Titel: | Ueber die Bestimmung der Härte des Wassers nach Clark. |
Fundstelle: | Band 125, Jahrgang 1852, Nr. XIV., S. 32 |
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XIV.
Ueber die Bestimmung der Härte des Wassers nach
Clark.
Aus dem württembergischen Gewerbeblatt, 1852, Nr.
25.
Faißt, über die Bestimmung der Härte des Wassers.
Bei meiner Anwesenheit in England im vorigen Sommer lernte ich das für viele
technische Zwecke sehr praktische Verfahren von Clark
kennen, ich erfuhr namentlich auch von Prof. Hofmann in
London, daß diese Methode dort sehr häufig in Anwendung komme, daß beim Graben neuer
Brunnen, bei Anlegung von Wasserleitungen, bei Gründung neuer Fabriketablissements
gewöhnlich das Wasser auf seine Härte, und zwar nach diesem Verfahren von Clark untersucht wird. Dadurch ward ich veranlaßt, bei
meiner Rückkehr Hrn. Faißt aufzufordern, titrirte
Seifenlösung zu solchem Zweck darzustellen und damit die nöthigen Versuche zu
machen. Das Verfahren wird in den Händen eines ungeübten Laien weniger zuverlässige
Resultate geben; ein geübter Chemiker wird aber mit Hülfe solcher titrirten
Seifenlösung in kürzester Zeit die Härte eines Wassers genau bestimmen können, und
es ist dadurch den Technikern die Möglichkeit gegeben, ohne große Unkosten solche
Untersuchung anstellen zu lassen.
Dr. Fehling.
Untersuchung des Wassers für technische Zwecke.
Das tellurische Wasser, wie es sich unter verschiedenen Namen als Brunnen-,
See-, Fluß- etc. Wasser vorfindet, ist stets mehr oder weniger mit
anderen fremdartigen Substanzen verunreinigt, welche je nach ihrer Natur und
Quantität dem Wasser verschiedene Eigenschaften ertheilen, die bei der allgemeinen
Anwendung desselben im menschlichen Haushalt sowohl, wie in den verschiedensten
Zweigen der Gewerbe und Technik überhaupt meist sehr in Betracht kommen. Zu den
gewöhnlichsten und wegen ihrer nachtheiligen Wirkungen bei der Verwendung des
Wassers wichtigsten Verunreinigungen gehören hauptsächlich Kalk- und
Bittererdeverbindungen, deren nacktheilige Wirkungen z.B. in der Färberei, beim
Seifensieden, beim Waschen, bei Dampfmaschinen etc. nur allzuhäufig sich erkennen
lassen. Es ist deßhalb begreiflich, wie wichtig es ist, die Eigenschaften eines
Wassers in dieser Beziehung auf leichte und einfache Weise ermitteln zu können, um
darnach dem Gewerbtreibenden und Fabrikanten es möglich zu machen, den Grad der
schädlichen Wirkung des
angewandten Wassers, und im Zusammenhang damit zugleich geeignete Mittel und deren
zweckmäßige Verwendung zur Hebung des Uebels auf leichte Weise kennen zu lernen. Bei
manchen technisch gebrauchten Materialien, wie Soda, Potasche, Chlorkalk etc. ist
dem Industriellen eine genaue Kenntniß aller einzelnen darin enthaltenen
Bestandtheile und deren Quantität nicht nöthig; er braucht nur die Bestandtheile,
welche bei der Verwendung allein wirksam sind, nach Qualität und Quantität zu
kennen; ebenso ist es bei Verwendung von Wasser meist nicht nothwendig, durch eine
vollständige chemische Analyse die Zusammensetzung desselben ermittelt zu haben,
sondern es wird in der Regel genügen, den Kalk- und mit diesem den
Bittererdegehalt im Wasser zu kennen, Bestandtheile, welche dem Wasser vorzugsweise
und fast allein die Eigenschaften ertheilen, welche wir bei der Verwendung des wegen
dieser Bestandtheile so genannten „harten
Wassers“ so häufig zu beklagen haben.
In England wurde durch Clark zuerst ein Verfahren in
Anwendung gebracht, nach welchem die Quantität der Bestandtheile, durch welche die
Härte eines Wassers bedingt ist, auf einfache Weise
durch Zusatz von titrirter Seifenlösung bis zur Bildung eines bleibenden Schaums
bestimmt wird.
Clark bezeichnet den Gehalt des Wassers an solchen
Bestandtheilen (Kalksalzen etc.) durch „Härtegrade“, wobei je 1
Härtegrad 1 Gran kohlensauren Kalk (oder die ihm äquivalente Menge schwefelsauren
Kalk, Chlorcalcium und andere Kalksalze) in 1 Gallon Wasser oder 1 Theil
kohlensauren Kalk in 70,000 Theilen Wasser repräsentirt, oder 1 Theil Kalk an irgend
eine Säure gebunden in 125,000 Theilen Wasser. Bolley,
welcher in neuester Zeit ebenfalls Mittheilung über diesen Gegenstand gemacht
hatPolytechn. Journal Bd. CXXIV S.
204., schlägt eine Abänderung dieser Bezeichnung in der Art vor, statt 1/70000
Theil kohlensaurem Kalk 1/100000 dieses Salzes im Wasser als 1 Härtegrad zu
bezeichnen, wodurch eine einfachere Rechnung möglich ist. Wird Wasser gekocht, so
schlägt sich der darin ursprünglich gelöste kohlensaure Kalk nieder, während
sonstige Kalksalze gelöst bleiben; war die Härte des Wassers durch kohlensauren Kalk
ganz oder theilweise bedingt, so verschwindet die Härte in demselben Maaße; Wasser,
das nur kohlensauren Kalk und keine anderen Kalksalze
enthält, ist nach dem Kochen ganz weich; Wasser, welches keinen kohlensauren Kalk und nur
andere Kalksalze enthält, verliert durch Kochen nichts von seiner Härte. In England
unterscheidet man daher von der Gesammthärte eines
Wassers, welche abhängig ist von der ganzen Quantität Kalk und Bittererde, die darin
enthalten ist, gleichgültig mit welchen Säuren in Verbindung, die temporäre Härte, abhängig von der Menge Kalk und
Bittererde, welche nur durch Kohlensäure in Lösung gebracht war, und beim Kochen aus
dem Wasser abgeschieden wird, und die bleibende Härte,
bedingt durch die Kalksalze welche sich durch bloßes Aufkochen aus dem Wasser nicht
abscheiden. Wenn demnach in einem natürlichen Wasser die Gesammthärte, wie sie
mittelst des hier zu beschreibenden Verfahrens gefunden wird, z.B. 21°
beträgt, und das Wasser würde nach dem Kochen, auf die gleiche Art untersucht, nur
noch 14 Härtegrade zeigen, so wäre die temporäre Härte des betreffenden Wassers
7°; d.h. 1/3 des Kalks wäre an Kohlensäure gebunden, die andern 2/3 Kalk an
Schwefelsäure, Salzsäure u.s.w.
Das Verfahren von Clark gründet sich darauf, daß eine
Seifenlösung durch eine Lösung von Kalksalzen oder durch – chemisch diesen
ähnlich wirkende Salze – zersetzt wird, und daß die Menge einer und derselben
Seife zur Menge der vorhandenen Kalksalze, welche in der gleichen Quantität Wasser
gelöst sind, in einem durch die Erfahrung bestimmten Verhältniß steht.
Nach Versuchen, welche ich im Spätjahr 1851 über diese Methode, die Härte des Wassers
zu bestimmen, angefangen habe, welche aber in Folge anderweitiger Arbeiten erst in
letzter Zeit vollendet werden konnten, habe ich die Zweckmäßigkeit dieser Methode,
besonders für technische Zwecke, vollkommen erprobt gefunden, und ich werde in
Folgendem die Details des Verfahrens, welches ich dabei in Anwendung gebracht habe,
sowie die dabei erhaltenen Resultate, welche in einzelnen Fällen von denen durch Moser und Bolley erhaltenen
differiren, beschreiben.
Der größere Theil der Versuche wurde gemeinschaftlich mit Hrn. C. Knauß ausgeführt; durch gegenseitige Controle aller
einzelnen Proben wurden übereinstimmende und daher zuverlässige Resultate
erhalten.
Wird zu einer Lösung von Chlorcalcium, welche in 100,000 Thln. eine höchstens 12
Thln. Kalk (Calciumoxyd) entsprechende Menge Chlorcalcium enthält, eine weingeistige
Seifenlösung von bestimmter Concentration nach und nach hinzufügt, so tritt ein
Punkt ein, bei welchem nach lebhaftem Umschütteln der Kalklösung auf deren
Oberfläche sich ein mehr
oder weniger starker bleibender Schaum gebildet hat,
während der Schaum, welcher vor dieser Zeit auf Zusatz von Seifenlösung zu der
Chlorcalciumlösung durch Umschütteln hervorgebracht wird, fast momentan wieder
verschwindet; diese Erscheinung tritt erst ein, wenn aller Kalk durch Seifenlösung
vollständig gefällt ist und läßt daher diesen Punkt bei vorsichtiger Behandlung
leicht erkennen. Das Gelingen des Versuchs ist aber durchaus an gewisse
Verhältnisse, besonders der Concentration der angewandten Flüssigkeiten
(Kalk- und Seifenlösung) gebunden, ohne welche keine maßgebenden
Erscheinungen eintreten und keine constanten Resultate erhalten werden.
Bald nach Beginn meiner Versuche zeigten sich Uebelstände, welche, wenn sie nicht
hätten gehoben werden können, schon allein genügt haben würden die Unzweckmäßigkeit
der ganzen Methode darzuthun.
Wird zur Darstellung der Normalseifenlösung gewöhnliche gute Natrontalgseife, wie von
Clark und Moser
vorgeschrieben, angewandt und diese in Weingeist von 56° Tr. gelöst, so tritt
der Uebelstand ein, daß die Seifenlösung bei der daselbst vorgeschriebenen
Concentration sich nach kurzer Zeit zersetzt, indem sich schon nach mehreren Tagen
aus der Lösung eine reichliche Menge einer unlöslichen Seife (saures Salz)
abscheidet; ich glaubte den Grund hiervon in der allzugroßen Verdünnung der Lösung
suchen zu müssen, weßhalb ich eine Lösung von Seife in der nöthigen Menge von
gewöhnlichem käuflichem Alkohol von 90° darstellte, um dann durch Verdünnen
derselben mit der nöthigen Menge Wasser erst unmittelbar vor deren Anwendung den
Zweck zu erreichen; aber diese stärkere Lösung gelatinirte in 1 oder 2 Tagen. Es ist
nun nach den Angaben von Clark und Moser wahrscheinlich, daß nicht alle Natrontalgseife sich so verhält,
mehrere von mir versuchte Proben zeigten jedoch das angegebene Verhalten. Ich
versuchte deßhalb andere Seifen für diesen Zweck anzuwenden, und fand, daß
Natronölseife (welche man aus gewöhnlicher Oelsäure mit Soda selbst darstellen kann)
sehr gut geeignet ist, indem diese in einer starken alkoholischen Lösung nach
Verlauf mehrerer Monate keine merkbare Veränderung erlitten hat.
Die Concentration der anzuwendenden Seifenlösung ist
ebenfalls sehr wesentlich, weil nur bei einem gewissen Grad der Verdünnung (wie
weiter unten bei der Darstellung der Normalseifenlösung angegeben werden wird) ein
Schaum hervorgebracht werden kann, welcher unter denselben Umständen auch stets das
gleiche Verhalten zeigt, und die Angabe von Bolley, als
sey die Seifenlösung so zu titriren, daß von sehr hartem Wasser doch
nicht mehr Seifenlösung als 40 bis 50 Kubikcentimeter zu jedem Versuch gefordert
werden, wäre darnach zu berichtigen. Aber eben so darf auch der Kalkgehalt in einer
verdünnten Kalklösung gewisse Gränzen nicht überschreiten. Wird z.B. zu einer
Chlorcalciumlösung, welche in 100,000 Theilen mehr als 12 Thle. Kalk enthält, von
der Normalseifenlösung nach und nach zugesetzt, so wird schon nach Zusatz von
weniger Seifenlösung beim Umschütteln auf der Oberfläche ein ungleichartiger,
häutiger aber bleibender Schaum sich zeigen, lange bevor aller Kalk durch Seife
gefällt seyn wird; diese Erscheinung ist um so auffallender, je mehr Kalk das Wasser
enthält. Der Schaum, welchem man bei Untersuchung sehr kalkhaltiger Wasser häufig
begegnet, ist von dem normalen sehr leicht zu unterscheiden. Weiter ist es, um einen
bleibenden Schaum zu erhalten, nöthig, daß die Seife in nicht zu starkem Alkohol,
sondern in solchem von etwa 56° Tr. gelöst sey, weil der erstere das Schäumen
verhindert.
Zu dem Titriren der Seifenlösung dienten mir vollkommen neutrale Lösungen von
Chlorcalcium, welche je in 100 Grammen Lösung eine 0,5, 1, 1,5, 2 bis 12
Milligrammen Kalk entsprechende Menge Chlorcalcium enthielten, und welche Lösungen
ich hiernach mit I, II, III bis XXIV bezeichnet habe. Diese Lösungen erhielt ich
dadurch, daß ich mir eine größere Portion neutrale Chlorcalciumlösung, durch
Auflösen von reinem kohlensaurem Kalk in Salzsäure und Abdampfen zur Trockne,
darstellte, welche in 100 Grammen eine 12 Milligrammen Kalk (Calciumoxyd)
äquivalente Menge Chlorcalcium gelöst enthielt, was durch directe Bestimmung des
Kalks controlirt war. Diese Lösung wurde zur Darstellung der verdünnteren Lösungen
mit reinem Wasser in dem nöthigen Gewichtsverhältniß gemischt.
Die Normalseifenlösung, wie sie den Anforderungen für die
fraglichen Zwecke zu entsprechen geeignet ist, stellte ich nach mannichfachen
vorhergegangenen Versuchen auf folgende Weise dar:
Zuerst wird eine stärkere Lösung durch Auflösen von 30 Grammen ziemlich stark
ausgetrockneter (etwa 12 Proc. Wasser haltender) Natronölseife in 3 Liter Alkohol
von 90° Tr. dargestellt; die trübe Lösung wird von abgeschiedenem
kohlensaurem Natron abfiltrirt und in einer gut verschlossenen Flasche aufbewahrt.
Eine solche Lösung hat sich nun schon Monate lang gehalten, ohne alle Veränderung.
Diese concentrirte Seifenlösung wird nun zum Gebrauch verdünnt, und zwar setzt man
zu 200 Grammen obiger Lösung zuerst 150 Gramme Wasser, um den Weingeist der Lösung
auf 56° Tr. zu bringen und dann 130 Gramme Weingeist von 56° Tr.
Hierdurch erhält man eine Lösung, von welcher genau 45 Kubikcentimeter erfordert
werden, um in 100 Grammen der Normalkalklösung (12 Milligramme Kalk enthaltend)
allen Kalk zu fällen, d.h. die charakteristische Schaumbildung hervorzurufen. Diese
verdünnte Lösung wird in nicht zu großer Menge vorräthig gehalten.
Für die Ausführung der Versuche selbst nimmt man zweckmäßig 25 kleine Flaschen mit
gut eingeschliffenen Glasstöpseln von 300 bis 400 Kubikcentimeter Inhalt und bringt
in dieselben je 100 Gramme der Chlorcalciumlösung I, II, III bis XXIV und in die
eine Flasche 100 Gramme destillirten Wassers.
Setzt man nun zu den Lösungen in diesen einzelnen Flaschen aus einer in 1/10
Kubikcentimeter eingetheilten Bürette nach und nach in kleinen Portionen von der
Normalseifenlösung und versucht nach jedesmaligem wiederholtem Zusatz von
Seifenlösung durch etwa 20maliges Hin- und Herschütteln der Flasche ein
Schäumen in der Flüssigkeit hervorzubringen, so verschwindet der hierbei gebildete
Schaum schnell nach dem Aufhören des Schüttelns, so lange nicht aller Kalk durch die
zugesetzte Seifenlösung vollständig gefällt ist; fährt man auf diese Weise so lange
mit Zusatz von Seifenlösung fort, bis durch Schütteln ein dichter und zarter Schaum
sich gebildet hat, welcher sich bis zu 4 oder 5 Minuten auf der Oberfläche erhält,
und auch selbst Versuchen zu seiner Vernichtung (sanftes Hin- und Herbewegen
und Neigen der Flasche etc.) während dieser Zeit zu widerstehen vermag, so beweist
dieß, daß aller Kalk gefällt und ein kleiner Ueberschuß von Seifenlösung zugesetzt
ist. Diese Reaction ist so empfindlich, daß einem in solchen Untersuchungen Geübten
es leicht möglich wird, bis auf nur wenige Tropfen (höchstens 0,1 Kubikcentimeter)
Seifenlösung den Punkt der vollständigen Zersetzung genau zu bestimmen.
Wesentlich ist bei diesen Versuchen, daß alle möglichst auf gleiche Weise behandelt
werden, so in Beziehung auf Stärke des Schüttelns, Zeitdauer des hervorgebrachten
Schaums etc., denn nur auf diese Weise ist es möglich, stets zuverlässige und
übereinstimmende Resultate zu erhalten.
Auf diese Weise wurden die Resultate, wie sie in folgender Tabelle zusammengestellt
sind, erlangt:
Normalseifen-
lösung.
Diffe-
renz.
100 Gr.
destillirtes Wasser erfordern
1,4
Kubikcentim.
I.
100 „
Chlorcalciumlös.
0,5 Milligr. Kalk (Calciumox.)
enth.
erf. 3,4
„ 2,0
II.
100 „
„
1,0
„
„ 5,4
„ 2,0
III.
100 „
„
1,5
„
„ 7,4
„ 2,0
IV.
100 „
„
2,0
„
„ 9,4
„ 2,0
V.
100 „
„
2,5
„
„ 11,3
„ 1,9
VI.
100 „
„
3,0
„
„ 13,2
„ 1,9
VII.
100 „
„
3,5
„
„ 15,1
„ 1,9
VIII.
100 „
„
4,0
„
„ 17,0
„ 1,9
IX.
100 „
„
4,5
„
„ 18,9
„ 1,9
X.
100 „
„
5,0
„
„ 20,8
„ 1,9
XI.
100 „
„
5,5
„
„ 22,6
„ 1,8
XII.
100 „
„
6,0
„
„ 24,4
„ 1,8
XIII.
100 „
„
6,5
„
„ 26,2
„ 1,8
XIV.
100 „
„
7,0
„
„ 28,0
„ 1,8
XV.
100 „
„
7,5
„
„ 29,8
„ 1,8
XVI.
100 „
„
8,0
„
„ 31,6
„ 1,8
XVII.
100 „
„
8,5
„
„ 33,3
„ 1,7
XVIII.
100 „
„
9,0
„
„ 35,0
„ 1,7
XIX.
100 „
„
9,5
„
„ 36,7
„ 1,7
XX.
100 „
„
10,0
„
„ 38,4
„ 1,7
XXI.
100 „
„
10,5
„
„ 40,1
„ 1,7
XXII.
100 „
„
11,0
„
„ 41,8
„ 1,7
XXIII.
100 „
„
11,5
„
„ 43,4
„ 1,6
XXIV.
100 „
„
12,0
„
„ 45,0
„ 1,6
Aus dieser Tabelle ist zu ersehen, daß eine gewisse Quantität der Normalseifenlösung
nöthig ist, um in 100 Grammen reinem Wasser eine Schaumbildung möglich zu machen,
und daß ferner die zur Fällung des Kalks nöthige Menge Seifenlösung nicht ganz in
demselben Verhältniß zunimmt, wie der Kalkgehalt.
Mit Hülfe dieser Tabelle ist es nun leicht in einer Kalksalzlösung in einem harten
Wasser), vorausgesetzt, daß der Kalkgehalt derselben 0,00012 nicht übersteigt,
mittelst der Normalseifenlösung den Kalkgehalt zu bestimmen, und zwar erhält man bei
der Berechnung des Kalkgehalts der untersuchten Flüssigkeiten nach vorstehender
Tabelle – da stets 100 Gramme der zu untersuchenden Lösung für einen Versuch
zu verwenden sind – die Anzahl von Milligrammen Kalk, welche in 100 Grammen
des untersuchten Wassers enthalten sind. Diese Anzahl von Milligrammen Kalk, welche
in 100 Grammen Wasser enthalten sind, können als „Härtegrade“ bezeichnet werden, um diesen Ausdruck Clark's beizubehalten; dann ist von 10° Härte das
Wasser, welches in 100 Gram. 10 Milligramme Kalk an Säure gebunden enthält. Untersucht
man das frische Wasser, so erhält man also die „ganze Härte“, das gekochte Wasser gibt die „bleibende Härte“ und die Differenz beider
gibt die „temporäre Härte.“ Die
Härtegrade nach Clark können leicht mit den hier
gewählten verglichen und gegenseitig in einander übergeführt werden.
Wie schon früher angegeben, repräsentirt 1 Härtegrad nach Clark 1 Theil kohlensauren Kalk in 70,000 Theilen Wasser, entsprechend 1
Thl. Kalk in 125,000 Thl. Wasser, während nach unserer Bezeichnung 1 Thl. Kalk in
100,000 Thl. Wasser = 1 Härtegrad ist; und die Clark'schen Härtegrade stehen demnach mit den unsern in dem einfachen
Verhältniß wie 4 : 5, und wir haben unsere Härtegrade nur mit 4/5 zu multipliciren,
um sie in die Clark'schen umzuwandeln.
Handelt es sich um Untersuchung eines kalkhaltigeren Wassers, dessen größerer
Kalkgehalt sich sogleich beim Zusatz von Seifenlösung zu erkennen gibt, wie oben
angeführt ist, so hat man nur die fragliche Kalklösung (Brunnenwasser etc.) mit dem
zwei-, drei-, vier- etc. fachen Gewicht reinen Wassers zu
verdünnen, um dadurch eine Lösung zu erhalten, welche in 100 Grammen zwischen 0,5
und 12 Milligramme Kalk enthält; untersucht man dann die so verdünnte Lösung
mittelst der Normalseifenlösung auf ihren Kalkgehalt, so hat man das gefundene
Resultat nur mit 2, 3, 4 etc., je nachdem die Verdünnung stattgefunden hat, zu
multipliciren, um den Kalkgehalt der ursprünglichen Flüssigkeit zu finden.
Die Richtigkeit dieser Behandlung habe ich durch mehrere und wiederholte Versuche
bestätigt gefunden. Hierbei muß ich jedoch bemerken, daß es nicht zweckmäßig wäre,
eine viel größere Verdünnung vorzunehmen, als eben nothwendig ist, weil die
Beobachtungsfehler sonst unnötigerweise vervielfältigt würden, und weil auch der
Schaum bei einem Kalkgehalt, welcher sich den beiden Gränzen (0,5 und 12
Milligramme) nähert, besonders durch minder Geübte, nicht so leicht und sicher
beurtheilt werden kann, als dieß bei den Mittelgliedern der Fall ist.
Trifft es sich bei diesen Versuchen, daß die Zahlen, welche die zur vollständigen
Fällung des Kalks verbrauchten Kubikcentimeter Seifenlösung ausdrücken, sich in
obiger Tabelle nicht unmittelbar vorfinden, so ist es leicht mit Hülfe der dort
angegebenen Differenzen die zwischenliegenden Größen zu berechnen. Daß der
Kalkgehalt für die directe Bestimmung in einem zu untersuchenden kalkhaltigen Wasser
zu groß ist, gibt sich
dadurch zu erkennen, daß schon nach Zusatz von verhältnißmäßig wenig Seifenlösung
die entstandene Kalkseife sich sogleich in zusammenhängenden Flocken abscheidet, und
durch Schütteln ein Schaum mit großen häutigen Blasen hervorgebracht wird, welcher
sich auf der Oberfläche erhält, noch ehe aller Kalk gefällt ist; während bei
geeigneter Concentration der Kalklösung auf Zusatz von Seifenlösung nur eine
gleichartige, trübe, opalisirende Flüssigkeit entsteht und erst nach vollständigem
Fällen des Kalks beim Schütteln ein Schaum mit den schon früher erwähnten
Eigenschaften sich bildet.
In Hinsicht darauf, ob und welchen Einfluß Bittererdesalze, die gleichzeitig neben Kalksalzen in der Auflösung enthalten
sind, auf Seifenlösung ausüben, habe ich Versuche angestellt. Zu diesem Zweck
stellte ich mir zuerst eine AuflösungAuflösuug von 0,528 Grammen krystallisirter schwefelsaurer Bittererde (eine 0,120
Grammen Kalk äquivalente Menge) in 1 Liter Lösung dar, und benützte diese
Normal-Bittererdelösung zu weiteren Versuchen.
41,666 Gramme dieser Lösung (eine 5 Milligr. Kalt äquivalente Menge Bittererde
enthaltend) mit Wasser bis zu 100 Grammen verdünnt, erforderten zur vollständigen
Zersetzung 20,8 Kubikcentim. Seifenlösung, also genau dieselbe Menge wie 5 Milligr.
Kalk.
25 Gramme Normal-Kalklösung (3 Milligr. Kalt enthaltend) mit 33,333 Grammen
Normal-Bittererdelösung (4 Milligr. Kalk entsprechend) und Wasser zu 100
Grammen verdünnt, erfordern 28 Kubikcentimet. Seifenlösung, also genau die Menge wie
7 Milligr. Kalk.
Die Erscheinungen, welche in diesen Fällen eintreten, sind etwas verschieden von
denen, welche in reinen Kalklösungen hervorgebracht werden. Ist nur Bittererde in
Lösung, so kommt es wohl vor, daß schon im Anfang auf Zusatz von Seifenlösung nach
dem Schütteln ein schöner dichter Schaum sich zeigt, der aber nach 1 Minute und
selbst noch kürzerer Zeit wieder vollkommen verschwindet, und dann auf weitern
Zusatz von Seifenlösung nach dem Schütteln erst dann wieder zum Vorschein kommt,
wenn alle Bittererde gefällt ist; der Schaum ist etwas weniger zart und mehr häutig
als bei Kalksalzen. Wenn Bittererdesalze gleichzeitig neben Kalksalzen durch
Seifenlösung zersetzt werden, so erkennt man die Gegenwart der erstern dadurch, daß,
weil auf Zusatz von Seifenlösung zuerst die Kalksalze gefällt werden, ein Zeitpunkt
eintritt (wenn aller Kalk gefällt ist), wo nach dem Umschütteln ein anderer Schaum
(mehr häutig) sich bildet als es bei Kalksalzen der Fall ist; in Beziehung auf die
Haltbarkeit verhält sich jedoch der Schaum wie immer, sobald nur alle Salze gefällt
sind.
Durch die oben beschriebenen und andere Versuche, welche dieselben Resultate
geliefert haben, und welche ich wohl kaum noch anzuführen brauche, ist hinlänglich
bewiesen, daß Bittererdesalze, sowohl für sich als mit Kalksalzen gemengt, gegen
Seifenlösung sich durchaus nicht indifferent verhalten, sondern ganz dieselbe
Zersetzung und unter ähnlichen Erscheinungen hervorbringen, wie eine äquivalente
Menge Kalksalze. Daß dem so seyn würde, ergibt sich schon aus dem den Kalksalzen
analogen Verhalten der Bittererdesalze, wie es in allen Lehrbüchern angegeben ist.
Es hätte daher unnöthig erscheinen können, hierüber noch Versuche zu machen. Hierzu
nöthigte jedoch namentlich der Einwurf von Campbel gegen
die Clark'sche Methode, den Bolley in seiner Abhandlung hierüber ausgeführt hat, wornach
Bittererdesalze, gleichzeitig mit Kalksalzen in einem
Wasser vorkommend, die Quantität der zur Schaumbildung nöthigen Seifenlösung
vermindern! Diese Behauptung ist wirklich unerklärlich und nach dem Vorhergehenden
muß sie auf einem Irrthum beruhen. Wenn nun Bolley dabei
bemerkt, daß man diesem Vorwurf ganz leicht begegnen könne, indem man das fragliche
Wasser mit dem gleichen Maaß destillirten Wassers verdünne, worauf dann das
gefundene Resultat zu verdoppeln sey, so ist unverständlich, wie hier die Verdünnung
mit Wasser die Wirkung der Bittererdesalze auf die Seife aufheben soll, was aller
Erfahrung widerspricht.
Bei den vielen Versuchen, welche ich bis jetzt nach der Clark'schen Methode anstellte, habe ich mich überzeugt, daß es nothwendig
ist, durch Uebung in derselben die einzelnen Erscheinungen genau beobachten und
kennen zu lernen, in welchem Fall dann aber auch leicht mittelst dieses Verfahrens
Resultate erzielt werden können, welche in Beziehung auf ihre Genauigkeit gewiß in
keiner Weise denen nachstehen, wie sie bei andern ähnlichen volumetrischen Proben
erreicht werden können.
Die Anwendung und der Nutzen solcher Wasseruntersuchung auf seine Härte ergibt sich
leicht. Handelt es sich darum, aus hartem Wasser, welches vermöge seines
Kalk- und Bittererdegehalts für manche besondere Zwecke sich nicht
unmittelbar verwenden läßt, den Kalk und die Bittererde durch geeignete Mittel, Soda
oder Potasche, abzuscheiden, so ist es von Wichtigkeit, die für diesen Zweck nöthige
Quantität dieser Materialien für eine bestimmte Menge Wasser kennen zu lernen. 28
Thle. Kalk erfordern nämlich 143 Theile krystallisirter Soda; hiernach werden z.B.
für 1 württembergischen Eimer (625 Pfd.) eines Wassers von 40° Härte (in
100,000 Theilen Wasser 40 Theile Kalk enthaltend) (40.625.143.32)/(100,000.28) =
40,8 Loth krystallisirter Soda erforderlich seyn oder für 1 Grad Härte 1,02 Loth
krystallisirte Soda. Will man statt krystallisirter Soda calcinirte Soda anwenden,
so hat man von dieser in demselben Fall nur 53/143 so viel als von der
krystallisirten, oder von der gewöhnlichen käuflichen (76–80grädigen) nahezu
die Hälfte der krystallisirten anzuwenden.
Sind im Wasser Kalk und Bittererde theilweise als doppelt-kohlensaure Salze
gelöst enthalten, welche bei Berührung mit der Atmosphäre allmählich – und
schnell durch Kochen – als einfach-kohlensaure Salze abgeschieden
werden und welche deßhalb nur eine temporäre Härte des Wassers bedingen, so sind in
demselben Verhältniß die oben angegebenen Quantitäten Soda zu vermindern.
A. Faißt.