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Alt 04.01.2008, 13:31   #1   Druckbare Version zeigen
ricinus Männlich
Moderator
Themenersteller
Beiträge: 23.863
Interpretation von Wasseranalysen

Hallo

ich habe eine Reihe von Analysen (Hauptelemente) von Grundwasser, über denen ich seit einer Weile brüte. Bestimmt wurden viele Parameter, darunter die Konzentrationen von Mg, Ca und Sulfat, sowie die Gesamtalkalinität. Zwischen diesen vier glaube ich einen Zusammenhang zu erkennen, bin mir aber nicht sicher, ob mein Gedankengang bzw meine Annahmen zulässig sind.

Alle untersuchten Proben (von der gleichen Entnahmestelle) sind leicht basisch (pH zwischen 7.22 und 8.36).

In allen Proben war mehr Mg als Ca, und relativ viel Sulfat (ca 120 ppm im Mittel).

Nun meine 3 Annahmen :

1.) Mg und Ca sind die Verwitterungsprodukte von Dolomit (ein häufiges Gangmineral in der Umgebung), gemäss

CaMg(CO3)2 + 2 H2O + 2 CO2 = Mg2+ + Ca2+ + 4 HCO3-
N.B. dieser Schritt erhöht die Alkalinität

2.) Sulfat stammt aus der Oxidation von Pyrit (ebenfalls ein häufiges Mineral in der Umgebung), gemäss
FeS2 + 7/2 H2O + 15/4 O2 --> Fe(OH)3 + 2 SO42- + 4 H+
N.B. dieser Schritt senkt die Alkalinität

3.) Calcium fällt als schwerlösliches Sulfat aus in einem Wasser, welches sehr viel Sulfat enthält : Ca2+ + SO42- = CaSO4

Die Mg Konzentration in dem Wasser ist höher als die Calciumkonzentration. Dies könnte auf einen inkongruenten Lösungsvorgang des Dolomit zurückzuführen sein. Ich nehme hingegen an, dass der Dolomit kongruent in Lösung geht, und erst danach Calcium als Sulfat ausfällt. Dies erklärt die im Vergleich zur Mg Konzentration "zu kleine" Calciumkonzentration. Aus der gemessenen Mg Konzentration kann ich nun schliessen :
- wieviel Dolomit in Lösung gegangen ist,
- wieviel Calcium als Sulfat ausfällt,
- und welchen Beitrag der Dolomit zur Alkalinität des Wassers leistet.

Aus der gemessenen Sulfatkonzentration und der errechneten Menge an gefälltem Sulfat kann ich schliessen,
- wieviel Pyrit insgesamt in Lösung gegangen ist,
- und welcher Beitrag zur Azidität dieser geleistet hat.

Aus der Differenz zwischen der Alkalinität (Dolomit) und der Azidität (Pyrit)
kann ich nun die Restalkalinität im Wasser berechnen. Und nun das Erstaunliche bei der Sache :
Diese Rechnung geht ziemlich genau auf, d.h. meine gemessene Alkalinität deckt sich sehr gut mit der berechneten, und das bei allen untersuchten Proben, so dass das imho kein Zufall sein kann. Nun frage ich mich natürlich, ob meine Berechnung und die diesbezüglichen Annahmen zulässig sind...

lg
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"Old geochemists never die, they merely reach equilibrium." (Antonio C. Lasaga ?)
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