Alkalinität

Alkalinität bezeichnet die Fähigkeit einer wässrigen Lösung, zugefügte Säuren abzuwehren bzw. zu neutralisieren. In der Wasserchemie wird sie häufig als Äquivalent von Calciumcarbonat CaCO3 angegeben, entweder in mg/L als CaCO3 oder in Meq/L. Sie ergibt sich vor allem aus puffenden Basen in der Lösung und ist eng mit dem Kohlensäure-Basen-System verbunden.

Die Hauptbestandteile der Alkalinität sind Hydrogencarbonat (HCO3–), Carbonat (CO3^2–) und Hydroxid (OH–) Ionen. Weitere Beiträge können Borat, Phosphate oder Silikate leisten, tragen jedoch meist nur geringfügig dazu bei. In natürlichen Gewässern wird die Alkalinität überwiegend durch das Kohlenstoffdioxid-Kohlenstoffdioxid-Buffersystem bestimmt; gelöstes CO2, Temperatur, Mineralabrieb aus Gestein und die Ionenstärke des Wassers beeinflussen ihre Höhe.

Messung erfolgt üblicherweise durch Titration mit einer starken Säure. Die Gesamte-Alkalinität wird bestimmt, indem die Säure zu einem pH-Wert von 4,5 verbraucht wird; die verbrauchte Säremenge entspricht der Alkalinität in mg/L CaCO3. Zusätzlich lässt sich eine Carbonat-Alkalinität bestimmen, indem bis zum pH-Wert von ca. 8,3 titriert wird (Phenolphthalein-Endpunkt); der Unterschied entspricht der Hydrogencarbonat-/Carbonat-Bestanteil.

Bedeutung und Anwendungen: Alkalinität stabilisiert den pH-Wert, beeinflusst Korrosionsverhalten von Wasserleitungen, ist wichtig in der Trinkwasseraufbereitung, Umweltforschung und Aquaristik, und dient als Indikator für die Pufferkapazität eines Gewässers.