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neu: CO2- für Tafelwassergeräte
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Die Löslichkeit von CO2 in Wasser, abhängig
vom Druck und der Temperatur
Generell gilt: je niedriger die Temperatur
und je höher der Druck, desto größer ist die Löslichkeit.
Die fest installierten Wasserspender werden
in der Regel mit einem CO2 Druck von 3 - 5 Bar und einer
Temperatur von 8 - 15 Grad eingestellt. Damit liegt der
theoretische CO2 Gehalt des voll carbonisierten Wassers
(nicht medium oder still) zwischen ca 3 g CO2 / l und 12
g CO2 / l . Der tatsächliche Gehalt ist wegen Verlusten
im System niedriger, er liegt bei maximal ca. 8 g CO2 /
l
eigene Grafik, modifiziert nach http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Co2pctrp.png (Quelle)
pH-Wert und CO2 (Quelle: http://www.wissenschaft-technik-ethik.de/wasser_ph.html#100 -
Auszug)
von Dr.-Ing. Heiner Grimm, Clausthal-Zellerfeld
Wegen der besonderen Bedeutung der Kohlensäure und
ihrer Salze, der Carbonate, in der Natur und für die
Lebensvorgänge soll auf diese hier noch einmal gesondert
eingegangen werden.
In Wasser gelöstes CO2 reagiert in einer langsamen Reaktion (mehrere Sekunden)
zu einem geringen Teil mit Wasser zu einer nicht sehr stabilen Säure, der
Kohlensäure, die dann in 2 Stufen dissoziiert:
CO2 + H2O <--> H2CO3 (Bildung der Kohlensäure)
H2CO3 <--> H+ + HCO3-
HCO3- <--> H+ + CO3--
Es ist inzwischen gelungen, die Existenz von Kohlensäure in wäßriger
Lösung auch mit Hilfe spektroskopischer Methoden nachzuweisen. Die bis Mitte
Februar 2006 an dieser Stelle vertretene Auffassung, die Existenz von H2CO3 sei
bisher nicht nachgewiesen, wird hiermit revidiert.
Die Salze der Kohlensäure, die Carbonate (z.B. Soda = Natriumcarbonat =
Na2CO3 und Natron = Natriumhydrogencarbonat = NaHCO3), lassen sich leicht in
reiner Form darstellen.
Für die pH-Berechnung von CO2-Lösungen, bei denen in der Regel die
Konzentration des gelösten CO2 bekannt ist, ist es am praktischsten, die
Gleichgewichtskonstanten der H2CO3-Bildung und der H2CO3-Dissoziation zu einer
einzigen Gleichgewichtskonstante für CO2 zusammenzufassen und somit die
saure Reaktion von in Wasser gelöstem CO2 formal durch die Reaktionen
CO2 + H2O <--> H+ + HCO3- [19]
CO2 + OH- <--> HCO3- [20]
zu beschreiben.
Die Interpretation des Hägg-Diagramms für eine 0,05M-Lösung von
CO2 oder eines seiner Salze sei dem Leser selbst überlassen.
H ägg-Diagramm für CO2 und Carbonate
Autor und (c): Dr.-Ing. Heiner Grimm, Clausthal-Zellerfeld
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