Chemistry Reference
In-Depth Information
Ladungsumkehr. Derjenige pH-Wert, an dem äquivalente Mengen an positiven und
negativen Ladungen vorliegen, wird isoelektrischer Punkt IEP genannt (vergleiche
Erklären lässt sich dies durch die pH-abhängige Reaktionen von Oberflächen-
OH-Gruppen.
H
2
O
S-OH
COH
OH
!
C
S-OH
2
H
2
O
S-O
:
!
(3.1)
In Oberflächenwässern vorkommende natürliche Schmutzkolloide sind häufig ne-
gativ geladen. Da sie zudem meist organischer Natur sind, lässt sich ihr Gehalt
näherungsweise durch den PV-Wert angeben (PV
D
Permanganatverbrauch). Kali-
umpermanganat ist ein starkes Oxidationsmittel. Es ist in der Lage, Stoffe in saurer
Lösung vollständig zu oxidieren. Da in natürlichen Wässern aufgrund der Sau-
erstoffgegenwart kaum oxidierbare anorganische Teilchen, wie z. B. Mn
2
C
- oder
Fe
2
C
-Ionen, vorhanden sind, betrifft dies hauptsächlich organische Inhaltsstoffe.
Diese treten wiederum häufig im kolloiddispersen Zustand auf. Insofern besteht al-
so eine Korrelation zwischen Kolloidgehalt und PV-Wert.
Beispielreaktion für die Oxidation organischer Stoffe durch Permanganat:
2MnO
4
C
5
.
COOH
/
2
C
6H
C
•
2Mn
2C
C
10CO
2
C
8H
2
O
:
(3.2)
Der PV-Wert wird als Verbrauch an KMnO
4
in mg/l angegeben.
Eine Entstabilisierung der Kolloide sollte nun entweder dadurch möglich sein,
dass der pH-Wert auf den IEP eingestellt wird, oder indem Stoffe der Lösung zu-
gesetzt werden, die beim gegebenen pH-Wert des Wassers eine entgegengesetzte
Oberflächenladung besitzen und damit zu einem Ladungsausgleich führen. Einge-
setzt werden Eisen- oder Aluminiumsalze, die in wässriger Lösung hydrolysieren
und schwerlösliche Hydroxidflocken bilden.
Beispielreaktion für die Hydrolyse eines Flockungsmittels:
Al
2
.
SO
4
/
3
C
6H
2
O
•
2Al
.
OH
/
3
#C
3H
2
SO
4
:
(3.3)
Die Dosierung des Flockungsmittels muss entsprechend der Menge und Ladung der
Kolloide erfolgen. Diese Art der Flockung wird Koagulationsflockung genannt.
Eine Entfernung der Kolloide kann aber auch dadurch erreicht werden, dass dem
Wasser Metallsalze zugegeben werden, die aufgrund ihrer Hydrolyse schwerlös-
liche Metallhydroxide bilden, die dann zu einem Einschluss der Kolloide führen
(Einschlussflockung). Die Flockung sollte hier nicht am IEP der Schmutzkolloide,
sondern am IEP des Flockungsmittels erfolgen, da die Flockenbildung der Metall-
hydroxide an diesem pH-Wert optimal ist. Auch hier werden Eisen- und Alumini-
umsalze eingesetzt, jedoch im Vergleich zur oben genannten Methodik in höherer
Konzentration.
