 Wasserstoffoxid
oder auch H2O genannt. Die Molare Masse
beträgt18,02 g/mol. In reinstem Zustand ist
Wasser eine klare, geruch- und geschmacklose,
farblose Flüssigkeit, deren Schmelzpunkt bei
0°C und der Siedepunk bei 100°C liegt. Durch
den Schmelzpunkt und Siedepunkt des Wassers bei
1013 mbar ist die Celsius-Temperatur-Skale
festgelegt worden. 1 cm3 Wasser
von 4°C besitzt die Masse von 1 g; Eis von
0°C hat die Dichte 0,9168. Das (berechnete)
Litergewicht des Wasserdampfes beträgt unter
Normalbedingungen (0°C und 1013 mbar)
0,5974 g; seine Dichte ist 0,462 (wenn Luft
von 0°C = 1 gesetzt wird), seine kritische
Temperatur 374°, der kritische Druck
221,29 bar, die krit. Dichte 0,315, das
krit. Molvolumen 0,057 l/mol. Beim
Tripelpunkt des Wassers liegen flüssiges Wasser,
Eis und Wasserdampf im nonvarianten Gleichgewicht
nebeneinander vor, als zugehörige Temperatur ist
273,16 K=0,01°C definiert worden, der
wahre Tripelpunkt liegt bei 0,0099°C
und 611 Pa (6,11 mbar).

Abb. 1:
Zustandsdiagramm von Wasser.
Weitere Daten des
Wassers (im allg. bei 25°C und 1013 mbar):
| Spezif. Wärmekapazität |
4,1855 J/g·K
|
| Bildungsenthalpie |
285,89 kJ/mol
|
| Schmelzenthalpie (0°C) |
6,010 kJ/mol
|
| Verdampfungsenthalpie
(100°C) |
40,651 kJ/mol
|
| Oberflächenspannung |
71,96·103 N/m
|
| Viskosität |
0,8937 mPa·s
|
| Volumenzuwachs (Gefrieren) |
1,09 * V
|
| Volumenzuwachs
(Verdampfen) |
1605 * V
|
Die elektr.
Leitfähigkeit 0,0635 mS/cm ist ein Maß
für die Reinheit des Wassers, schon geringe
Zusätze verändern die Leitfähigkeit erheblich.
Die sehr große Dielektrizitätskonstante
(e=80,18) ist fast die höchste unter den
Flüssigkeiten.
Die in mancher Hinsicht anomalen Eigenschaften
des Wassers lassen sich auf die Struktur des
H2O-Moleküls zurückführen, in dem die beiden
Wasserstoff-Atome unter einem Winkel von 105°
angeordnet sind. Aufgrund der unterschiedlichen
Elektronegativitäten von Sauerstoff (3,44) und
Wasserstoff (2,20) ist die OH-Bindung
polarisiert, d.h. die beiden entgegengesetzten
elektrischen Pole fallen in ihrer räumlichen
Lage nicht zusammen, so dass das Wassermolekül
einen Dipol bildet. In der
Elektronendichteverteilung überlappen sich die
p-Orbitale des Sauerstoff-Atoms mit den
s-Orbitalen der Wasserstoff-Atome zu s-Bindungen,
etwa wie die Darstellung des Molekülorbitals
(Abb. 2b) zeigt:
 
Abb. 2:
Struktur (a.) und Molekülorbital (b.) von Wasser
Das aus der
Polarisation resultierende Dipolmoment wurde zu
m=1,85 Debye bestimmt, und die Differenz der
Elektronegativitätswerte erteilt nach
Pauling der ansonsten kovalenten Bindung
einen partiellen Ionen-Charakter. Diese und die
dielektrischen Eigenschaften erklären die
Eignung des Wassers als Lösungsmittel für
polare Stoffe, die elektrolytische Dissoziation
gelöster Salze, Basen und Säuren, die Neigung
zur Komplex-Bildung , die Solvatation
(Hydratation; die Bildung von Hydraten kann mit
Erwärmung oder Abkühlung verbunden sein), die
Fähigkeit zur Ausbildung von
Wasserstoff-Brückenbindungen und damit auch die
Struktur des flüssigen Wassers. In diesem
herrscht nämlich ein bestimmter Ordnungszustand,
dessen Zustandekommen die Chemiker seit langem
interessiert. Auch heute sind noch nicht alle
Fragen zur Struktur des Wassers beantwortet. Aus
quantenmechanischen Berechnungen und den
Ergebnissen von Untersuchungen mittels Röntgen-
uund Neutronenbeugung, IR- und
Raman-Spektroskopie wurden die beiden Kontinuum-
und Mischungsmodelle für die Wasserstruktur
abgeleitet. Letzteres, das man auch
Cluster-Modell nennt, nimmt an, daß durch
Wasserstoff-Brückenbindungen zusammengehaltene
Aggregate einer dem Eis analogen Struktur
einzelne ungebundene Wassermoleküle auf
Zwischengitterplätzen enthalten. Manche
Verbindungen (chaotrope Stoffe) können, in
Wasser gelöst, dessen Ordnungszustand
herabsetzen, indem sie die H-Brücken zerstören.
Eine Reihe von Eigenschaften heben das Wasser aus
der Gruppe der Wasserstoff-Verbindungen der dem
Sauerstoff benachbarten Elemente heraus: Während
alle Wasserstoff-Verbindungen der Nichtmetalle
Gase sind, ist Wasser als einzige flüssig
(hypothetische Schmelztemperatur 100°C,
Siedepunkt 80°C); während viele dieser
Hydride toxisch sind, ist Wasser der
Hauptbestandteil der Körperflüssigkeit aller
Organismen. Während sich fast alle
Flüssigkeiten beim Gefrieren zusammenziehen und
sich dadurch ihre Dichte erhöht, dehnt sich
Wasser beim Erstarren aus. Das Dichtemaximum des
Wassers liegt bei 4°C. Diese Eigenschaft bewirkt
nicht nur, daß Eis auf flüssigem Wasser
schwimmt, daß es Eisberge gibt (von denen
aufgrund der Dichtedifferenz zwischen Eis und
Meerwasser nur 12% sichtbar sind) und das,
zusammen mit der geringen Wärmeleitfähigkeit
des Eises Gewässer von der Oberfläche
her, nicht aber bis zum Grund gefrieren
(Überlebenschance für Organismen), sondern
auch, dass gefrierende Wasserleitungen etc.
platzen und Gesteine mit Wassereinschlüssen
gesprengt werden können. Eine weitere Anomalie
zeigt Wasser in der Druckabhängigkeit des
Schmelzpunktes: Unter einem Druck von
2000 bar erstarrt Wasser erst bei
22°C, während bei anderen Flüssigkeiten
der Schmelzpunkt unter Druckeinwirkung im
allgemeinen zunimmt. Erst bei 6,2 kbar
schmilzt Wasser wieder bei 0°C, und bei ca.
32 kbar ist der Schmelzpunkt 100°C.
Reinstes Wasser läßt sich durch Unterkühlung
bis ca. 20° flüssig halten, als Tropfen
in organischen Lösungsmittel sogar bis ca.
40°C und unter Druckeinwirkung von
2000 bar noch bei 90°C.
Im Wasserdampf sollen z.T. Dimere (H2O)2
vorliegen. Im überkritischen Zustand löst
Wasser manche normalerweise wasserunlöslichen
Stoffe, dies kann zu Extraktionszwecken genutzt
werden, und könnte auch die Entstehung einiger
Lagerstätten erklären. Zeitweilig erregte
sogenanntes Polywasser (auch als Wasser II,
anomales Wasser, Superwasser oder Derjagin-Wasser
bezeichnet) Interesse, eine allerdings nicht
reproduzierbare Wasser-Modifikation
mit seltsamen Eigenschaften, deren Existenz
letzten Endes nicht bewiesen werden konnte. Auch
magnetisiertes Wasser erregte zeitweilig
Verwirrung .
Zu den Anomalien
des Wassers zählt weiterhin die große
Erstarrungs-(Schmelz)-enthalpie, die wesentlich
über derjenigen anderer niedrigschmelzender
Verbindungen liegt; diese Eigenschaft ist für
das klimatische Geschehen im Winter, für die
Eisbildung in Wolken etc. von Bedeutung. Über
den Werten vergleichbarer Verbindungen liegen
beim Wasser auch die Werte von
Verdampfungsenthalpie, Oberflächenspannung,
spezif. Wärmekapazität, Schallabsorption und
Viskosität. Die Fließeigenschaften des Wassers,
z.B. für Löschwasser, lassen sich durch Zusatz
sogenannter Widerstandsverminderer (WV) von der
Art des Polyethylenoxids verbessern.
Wasser ist mischbar mit den niederen Alkoholen,
Glykolen, cycl. Ethern, Aminen, Carbonsäuren und
Aceton, in den höheren Homologen nimmt die
Löslichkeit mit steigender C-Zahl ab, und in
unpolaren Flüssigkeiten wie Kohlenwasserstoffen
und Halogenkohlenwasserstoffen ist es praktisch
unlöslich, desgleichen in aliphat. Ethern und
Estern. Bei Raumtemperatur ist Wasser kaum
dissoziiert. Die Dissoziationskonstante bei 25°
beträgt Kw=1014 (pKw=14), d.h. in
10000 t Wasser ist nur 1 Mol Wasser
(18 g) in ca. 1 g Protonen (H+ bzw.
[H3O]+) und ca. 17 g Hydroxid-Ionen
(OH) zerfallen. Nach Brønsted darf Wasser
als amphoter, d.h. als äußerst schwache Säure
und als äußerst schwache Base zugleich gelten.
Durch Elektrolyse läßt sich Wasser in seine
Bestandteile zerlegen, wobei sich an der Kathode
Wasserstoff und an der Anode Sauerstoff im
Vol.-Verhältnis 2:1 abscheiden, zur Verbesserung
der elektrischen Leitfähigkeit setzt man
Elektrolyte hinzu. Der Prozeß der
Wasserelektrolyse wird technisch zur Gewinnung
von Wasserstoff (u. Sauerstoff) benutzt.
Photochemisch läßt sich Wasser zwar nicht durch
sichtbares Licht, aber durch sehr kurzwellige
Ultraviolettstrahlung in H2 und O2 spalten. Auf
dem Umweg über Sensibilisatoren wie Chlorophyll
ist die Photolyse von Wasser jedoch zusammen mit
der CO2-Reduktion die bei weitem umsatzstärkste
chemische Reaktion auf Erden, nämlich als
Photosynthese oder Assimilation.
Verständlicherweise sind viele Prozesse für die
Wasserzersetzung nach dem Modell der
Photosynthese entwickelt worden.

Nachweis: Zum qualitativen
Nachweis und zur (halb)quantitativen Bestimmung
von Wasser in Form von Feuchtigkeit eignen sich
wasserfreie Verbindungen, die mit Wasser unter
Farbänderung reagieren. Farbloses, mit K[PbI3]
getränktes Papier wird gelb (Bldg. von PbI2),
hellblaues CoCl2 bzw. grünes CoBr2 werden rot
(Bldg. von Hydraten), farbloses CuSO4 wird blau
(Hydrat-Bldg.); Propyltitanat, Magnesium- u.
Aluminiumalkoholate trüben sich in Gegenwart von
Wasser. Andere Stoffe entwickeln mit Wasser Gase,
deren volumetrische Bestimmung zur Wasseranalyse
genutzt wird. Calciumhydrid entwickelt
Wasserstoff, Calciumcarbid Acetylen,
Magnesiumnitrid Ammoniak, Triethylboran Ethan.
Mit Prüfröhrchen läßt sich Wasserdampf im
Bereich von 0,140 mg/l Luft bestimmen.
Das wohl geläufigste chemische Verfahren zur
Wasserbestimmung (Aquametrie) ist die Titration
mit dem Karl-Fischer-Reagenz.
Häufig läßt sich auch die Gaschromatographie
einsetzen. Daneben existieren viele, z.T.
automatisierte, physik. Bestimmungsmethoden, in
denen man die Infrarotabsorption oder -reflexion
des Wassers zur Feuchtigkeitsbestimmung
heranzieht oder mit Wägung nach
Zwischentrocknung arbeitet. Ferner gibt es
speziell zur Wasserbestimmung entwickelte Geräte
wie Hygrometer.
Physiologie: Für die Organismen ist
Wasser unentbehrlich. Als Lösungs-, Transport-
u. Quellungsmittel ermöglicht Wasser die
zahlreichen chem. und kolloidchem.
Zellreaktionen. Der durchschnittliche
Wassergehalt des erwachsenen Menschen beträgt
über 50%. Der tägliche Wasserumsatz beläuft
sich auf etwa 2,5 l. Als Trinkflüssigkeit
werden ca. 1200 ml, mit dem Wassergehalt der
Nahrungsmittel ca. 1000 ml aufgenommen, und
als Oxididationsprodukte des Stoffwechsels
entstehen ca. 300 ml; ausgeschieden werden
als Harn ca. 1500 ml, als Schweiß
600 ml, durch die Atemluft 300 ml und
im Kot 100 ml. Das Wasser regelt auch die
Körpertemperatur, indem es durch Verdunsten an
der Hautoberfläche Wärme entzieht. Größere
Wasserverluste können bei starkem Fieber,
Diarrhoe, Erbrechen, Ödemen und Verbrennungen
auftreten.
Kältetolerante Organismen verhindern die
Eisbildung mit Hilfe körpereigener
Gefrierschutzmittel, z.B. mit Glykoproteinen (bei
arkt. Fischen) oder mit Glycerin, Sorbit, Glucose
und Prolin (bei Gallenfliegenlarven). Eine andere
Taktik verfolgen Mikroorganismen, die mit
Proteinen als Gefrierkeimen die extrazelluläre
Eisbildung fördern. Da die Aktivität von
Enzymen an die Gegenwart von Wasser gebunden ist,
lassen sich Enzymhaltige Nahrungsmittel durch
Trocknen (am schonendsten durch Gefriertrocknung)
dauerhaft konservieren. Andererseits sind manche
Organismen in der Lage, durch Bildung von
Dauerformen (Sporen, Samen) wasserarme oder gar
wasserfreie Perioden zu überstehen .
Für standortgebundene Pflanzen ist Wasser von
besonderer Bedeutung. Besondere Arten wie
Sukkulenten haben sich einem evtl. Wassermangel
angepaßt, z.B. durch dichte Behaarung,
Verminderung der wasserverdunstenden Oberfläche
(Kakteen, trop. Euphorbien), Versenkung der
Spaltöffnungen (Abb.), Verstärkung der
Kutikula, Erhöhung der Salzkonzentration und des
osmotischen Drucks in den Wurzeln usw. Im
Gegensatz zum Wasser ist das Erdreich für die
Pflanzen entbehrlich ( Hydrokultur). Frische,
grüne Wiesenpflanzen bestehen zu 7080%
ihres Gewichtes aus Wasser, Wassermelonen zu 93%,
Gurken zu 96%, Kürbisse, Rhabarber u. Kopfsalat
jeweils zu 95%. Eine Sonnenblume dunstet an einem
klaren, sonnigen Tag etwa 1 l Wasser ab,
eine Birke mit 200000 Blättern
6070 l, ein Hektar Buchenwald mit 400
Bäumen im Lauf einer Vegetationsperiode etwa
3,6 Mio. l Wasser, das wären etwa 60%
der Niederschläge, wenn man eine
Niederschlagsmenge von 600 mm zugrunde legt.
Bei künstlicher Bewässerung benötigt man
500 t Wasser, um 1 t Getreide zu
ernten.
 |
 |
Abb.:
geöffnete und geschlossene Spaltöffnung
Wasservorkommen: ¾ der Erde ist mit
Wasser bedeckt, das sind
ca.1.650.000.000.000.000.000.000 Liter (1,65
Triliarden Liter). Wenn man dieses Wasser in
einen Würfel stecken würde, so hätte er eine
Kantenlänge von 1180 Kilometer.
Die Aufteilung des Wassers auf unserer Erde
gliedert sich wie folgt:
| Meere |
83,51 % |
| Nicht
förderbares Grundwasser(zu tief) |
15,45 % |
| Polareis |
1,007 % |
| Flüsse |
0,015 % |
| Förderbares
Grundwasser |
0,015 % |
| Atmosphäre |
0,0008
% |
Demnach stehen nur 0,03% als
Süßwasser zur Verfügung (Trinkwassergewinnung
aus Grund- und Flußwasser). Das sind
495.000.000.000.000.000 Liter weltweit die als
Trinkwasser genutzt werden könnten ( Würfel mit
79 Kilometer Kantenlänge.) In Deutschland wurden
1995 insgesamt 6.528.000.000.000 Liter für
Trinkwasserversorgung gefördert (Würfel mit
1.87 Kilometer Kantenlänge).
Um eine Vorstellung zu bekommen wieviel
Trinkwasser in Deutschland verbraucht wird, im
Gegensatz zum gesamten Wasservorrat auf der Erde,
kann man sich folgendes Beispiel vorstellen. Ein
Schwimmbecken mit den Maßen 50 Meter*20 Meter*2
Meter Tiefe soll den gesamten Wasservorrat der
Erde darstellen. Das jährlich geförderte
Trinkwasser in Deutschland stellt dann ein halbes
Schnapsglas dar.
Der atmosphärische Wasserdampf wird durch das UV
der Sonnenstrahlen langsam in Wasserstoff
(entweicht in den Weltraum) und Sauerstoff (wird
z.T. in geolog. Oxidationprozessen gebunden)
zerlegt. Eis und Wasserdampf sind auch im
interstellaren Raum bzw. in der Mars- u.
Venus-Atmosphäre nachweisbar, flüssiges Wasser
gibt es nur auf der Erde.
Natürliches Wasser besteht zwar im wesentlichen
aus H216O, doch kommen auch Moleküle wie H218O,
D216O, D218O, HT16O, H217O etc. vor. Schweres
Wasser (Deuteriumoxid) ist in gewöhnlichem
Wasser zu etwa 0,02% enthalten.
Für die Wasserversorgung des Menschen (Haushalt,
Ind. u. Landwirtschaft) stehen als Süßwasser
nur die Vorräte in Seen, Flüssen oder im
Grundwasser zur Verfügung. Im Gegensatz zu
anderen Rohstoffen verringert sich dieser Vorrat
wegen des Wasserkreislaufs nur unwesentlich. Etwa
ebensoviel, wie dem Wasserreservoir der Erde
entnommen wird, fließt ihm nach Verdunstung als
Niederschlagswasser (Wolken, Nebel, Regen, Hagel,
Reif, Tau, Schnee) wieder zu. Zur Untersuchung
des Wasserkreislaufs und von Grundwasser
Wanderungen eignen sich Isotope. Das aus dem
Kreislauf stammende Wasser wird gelegentlich
vadoses, das aus tiefen Quellen erstmals zutage
tretende juveniles Wasser genannt. Abb. 3
zeigt die Wasserbillanzilanz der BRD in Form
eines sogenannten Sankey-Diagramms . Dabei
entspricht 1 mm Niederschlag 1 l/m2.

(Max-Plack-Institut
für Meteorologie/Hamburg)
Gewinnung: H2O entsteht bei der
Verbrennung von fossilen Brennstoffen,
Motorkraftstoffen, Raketentreibstoffen etc.,
sofern diese Wasserstoff enthalten, bei der
Knallgas Reaktion, beim autogenen Schweißen,
ferner bei vielen chem. Reaktionen. Beisp.:
Veresterung, Neutralisation, Oxidation und
Reduktion, Kondensation, Dehydratisierung. Außer
in besonderen Fällen (z.B. in der Raumfahrt)
greift man bei der Gewinnung von Trink- und
Brauchwasser auf die natürlichen Wasservorräte
zurück. Natürliches Wasser, selbst Regen und
Schnee, ist jedoch keinesfalls chemisch rein,
sondern enthält gelöste und suspendierte org.
und anorg. Stoffe. Bei Mineralwässern
(Tafelwässer) und solchen Quellwässern, die
direkt als Trinkwasser brauchbar sind, ist ein
Gehalt an mineralischen Bestandteilen aus
gesundheitlichen und geschmacklichen Gründen
erwünscht, nicht jedoch die Anwesenheit org.
Substanzen, insbesondere solcher anthropogener
Herkunft.
Unter dem Begriff
Wasseraufbereitung faßt man die Maßnahmen zur
Gewinnung von Trinkwasser und von Brauchwasser
für industrielle und landwirtschaftliche Zwecke
zusammen, d.h. von Wasser für chemische
Reaktionen, als Lösungsmittel, als
Kesselspeisewasser zur Dampferzeugung und
Heizung, zur Kühlung und Klimatechnik, zur
Bewässerung usw. Als Vorräte kommen Grundwasser
und Oberflächenwasser, Fluß- und
Talsperrenwasser, seltener Quellwasser in Frage,
sowie unter besonders regionalen, klimatischen
und ökonomischen Gesichtspunkten auch Meerwasser
und Brackwasser. Die Wahl der einzelnen
Verfahrenschritte richtet sich sowohl nach der
Verwendung als auch nach der Beschaffenheit des
zu reinigenden Wassers . Bei reinem Quellwasser
muß u.U. nur eine
Sicherheitschlorung vorgenommen
werden. Dagegen sind, um brauchbares Trinkwasser
aus stark verunreinigtem Rohwasser, z.B.
Uferfiltrat aus Rhein u. Ruhr, zu erhalten,
mehrere Reinigungsschritte erforderlich, wie
Durchbruchschlorung oder Ozonisierung zur
Abtötung pathogener Keime. Flockung, z.B.
mittels Eisen- od. Aluminiumsalzen, und
Sedimentation zur Entfernung anorg. u. org.
Kolloide, Filtration über Sandfilter, Entfernung
gelöster anorg. Verunreinigungen, insbesondere
der Härtebildner durch chemische Verahren und
org. Verunreinigungen durch
Aktivkohle-Behandlung. Schließlich dient die
Sicherheitschlorung zur Verhinderung einer
Reinfektion des aufbereiteten Wassers im
Verteilungssystem.
Die Gewinnung von Trinkwasser und auch
Bewässerungswasser aus Meerwasser erfolgt
vorwiegend durch vielstufige
(Vakuum-)Entspannungsverdampfung (MSF, E
multistage flash evaporation). Energetisch
günstiger ist die umgekehrte Osmose, bei der
Meerwasser oder Brackwasser unter Anwendung eines
äußeren Druckes durch eine semipermeable
Membran hindurchtritt und dabei in salzarmes
Wasser übergeführt wird. Aufwendigere Verfahren
sind beim Einsatz von Flußwasser nötig, das
durch unzureichend oder überhaupt nicht
gereinigte Abwässer nicht nur mineralische,
sondern auch org. Verunreinigungen enthält.
Beisp.: Sulfate, Phosphate aus Haushalt u.
Landwirtschaft, Nitrate u.a.
Stickstoffverbindungen, Schwermetalle, Tenside,
Huminsäuren und Stoffwechselprodukte aus biol.
Kläranlagen. Zunehmend gibt es auch Probleme mit
der Qualität des Grundwassers, das durch
Auswaschungen aus Deponien , Straßenverkehr und
Landwirtschaft belastet ist.
Die Reinhaltung des
Wassers zählt zu den Aufgaben des Natur- und
Umweltschutzes sowie der Wasserwirtschaft.
Hierbei handelt es sich um den Gewässerschutz
sowie um die Reinhaltung des in
Wasserversorgungsanlagen befindlichen Wasser.
Beisp.: Schutz von Brunnen, Behältern usw. vor
Verunreinigungen, Verwendung geeigneter
Werkstoffe für Rohrleitungen, Armaturen usw.,
Schutz der Anlagen gegen Zerstörung durch
aggressive Wässer oder Frost;
Wasserleitungsanlagen dürfen nicht mit
Entwässerungsleitungen in Verbindung stehen,
Trinkwasserleitungen müssen von
Nichttrinkwasserleitungen getrennt sein. Zur
Verminderung der Wasserverschmutzung ist
gebrauchtes Wasser, insbesondere das Abwasser aus
Industrie und Gewerbe, vor der Ableitung in die
Flüsse durch Abwasserbehandlung zu reinigen . In
prakisch allen Ländern sind Wasserversorgung und
Wasserwirtschaft durch Gesetze geregelt. In der
BRD sind dies das Wasserhaushaltsgesetz vom
23.9.1986 , die Wassergesetze der Länder, die
Trinkwasser-Verordnung, die
Trinkwasser-Aufbereitungs-Verordnung, die
Wassersicherstellungs-Verordnung, die Verordnung
der Länder über das Lagern wassergefährdender
Flüssigkeiten, Abfall- und Waschmittelgesetze
und das Abwasserabgabengesetz sowie entsprechende
Gesetze der Länder und der EU einschließlich
der Transportbestimmungen.
Im Zusammenhang
mit der Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung
hat sich eine eigenständige Analytik entwickelt,
die von den Methoden der Mikro- und Spurenanalyse
Gebrauch macht. Zu den wichtigsten Parametern der
Wasseranalytik gehören der biol. und der chem.
Sauerstoff-Bedarf (BSB u. CSB) eines Wassers, der
Gehalt an org. Materie ( TOC) und an org.
Halogenverbindungen (AOX), der Keimgehalt, die
Konzentration einzelner Anionen und
Schwermetalle, Trübung , Leitfähigkeit und pH.
Biologische Untersuchungen werden mit
Mikroorganismen (Algen), Kleinkrebsen (Daphnien)
und Fischen (Goldorfen) vorgenommen. In den
Gewässergütekarten der BRD ist ein wichtiges
Kriterium der sogenannte Saprobitätsgrad, der
aus der Anzahl der in einem Gewässer vorhandenen
Organismenarten bestimmt wird.
Verwendung: Als Nahrungs-,
Reinigungs- und Lösungsmittel, Löschwasser,
Kühlmittel, Kesselspeisewasser und
Wärmeübertragungsmittel, zur Energiegewinnung
durch Wasserkraft, als Transportmittel, als
Moderatorflüssigkeit in Reaktoren, zur
Bewässerung usw. Die BRD (alte Bundesländer)
verbrauchte ca. 39 Mrd. m3 Wasser im
Jahr; davon entfallen 10% auf die chem. Industrie
und 80% auf andere Industrien sowie
Elektrizitätswerke und 2% auf die
Landwirtschaft. Die größten industriellen
Wasserverbraucher sind 1.) die chemische, 2.) die
Eisen- und Hütten- und 3.) die Papier-Industie.
Zur Herstellung von 1 t Papier benötigt man
250 t (früher 400500 t) Wasser,
für 1 t Bier 20 t, für 1 t Stahl
25200 t, für 1 t Öl 180 t
und zur Herstellung von 1 Pkw 380 t Wasser.
In wesentlich kleineren Mengen wird Wasser für
chem. Reaktionen, z.B. zur Gewinnung von
Wasserstoff verbraucht.
Geschichtl.: In China wurde Wasser
(griech.: hydro, lat.: aqua) schon um 600 v.Chr.
als Element betrachtet, eine
Vorstellung, die bis ins Mittelalter
vorherrschte. Gewöhnlich wird Cavendish das
Verdienst zugesprochen, die Zusammensetzung des
Wassers aus Wasserstoff und Sauerstoff erkannt zu
haben (1784).
(RÖMP)
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