DIN 38404-10:2012-12 -- Ladungsbilanz Bsp 4

Die folgende Tabelle zeigt anhand von Beispiel 4 der DIN 38404-10:2012-12, inwiefern die Ladungsbilanz erfüllt ist oder nicht. Den Ausgangspunkt bilden die Stoffmengenkonzentrationen aus Tab. 4 der DIN (auf Seite 17). Diesen Werten sind die Rechenergebnisse von aqion gegenübergestellt.¹


Kationen	DIN	aqion		DIN	aqion
	mmol/L	mmol/L	Ladung	meq/L	meq/L

H⁺	0.0026	0.0026	1	0.0026	0.0026
Ca⁺²	0.1490	0.1490	2	0.2980	0.2980
Mg⁺²	0.0497	0.0497	2	0.0994	0.0994
CaHCO₃⁺	0.0002	0.0002	1	0.0002	0.0002
Na⁺	0.3000	0.3000	1	0.3000	0.3000
K⁺	0.1000	0.1000	1	0.1000	0.1000
restl. Kationen				< 0.0001	< 0.0001

Summe				0.800	0.800


Anionen	DIN	aqion		DIN	aqion
	mmol/L	mmol/L	Ladung	meq/L	meq/L

HCO₃^-	0.1700	0.1820	1	0.1700	0.1823
SO₄^-2	0.0488	0.0488	2	0.0974	0.0974
Cl^-	0.3400	0.3400	1	0.3400	0.3400
NO₃^-	0.1800	0.1800	1	0.1800	0.1800
restl. Anionen				< 0.0001	< 0.0001

Summe				0.788	0.800

Wie man erkennt, unterscheiden sich beide Modelle (DIN und aqion) nur im HCO₃-Wert.

Resümee

Man erwartet, dass die Summe der Kationen gleich der Summe der Anionen ist. Die berechnete Lösung, wie sie in der DIN-Vorschrift angegeben ist, weist hier jedoch eine Diskrepanz auf; das Wasser ist nicht ladungsneutral. Der Ladungsbilanzfehler beträgt 0.8. (Der Fehler tritt auf, obwohl das iterative Berechnungsschema von Bild 1 der DIN-Vorschrift die “Ladungsbilanz” explizit vorsieht.)

Im Gegensatz dazu sind die mit aqion berechneten Ergebnisse exakt ladungsausgeglichen.

Konsequenzen

Die Diskrepanz beim HCO₃-Wert beeinflusst die DIC-Konzentration:

(1)	DIC = [CO₂] + [HCO₃^-] + [CO₃^-2] + Carbonat-Komplexe

In diesem Beispiel spielen nur die ersten beiden Terme eine Rolle; die letzten beiden Terme sind unwesentlich (sie ergeben zusammen nicht mehr als 0.01 mM). Fügt man alles zusammen, so liefern beide Modelle unterschiedliche DIC-Werte:

DIN:	DIC = 1.20 mM + 0.17 mM + 0.01 mM = 1.38 mM
aqion:	DIC = 1.28 mM + 0.18 mM + 0.01 mM = 1.47 mM

Dies wiederum führt zu unterschiedlichen Calcit-Sättigungsparametern (siehe hier).

Fußnoten

Das Inputwasser von Beispiel 4 ist unter dem Namen C4 dem Programm beigefügt. ↩

[last modified: 2021-01-01]