Wie gerechnet wird
Die Gesamthärte des Wassers wird aus den Konzentrationen von Calcium (Ca²⁺) und Magnesium (Mg²⁺) bestimmt. Zuerst werden die Stoffmengen der beiden Ionen berechnet, dann summiert und in verschiedene Härteeinheiten umgerechnet.
Stoffmenge Calcium: n(Ca) = c(Ca) / M(Ca)
Stoffmenge Magnesium: n(Mg) = c(Mg) / M(Mg)
Gesamthärte in mmol/l: Hmmol = n(Ca) + n(Mg)
Deutsche Härte: H°dH = Hmmol × 5,60772
Calciumcarbonat-Härte: HCaCO₃ = Hmmol × 100,086 mg/l
Französische Härte: H°fH = HCaCO₃ / 10
Englische Härte: H°eH = HCaCO₃ / 14,254
Auslegungshärte: HAuslegung = H°dH × fSicherheit
Die molaren Massen sind: M(Ca) = 40,078 g/mol, M(Mg) = 24,305 g/mol, M(CaO) = 56,0774 g/mol, M(CaCO₃) = 100,086 g/mol. Die Umrechnung in deutsche Härte basiert auf der Definition: 1 °dH = 10 mg CaO/l, was 0,178324 mmol/l entspricht.
Annahmen
- Die Gesamthärte wird ausschließlich aus Calcium und Magnesium berechnet; andere Erdalkaliionen wie Strontium oder Barium werden vernachlässigt.
- Die molaren Massen sind fest vorgegeben und entsprechen den Standardwerten.
- 1 °dH = 10 mg CaO/l = 0,178324 mmol/l Erdalkaliionen.
- 1 °fH = 10 mg CaCO₃/l; 1 °eH = 14,254 mg CaCO₃/l.
- Der Sicherheitsfaktor wird nur auf die Auslegungshärte angewendet, nicht auf die tatsächliche Wasserhärte.
Rechenbeispiel
Angenommen, das Wasser enthält Calcium = 50,0 mg/l und Magnesium = 15,0 mg/l, und der Sicherheitsfaktor ist 1,0.
Stoffmenge Calcium: n(Ca) = 50,0 / 40,078 = 1,2476 mmol/l
Stoffmenge Magnesium: n(Mg) = 15,0 / 24,305 = 0,6172 mmol/l
Gesamthärte: Hmmol = 1,2476 + 0,6172 = 1,8648 mmol/l
Deutsche Härte: H°dH = 1,8648 × 5,60772 = 10,46 °dH, gerundet 10,5 °dH
Calciumcarbonat-Härte: HCaCO₃ = 1,8648 × 100,086 = 186,6 mg/l CaCO₃
Französische Härte: H°fH = 186,6 / 10 = 18,7 °fH
Englische Härte: H°eH = 186,6 / 14,254 = 13,1 °eH
Auslegungshärte: HAuslegung = 10,5 × 1,0 = 10,5 °dH
Praktische Hinweise
Die Gesamthärte ist ein wichtiger Parameter für die Dimensionierung von Enthärtungsanlagen, die Einstellung von Dosieranlagen oder die Beurteilung der Wasserqualität. Wenn Sie eine Enthärtungsanlage auslegen möchten, sollten Sie den Sicherheitsfaktor erhöhen, um Schwankungen der Wasserhärte abzudecken. Für die reine Messung der Härte verwenden Sie den Faktor 1,0. Die verschiedenen Härteeinheiten sind in Europa gebräuchlich: In Deutschland wird meist °dH verwendet, in Frankreich °fH und in Großbritannien °eH. Bei der Planung einer Heizungsanlage kann die Wasserhärte auch für den Heizkörper-Rechner relevant sein, da Kalkablagerungen die Effizienz beeinträchtigen können. Ebenso kann die Härte für die Berechnung des Pool-Volumens und der Chlor-Dosierung nützlich sein, da hartes Wasser mehr Chlor benötigt. Für die Auslegung einer Fußbodenheizung spielt die Härte ebenfalls eine Rolle, siehe Fußbodenheizung-Rechner.
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