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3
I
= Ionenstärke (mol/l),
c
(1,2,3,..n) = Stoffmengenkonzentration des
Ions 1, 2, 3,…n (mol/l),
(P
ETER
D
EBYE
, niederländischer Chemiker und
Physiker; 1884-1966, E
RICH
H
ÜCKEL
, deutscher
Chemiker und Physiker; 1896-1963) nach fol-
gender empirischer Zahlenwertgleichung berech-
net werden:
z
1,2,3,..n
.
= Äquivalentzahl, Wertigkeit des
Ions 1, 2, 3, …n (1).
2
05
,
z
{ }
I
Die gleiche Berechnung von
I
kann auch direkt
von der Massenkonzentration der Ionen ausge-
hen, die in der chemischen Wasseranalyse ange-
geben ist:
lg
f
Gl. 98
8
1
0 33 10
,
{
d
}
{ }
I
J
f
=
Aktivitätskoeffizient (1),
z
=
Wertigkeit des Ions, für das
f
berechnet
wird (1),
2
2
2
2
I
0,5 (
(1)
k
(2)
k
(3)
k
...
( )
n k
n
)
1
2
3
Ionendurchmesser (10
-8
bis 5 · 10
-8
Gl. 94
d
J
=
cm)
(cm),
I
=
Ionenstärke (mol/l),
I
=
aufgrund der Analyse errechnete Ionen-
stärke der Lösung (mol/l).
β
(1,2,3,…n) = Massenkonzentration des Ions
1, 2, 3,…n (mg/l),
Geht man von einem mittleren Ionendurchmes-
ser von
d
J
= 3 · 10
-8
cm aus, vereinfacht sich die
Gleichung, da im Nenner der Summand (0,33 ·
10
8
· 3 · 10
-8
= 1) wird. Dann ist
mit:
2
3
z
M
(X)
(X)
10 g
1mg
k
(X)
Gl. 95
2
05
1
,
z
I
(Gl. 98)
lg
f
k
(X) =
Umrechnungsfaktor für das Ion X
(mol/g),
I
z
(X)
=
Äquivalentzahl, Wertigkeit des Ions (1),
M
(X) =
Molmasse des Ions X (g/mol).
Häufig wird folgende empirische Zahlenwertglei-
chung angewandt:
L
ANGELIER
(1936) gibt folgende Näherungsglei-
chung für die Ionenstärke
I
an, sofern die Lösung
zu ungefähr gleichen Teilen aus I- und II-werti-
gen Ionen besteht:
2
lg
f
0 298
,
z
2
I
Gl. 99
Weitere Gleichungen sind in DVWK (1992b,
S. 22) zusammengestellt.
Durch das Vorhandensein von Fremdionen
ändert sich die Ionenstärke und somit die Aktivi-
tätskoeffizienten und die Aktivitäten aller gelös-
ten Ionen. Dies hat dann auch Einfluß auf die
Löslichkeit eines Stoffes im Wasser. Somit ist das
Löslichkeitsprodukt (Gl. 88) statt mit Stoffmen-
genkonzentrationen mit Aktivitäten zu bilden, es
wird daher als Ionenaktivitätsprodukt bezeich-
net:
25 10
5
I
,
R
Gl. 96
I
= Ionenstärke (mol/l),
R
= Abdampfrückstand (mg/l).
Nach M
AIER
& G
ROHMANN
(1977) lässt sich die
Ionenstärke
I
hinreichend genau aus der elektri-
schen Leitfähigkeit
κ
(mS/cm) bei 20 °C errech-
nen:
I
018
,
Gl. 97
m
n
v
v
I
f
c
(
A
)
f
c
(
B
)
Gl. 100
AB
A
B
I
=
Ionenstärke (mol/l),
κ
=
elektrische Leitfähigkeit (mS/cm).
Ionenaktivitätsprodukt (mol
m
+
n
/l
m
+
n
),
I
AB
=
Ist die Ionenstärke
I
einer Lösung aus den Werten
einer chemischen Analyse bekannt, kann der Ak-
tivitätskoeffizient
f
nach D
EBYE
& H
ÜCKEL
(1923)
f
A
,
f
B
=
Aktivitätskoeffizienten der Ionen (1),
c
(…) =
Stoffmengenkonzentration des Ions in
der Lösung (mol/l),
