Helmut Russ - Chemie für den Badebetrieb

Helmut Ruß

Chemie für den Badebetrieb

LITHO-Verlag • Wolfhagen

Mittelstr. 4, 34466 Wolfhagen, Tel: 05692/9960682 Fax: 9960683

internet: www.badeliteratur.de

e-mail: vertrieb@badeliteratur.de

Titelseite: Die SD-Serie besteht aus einer Reihe kompakter, einfach zu bedienender, tragbarer Geräte für die genaue Messung von pH, Redox/ORP, Con, TDS oder Salz. Mit dem robusten und komplett wasserdichten (IP67) Gehäuse sind diese Messgeräte die ideale Lösung für Pool & Spa- Anwendungen.

Tintometer GmbH, Lovibond® Water Testing, Schleefstraße 8-12,

44287 Dortmund; E-Mail: verkauf@tintometer.de | www.lovibond.com

Umschlagrückseite:Das innovative Mess- und Regelsystem DULCOMARIN® 3

ProMinent GmbH, Im Schuhmachergewann 5-11,

69123 Heidelberg. Web: www.prominent.com

© 2019 Alle Rechte vorbehalten! 7. Auflage 2019

Alle Grafiken und Bilder, soweit nicht anders angegeben von Thomas Lindemann

ISBN: 978-3-941484-02-3 (print)

ISBN: 978-3-941484-42-9 (ebook PDF)

ISBN: 978-3-946128-36-6 (ebook epub)

3

Helmut Ruß

Chemie für den Badebetrieb

7. Auflage

Vorwort des Verfassers

Das vorliegende Fachbuch „Chemie für den Badebetrieb“ enthält die chemischen Grundkenntnisse für die Bädertechnik. Es soll vor allem die Auszubildenden zum Fachangestellten für Bäderbetriebe, die Schwimmmeister sowie die in der Ausbildung tätigen Personen in Betrieb und Schule in die Lage versetzen, die z.T. komplexen chemischen Prozesse der Wasseraufbereitung zu verstehen und die umfangreichen Aufgaben der Bädertechnik besser zu bewältigen. Die chemischen Abhandlungen begleiten und ergänzen die entsprechen-den Kapitel des Buches „Bädertechnik für Betrieb und Ausbildung“. Aus diesem Fachbuch wurden Teile der Abhandlungen sowie einige Richt- und Grenzwerte übernommen und der Anwendungsbezug zu den chemischen Reaktionen hergestellt. Durch Einbeziehung der neuesten DIN-Normen und Ausführungen nach dem anerkannten Stand der Technik dürfte das Buch für viele Jahre aktuell bleiben. Der stoffliche Umfang wurde weitestgehend auf die Prüfungsanfor-derungen und das Berufsbild des „Fachangstellte/r für Bäderbetriebe“ ausgerichtet, wobei dem Autor die langjährige Unterrichtserfahrung an der Landesfachklasse für Schwimmmeistergehilfen in Hessen, Johann-Philipp-Reis-Schule in Friedberg, wertvolle Erkenntnisse lieferte. Dieses Buch entstand unter Mitarbeit von Dirk Lindemann, Fachlehrer an der Schwimmmeisterschule in Mannheim. Der Autor bedankt sich bei den Personen, die am Manuskript durch Korrektur, Anregungen etc. mitgewirkt haben. Ein besonderer Dank gebührt den Firmen Tintometer GmbH, Dortmund, ProMinent Dosiertechnik GmbH, Heidelberg und Bayrol Chemische Fabrik GmbH, München, die durch die Überlassung von Informationen, Vorlagen und Abbil-dungen zur Gestaltung des Buches beitrugen. Der Verfasser hofft, dass das Buch durch die Auswahl der Stoffinhalte und deren methodisch-didaktischen Aufbereitung in allen Bundes- und deutschsprachigen Ländern eingesetzt wird und bittet die Leser um Verbesserungsvor-schläge und Anregungen für kommende Auflagen.

Wolfhagen, im Januar 2019

4

Inhaltsverzeichnis

1. Der Atomaufbau .................................7

1.1 Vorstellungen vom Atomaufbau ................7

1.1.1 Das Kern-Hülle-Modell von Rutherford 7

1.1.2 Das Bohr’sche Atommodell ...................8

1.2 Größenverhältnisse: Atomkern/Atomhülle ...............................................10

1.3 Wie schwer sind Atome? .........................10

1.3.1 Absolute Atommasse ............................10

1.3.2 Relative Atommasse ............................11

1.4 Atomaufbau am Beispiel ausgewählter Elemente ...........................11

2. Das Periodensystem der Elemente (PSE) ...............................13

2.1 Aufbau des PSE.......................................15

2.1.1 Nebengruppen ......................................15

2.2 Gesetzmäßigkeiten im PSE .....................16

2.2.1 Atomradien ...........................................16

2.2.2 Metall-/Nichtmetallcharakter ...............17

2.2.3 Elektronegativität (EN) ........................18

3. Chemische Bindungen .....................19

3.1 Die Atombindung (Elektronenpaarbindung, kovalente Bindung) .................................................19

3.1.1 Atombindung zwischen gleichen Atomen ...................................................19

3.1.1.1 Schreibweisen für die Atombindung .20

3.1.1.2 Doppelbindung ..................................20

3.1.1.3 Dreifachbindung ...............................20

3.1.2 Atombindungen zwischen verschiedenen Atomen ............................21

3.1.2.1 Wiederholungsfragen ........................22

3.2 Ionenbindung .........................................23

3.2.1 Entstehung ............................................23

3.2.2 Anwendung ..........................................25

3.2.3 Hydratation, Dissoziation und Elektrolyse ..............................................25

3.2.3.1 Hydratation .......................................25

3.2.3.2 Dissoziation .......................................25

3.2.3.3 Wiederholungsfragen ........................26

3.2.3.4 Elektrolyse ........................................27

3.3 Metallbindung .........................................28

4. Chemische Reaktionsgleichungen ..28

5. Mol - Molmasse ................................31

6. Die Konzentration eines Stoffes ......32

6.1 Volumenprozent ......................................32

6.2 Massenprozent .......................................32

6.3 Molarität ..................................................33

7. Säuren und Basen (Laugen) ............33

7.1 Eigenschaften: .........................................33

7.2 Sicherheitsmaßnahmen beim Umgang mit Säuren und Basen ..............34

7.3 Wichtige Säuren und Basen im Bäderbereich ...........................................34

7.3.1 Salzsäure ..............................................34

7.3.2 Schwefelsäure ......................................35

7.3.3 Unterchlorige Säure .............................35

7.3.4 Kohlensäure .........................................36

7.3.5 Phosphorsäure ......................................36

7.3.6 Natronlauge ..........................................36

7.3.7 Kalkwasser (Calciumhydroxidlösung) .37

7.3.8 Ammoniakwasser (Salmiakgeist) .........37

7.3.9 Aluminiumhydroxid .............................37

7.3.10 Eisenhydroxid ....................................37

7.4 Entstehung von Säuren und Basen (Laugen) ..................................................38

7.4.1 Säuren ..................................................38

7.4.1.1 Sauerstoffhaltige Säuren ..................38

7.4.1.2 Sauerstofffreie Säuren .......................38