Das Wasser-Experiment: Vorbereitung und Durchführung
| Versuch Wasser | |
|---|---|
| Forschen und Experimentieren | |
| Schlagworte | Wasser, Wasserhärte, Kalk, Löslichkeit, Ionen, Fällung |
| Zeitaufwand | 10 Min Vorbereitung + 20 min Durchführung + Dauer der Laboranalysen |
| Kosten | Laboranalysen |
| Ausstattung | Klassenzimmer, ggf. Schullabor |
| Zielgruppe | ab 10. Jgst. (mit Anpassungen ab 10 Jahren) |
Im Hintergrundwissen hast du Informationen über die Chemie des Wassers erfahren, gelernt, wie Inhaltsstoffe aus dem geologischen Untergrund in das Trinkwasser gelangen und wie es zu den weißen Kalkablagerungen im Wasserkocher bzw. am Wasserhahn kommt. Um das Wissen nun auf Raumbeispiele anzuwenden, können Wasserproben aus deiner Schule oder anderen Standorten analysiert werden. Das kannst du mit Hilfe unserer Anleitung, die du am Ende der Seite findest, auch machen. Wenn du und deine Schule jedoch nicht die Möglichkeit dazu habt, dann könnt ihr auch bei den jeweiligen Stadtwerken online nachsehen. Dort werden die Trinkwasseranalysen veröffentlicht.
Du brauchst...
Jedes Experiment muss erst vorbereitet werden. Zunächst musst du prüfen, ob du alle Dinge hast, die du für die Durchführung des Experiments brauchst.
| Du benötigst: | |
|
Vorbereitung
Im Vorfeld muss eine Wasserprobe nach folgender Anleitung entnommen werden:
1. Glasflasche vorbereiten
Bei der Wasserprobe ist es wichtig, keine Verunreinigungen im Probenbehältnis zu haben. Dafür musst du die Glasflasche zum Abfüllen der Probe vorher reinigen: Entleere sie vollständig, spüle sie aus und befülle sie mit kochendem Wasser. Entleere die Flasche und lasse sie auf Raumtemperatur abkühlen.
| Achtung: |
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Sei vorsichtig bei der Arbeit mit kochendem Wasser. Arbeite hierfür am Besten im Waschbecken und fasse die heiße Glasflasche nur mit entsprechenden Handschuhen an. Bei zu plötzlichem Temperaturwechsel kann das Glas springen. Lass es an der Luft abkühlen. Sollte es springen, entsorge die Scherben vorsichtig. |
2. Vorbereitung der Probenentnahme
Lass das Wasser aus dem Wasserhahn für ca. 1 Minute bei kalter/milder Temperatur laufen. So vermeidest du Verunreinigung aus den Rohren und eine Verfälschung der Probe durch Temperaturunterschiede. Notiere dir währenddessen den Ort und das Datum der Probenentnahme.
3. Probenentnahme
Befülle die abgekühlte und gereinigte Glasflasche mit kaltem/mildem Leitungswasser. Achte darauf, die Temperatur aus Schritt 2 nicht zu verändern.
4. Lagerung der Wasserprobe
Du kannst die Probe im Kühlen lagern (Kühlschrank, kühler Raum), wenn du bis zur Analyse der Probe warten musst. Die Glasflasche sollte vor Sonneneinstrahlung geschützt bleiben und gut verschlossen sein.
5. Vorbereitung deiner Ergebnisdokumentation
Es empfiehlt sich das Anlegen einer Tabelle, um alle Ergebnisse direkt zu sammeln. So verlierst du sie nicht auf einem losen Zettel. Die Tabelle kann folgendermaßen aussehen (hier haben wir Werte aus den Raumbeispielen Eberbach und München eingetragen):
| Messwerte | Ort 1, z.B. Eberbach | Referenz Ort 1, z.B. Stadtwerke Eberbach | Ort 2, z.B. München | Referenz Ort 2, z.B. Stadtwerke München | Grenzwerte nach Trinkwasserverordnung |
| T [°C] | 20,7 | 12,68 | 21,4 | 10,4 | k.A. (keine Angabe) |
| pH-Wert | 7,55 | 8,602 | 7,38 | 7,62 | 6,5-9,5 |
| σ [mS/cm] | 118,2 | 125,8 | 524 | 533 | 2.790 |
| Ca [mg/L] | 13,27 | 16,73 | 78,59 | 79,8 | k.A. |
| Mg [mg/L] | 3,51 | 4,13 | 17,83 | 20,1 | k.A. |
| ... |
In dieser Tabelle kannst du direkt auffällige Werte markieren, z.B. große Abweichungen zwischen Messwert der Probe und dem Referenzwert der Stadtwerke oder Überschreitung der Grenzwerte der Trinkwasserverordnung.
Durchführung
1. Untersuchungen im Schullabor
Zunächst wird ein Teil der Wasserprobe in das (Becher-) Glas gegeben. Von dieser Probe wird die Temperatur [T in °C] gemessen, der pH-Wert mit einem pH-Meter sowie die Leitfähigkeit mit einem Leitfähigkeitsmessgerät [σ in µS/cm]. Diese Werte musst du dir notieren!
2. Untersuchungen im Fremdlabor
Die übrige Wasserprobe wird nun einem Labor für Wasseranalysen zugesandt. Hierfür kann man bspw. in städtischen Wasserwerken nachfragen.
Wenn möglich sind folgende Konzentrationen verschiedener Elemente sinnvoll [c in mg/L]: Calcium Ca, Magnesium Mg, Natrium Na, Silicium (Silikate SiO44-), Phosphor (Phosphate PO43-), Sulfat SO42-, Nitrat NO3-, Nitrit NO2-, Aluminium Al, Kupfer Cu, Blei Pb
Weitere Elemente, die interessant sein könnten: Bor B, Kalium K, Chrom Cr, Mangan Mn, Eisen Fe, Nickel Ni, Zink Zn, Arsen As, Selen Se, Strontium Sr, Cadmium Cd, Antimon Sb, Quecksilber Hg, Uran U
3. Recherche von Referenz- und Grenzwerten
Die Referenzwerte dienen dem Abgleich eurer Analyseergebnisse mit denen der Stadtwerke, die zur regelmäßigen Überprüfung des Trinkwassers verpflichtet sind. Zusätzlich ist die Trinkwasserverordnung relevant, um zu überprüfen, ob gesetzlich festgelegte Grenzwerte überschritten werden.
- Referenzwerte der Stadtwerke o.Ä.: Dies kann durch eine Onlinesuche geschehen oder durch Anfrage bei den jeweiligen Stadtwerken.
- Trinkwasserverordnung (TrinkwV): Diese ist durch Onlinesuche auffindbar. Hier sind die Grenzwerte der einzelnen Stoffe im Trinkwasser zu finden.
Sobald deine Analyseergebnisse eingetroffen sind, kann zur Beobachtung übergegangen werden.
Download
Wenn du das Experiment offline durchführen möchtest, kannst du dir hier ein PDF-Dokument herunterladen mit allen Versuchsschritten sowie Anregungen zur Auswertung: Handout zum Download
Autor:innen
- Dieser Artikel wurde geschrieben und gegengelesen von:
- Daniel Schmid, Leon Koß
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