich, entfernt, jedoch treten auch je nach dem Grade der Gluth Zersetzungen ein; von kohlensaurer Magnesia entweicht die Kohlensäure, Chlormagnesium giebt Salzsäure ab u. s. w., so dass die Bedeutung des sogenannten »Glühverlustes« immer nur eine schwankende sein wird.
Durch Auslaugen des Glührückstandes und Eindunsten des Filtrates zur Trockne kann man annähernd die vorhandenen Alkalisalze ermitteln, wie sie namentlich verunreinigtes Wasser in ungewöhnlicher Menge enthält; das Filtrat reagirt dann oft stark alkalisch, wenn das Alkali anorganische Substanz oder Salpetersäure gebunden war. Als »organische Substanz« bezeichnet man die durch Kaliumpermanganat in Gegenwart von freier Säure bei Siedetemperatur leicht zu oxydirenden, in dem zu untersuchenden Wasser enthaltenen Stoffe. Man drückt die Menge dieser Stoffe durch die zur Oxydation einer bestimmten Menge des Wassers verbrauchte Quantität Kaliumpermanganat oder auch durch die dieser Quantität entsprechende, zur Oxydation verbrauchte Menge Sauerstoff aus, wobei 1 Th. Sauerstoff 3, 94 Th. Kaliumpermanganat entspricht. Da Kaliumpermanganatlösungen sich nicht längere Zeit unverändert halten, so stellt man die zu benützende Kaliumpermanganatlösung jedesmal vor der Ausführung der Bestimmung titrimetrisch auf eine ihrem Gehalte nach stets leicht und genau herzustellende Oxalsäurelösung ein, d. h. man ermittelt, wieviel Oxalsäure von einem bestimmten Volumen der zu benützenden Permanganatlösung oxydirt wird, und berechnet, nachdem man dann die Oxydirbarkeit des Wassers geprüft hat, den Sauerstoff verbrauch. 10 Ccm. einer Yioo Normaloxalsäurelösung (0, 63 Grm. im Liter Wasser gelöst) verbrauchen eine Kaliumpermanganatmenge zur Oxydation, die 0, 8 Mgrm. Sauerstoff entspricht.
Reines Grund-, respective Quellwasser enthält sehr wenig von solchen oxydirbaren Stoffen. Der Sauerstoffverbrauch geht hier über 2 Mgrm. pro Liter Wasser nicht hinaus. Zur Prüfung des Wassers auf Ammoniak (Ammoniumsalze) benutzt man zweckmässig das NESSLER'sche Reagens (alkalische Quecksilberkalium- jodidlösung), welches in alkalischer Lösung bei Gegenwart von Ammoniak in dem zu untersuchenden Wasser eine gelbe bis braune Färbung, bei höherem Gehalte einen gelbröthlichen Niederschlag erzeugt. Um über die Quantität des Ammoniakgehaltes Genaueres zu erfahren, stellt man sich durch Auflösung bestimmter Mengen von Chlorammonium in Wasser Lösungen von bekanntem Ammoniakgehalt her und vergleicht dann die durch das NESSLER'sche Reagens in diesen Lösungen erzeugten Färbungen mit der in dem zu untersuchenden Wasser erhaltenen. (Bevor übrigens ein zu unter suchendes Wasser mit dem genannten Reagens versetzt wird, müssen durch Zusatz von Sodalösung und Natronlauge die Kalksalze aus. dem Wasser ausgefällt werden.) In reinem Grundwasser pflegen von Ammoniak höchstens Spuren vorhanden zu sein.
Um Wasser auf salpetrige Säure (Nitrite) zu prüfen, versetzt man dasselbe, nachdem man es mit Schwefelsäure angesäuert hat, mit Jodzink stärkelösung oder mit Metadiamidobenzol (Metaphenylendiamin-) Lösung. Erstere giebt bei Anwesenheit von salpetriger Säure Blau-, letztere Braun färbung. Quantitatives erfährt man durch Ausführung der entsprechenden Reactionen mit Vergleichslösungen, die einen bestimmten Gehalt an salpetriger Säure (Natriumnitrit) haben. Auch von salpetriger Säure pflegen in reinen Wässern höchstens Spuren vorhanden zu sein.
Zur Untersuchung auf Salpetersäure (Nitrate) benutzt man zweckmässig Diphenylamin, welches in Gegenwart von concentrirter Schwefelsäure mit dem Wasser in Berührung gebracht wird. Bei Anwesenheit von Salpeter säure entsteht Blaufärbung. Es ist aber zu bemerken, dass durch diese Reaction auch salpetrige Säure angezeigt wird. Zur quantitativen Bestimmung benutzt man die Eigenschaft der Salpetersäure, Indigo in saurer heisser Lösung zu entfärben. Man titrirt das zu untersuchende Wasser, nach dem es mit viel concentrirter Schwefelsäure versetzt wurde, in dem hier durch hergestellten heissen Zustand mit einer Indigolösung, welche vorher gegen eine Salpetersäurelösung von bekanntem Gehalt (Kaliumnitrat) »ein gestellt« worden ist. (Die Ausführung dieser Untersuchungsmethode erfordert besondere Uebung.)
Salpetersäure findet sich in reinem Grund-und Quellwasser häufig. Im Maximum pflegen in reinem Wasser 15 Mgrm. pro Liter vorhanden zu sein.
Das Chlor (Chloride) bestimmt man in einfacher Weise durch Titriren des mit einigen Tropfen Kaliummonochromatlösung versetzten Wassers mit einer Siibernitratlösung von bekanntem Gehalt. Die Anwesenheit von Chlo riden veranlasst zunächst einen weissen Niederschlag (Chlorsilber), der aber in der gelben Flüssigkeit gelb erscheint. Von dem Moment an, in welchem das sämmtliche vorhandene Chlor durch das Silber gebunden ist, zeigt der Niederschlag rothe Farbe (Silberchromat). Um die Feststellung dieses Zeit punktes handelt es sich also, und aus der bis dahin verbrauchten Menge Silberlösung läßt sich die vorhandene Menge Chlor leicht berechnen. Reine Wässer pflegen nicht mehr als höchstens etwa 30 Mgrm. Chlor pro Liter zu enthalten.
Zur Prüfung des Wassers auf die vorhandene Menge Kalk (Kalksalze) kann man in der Weise verfahren, dass man dem Wasser eine Oxalsäure lösung von bekanntem Gehalt im Ueberschuss zufügt; man macht dann das Wasser durch Zufügen von Ammoniak leicht alkalisch und erhitzt zum Sieden. Der Kalk hat sich dabei völlig ausgeschieden in Form von krystallinischem Calciumoxalat. Der Niederschlag wird abfiltrirt und in dem Filtrat die noch vorhandene, d. h. nicht zur Ausfällung des Kalks gebrauchte Oxalsäure durch Titriren mit Kaliumpermanganatlösung der Menge nach bestimmt. Hieraus lässt sich der ursprüngliche Kalkgehalt des Wassers leicht berechnen (Mohr'sche Methode).
Kalk- (und Magnesia-) Salze bedingen, wie bereits oben (S. 82) gesagt, die Härte des Wassers. Dieselbe lässt sich quantitativ auch dadurch ermitteln dass man das Wasser mit einer Seifenlösung schüttelt, die vorher auf eine Calcium-oder Bariumchloridlösung von bekanntem Gehalt »eingestellt« wurde. Man benutzt hier die Thatsache, dass das fettsaure Kalium der Seife mit den gelösten neutralen Salzen der Erdalkalimetalle und des Magnesiums eine Umsetzung erfährt: die genannten Metalle werden in Form ihrer fettsauren Verbindungen als unlöslicher Niederschlag ausgeschieden. Richtet man den Zusatz der Seifenlösung nun so ein, dass zunächst nur wenig, dann vorsichtig mehr und mehr zugesetzt wird, so tritt in der nach dem jedesmaligen Zusätze der Seifenlösung geschüttelten Flüssigkeit von dem Momente ab, in welchem die genannten Metalle vollständig ausgeschieden sind, Schaumbildung ein. Aus der Menge der verbrauchten Seifenlösung lässt sich dann unter Benutzung einer bezüglich des Zustandekommens der Schaumbildung empirisch ermittelten Tabelle (vergl. die speciellen Lehrbücher) der Härtegrad berechnen. (Ein deutscher Härtegrad entspricht, wie bereits oben angegeben, 1 Theil Calciumoxyd in 100. 000 Theilen Wasser.)
Durch Glühen des Troekenrückstandes werden die organischen Stoffe zerstört, gebundenes Wasser, so weit möglich, entfernt, jedoch treten auch je nach dem Grade der Gluth Zersetzungen ein; von kohlensaurer Magnesia entweicht die Kohlensäure, Chlormagnesium giebt Salzsäure ab u. s. w., so dass die Bedeutung des sogenannten »Glühverlustes« immer nur eine schwankende sein wird.
Durch Auslaugen des Glührückstandes und Eindunsten des Filtrates zur Trockne kann man annähernd die vorhandenen Alkalisalze ermitteln, wie sie namentlich verunreinigtes Wasser in ungewöhnlicher Menge enthält; das Filtrat reagirt dann oft stark alkalisch, wenn das Alkali anorganische Substanz oder Salpetersäure gebunden war. Als »organische Substanz« bezeichnet man die durch Kaliumpermanganat in Gegenwart von freier Säure bei Siedetemperatur leicht zu oxydirenden, in dem zu untersuchenden Wasser enthaltenen Stoffe. Man drückt die Menge dieser Stoffe durch die zur Oxydation einer bestimmten Menge des Wassers verbrauchte Quantität Kaliumpermanganat oder auch durch die dieser Quantität entsprechende, zur Oxydation verbrauchte Menge Sauerstoff aus, wobei 1 Th. Sauerstoff 3, 94 Th. Kaliumpermanganat entspricht. Da Kaliumpermanganatlösungen sich nicht längere Zeit unverändert halten, so stellt man die zu benützende Kaliumpermanganatlösung jedesmal vor der Ausführung der Bestimmung titrimetrisch auf eine ihrem Gehalte nach stets leicht und genau herzustellende Oxalsäurelösung ein, d. h. man ermittelt, wieviel Oxalsäure von einem bestimmten Volumen der zu benützenden Permanganatlösung oxydirt wird, und berechnet, nachdem man dann die Oxydirbarkeit des Wassers geprüft hat, den Sauerstoff verbrauch. 10 Ccm. einer Yioo Normaloxalsäurelösung (0, 63 Grm. im Liter Wasser gelöst) verbrauchen eine Kaliumpermanganatmenge zur Oxydation, die 0, 8 Mgrm. Sauerstoff entspricht.
Reines Grund-, respective Quellwasser enthält sehr wenig von solchen oxydirbaren Stoffen. Der Sauerstoffverbrauch geht hier über 2 Mgrm. pro Liter Wasser nicht hinaus. Zur Prüfung des Wassers auf Ammoniak (Ammoniumsalze) benutzt man zweckmässig das NESSLER'sche Reagens (alkalische Quecksilberkalium- jodidlösung), welches in alkalischer Lösung bei Gegenwart von Ammoniak in dem zu untersuchenden Wasser eine gelbe bis braune Färbung, bei höherem Gehalte einen gelbröthlichen Niederschlag erzeugt. Um über die Quantität des Ammoniakgehaltes Genaueres zu erfahren, stellt man sich durch Auflösung bestimmter Mengen von Chlorammonium in Wasser Lösungen von bekanntem Ammoniakgehalt her und vergleicht dann die durch das NESSLER'sche Reagens in diesen Lösungen erzeugten Färbungen mit der in dem zu untersuchenden Wasser erhaltenen. (Bevor übrigens ein zu unter suchendes Wasser mit dem genannten Reagens versetzt wird, müssen durch Zusatz von Sodalösung und Natronlauge die Kalksalze aus. dem Wasser ausgefällt werden.) In reinem Grundwasser pflegen von Ammoniak höchstens Spuren vorhanden zu sein.
Um Wasser auf salpetrige Säure (Nitrite) zu prüfen, versetzt man dasselbe, nachdem man es mit Schwefelsäure angesäuert hat, mit Jodzink stärkelösung oder mit Metadiamidobenzol (Metaphenylendiamin-) Lösung. Erstere giebt bei Anwesenheit von salpetriger Säure Blau-, letztere Braun färbung. Quantitatives erfährt man durch Ausführung der entsprechenden Reactionen mit Vergleichslösungen, die einen bestimmten Gehalt an salpetriger Säure (Natriumnitrit) haben. Auch von salpetriger Säure pflegen in reinen Wässern höchstens Spuren vorhanden zu sein.
Zur Untersuchung auf Salpetersäure (Nitrate) benutzt man zweckmässig Diphenylamin, welches in Gegenwart von concentrirter Schwefelsäure mit dem Wasser in Berührung gebracht wird. Bei Anwesenheit von Salpeter säure entsteht Blaufärbung. Es ist aber zu bemerken, dass durch diese Reaction auch salpetrige Säure angezeigt wird. Zur quantitativen Bestimmung benutzt man die Eigenschaft der Salpetersäure, Indigo in saurer heisser Lösung zu entfärben. Man titrirt das zu untersuchende Wasser, nach dem es mit viel concentrirter Schwefelsäure versetzt wurde, in dem hier durch hergestellten heissen Zustand mit einer Indigolösung, welche vorher gegen eine Salpetersäurelösung von bekanntem Gehalt (Kaliumnitrat) »ein gestellt« worden ist. (Die Ausführung dieser Untersuchungsmethode erfordert besondere Uebung.)
Salpetersäure findet sich in reinem Grund-und Quellwasser häufig. Im Maximum pflegen in reinem Wasser 15 Mgrm. pro Liter vorhanden zu sein.
Das Chlor (Chloride) bestimmt man in einfacher Weise durch Titriren des mit einigen Tropfen Kaliummonochromatlösung versetzten Wassers mit einer Siibernitratlösung von bekanntem Gehalt. Die Anwesenheit von Chlo riden veranlasst zunächst einen weissen Niederschlag (Chlorsilber), der aber in der gelben Flüssigkeit gelb erscheint. Von dem Moment an, in welchem das sämmtliche vorhandene Chlor durch das Silber gebunden ist, zeigt der Niederschlag rothe Farbe (Silberchromat). Um die Feststellung dieses Zeit punktes handelt es sich also, und aus der bis dahin verbrauchten Menge Silberlösung läßt sich die vorhandene Menge Chlor leicht berechnen. Reine Wässer pflegen nicht mehr als höchstens etwa 30 Mgrm. Chlor pro Liter zu enthalten.
Zur Prüfung des Wassers auf die vorhandene Menge Kalk (Kalksalze) kann man in der Weise verfahren, dass man dem Wasser eine Oxalsäure lösung von bekanntem Gehalt im Ueberschuss zufügt; man macht dann das Wasser durch Zufügen von Ammoniak leicht alkalisch und erhitzt zum Sieden. Der Kalk hat sich dabei völlig ausgeschieden in Form von krystallinischem Calciumoxalat. Der Niederschlag wird abfiltrirt und in dem Filtrat die noch vorhandene, d. h. nicht zur Ausfällung des Kalks gebrauchte Oxalsäure durch Titriren mit Kaliumpermanganatlösung der Menge nach bestimmt. Hieraus lässt sich der ursprüngliche Kalkgehalt des Wassers leicht berechnen (Mohr'sche Methode).
Kalk- (und Magnesia-) Salze bedingen, wie bereits oben (S. 82) gesagt, die Härte des Wassers. Dieselbe lässt sich quantitativ auch dadurch ermitteln dass man das Wasser mit einer Seifenlösung schüttelt, die vorher auf eine Calcium-oder Bariumchloridlösung von bekanntem Gehalt »eingestellt« wurde. Man benutzt hier die Thatsache, dass das fettsaure Kalium der Seife mit den gelösten neutralen Salzen der Erdalkalimetalle und des Magnesiums eine Umsetzung erfährt: die genannten Metalle werden in Form ihrer fettsauren Verbindungen als unlöslicher Niederschlag ausgeschieden. Richtet man den Zusatz der Seifenlösung nun so ein, dass zunächst nur wenig, dann vorsichtig mehr und mehr zugesetzt wird, so tritt in der nach dem jedesmaligen Zusätze der Seifenlösung geschüttelten Flüssigkeit von dem Momente ab, in welchem die genannten Metalle vollständig ausgeschieden sind, Schaumbildung ein. Aus der Menge der verbrauchten Seifenlösung lässt sich dann unter Benutzung einer bezüglich des Zustandekommens der Schaumbildung empirisch ermittelten Tabelle (vergl. die speciellen Lehrbücher) der Härtegrad berechnen. (Ein deutscher Härtegrad entspricht, wie bereits oben angegeben, 1 Theil Calciumoxyd in 100. 000 Theilen Wasser.)
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