Langelier Index

Der Langelier Index

Der Langelier Index giebt die Korrosivität von Wasser an. Liegt der LSI (Langelier Sättigungs Index) unter –0.5, ist das Wasser korrosiv, liegt er dagegen über 0.5, ist das Wasser sehr hart und es besteht leichter die Gefahr der Kalkbildung.

Wie läßt sich der Index bestimmen?

Der Index wird durch folgende Variablen gebildet:

• TDS = Total dissolved solids; Summe der gelösten Salze (mg/l)

• T = Temperatur (K)

• C = Konzentration Calciumcarbonat (CaCO₃) (mg/l)

• A = Alkalität (gemessen als CaCO₃mg/l)

• pH = pH- Wert des Wassers

Die Formel

pHs = (9.3 + a + b) – (c + d)

a = (log( TDS ) – 1) / 10
b = -13.12 * log (T) + 34.55
c = log(C) –0.4
d = log(A)
LSI = pH – pHs

Rosten eines Metallballs

Die Theorie hinter dem Index

Die oben genannten Variablen haben alle Einfluß auf das Korrosionsverhalten bzw. auf die Wasserhärte. Es folgt eine Erklärung der einzelnen Variablen:

TDS

Steigt der TDS- Wert im Wasser, so nimmt die Korrosivität zu. Man kann das gut am Beispiel Leitungswasser und Seewasser vergleichen. Metall rostet viel schneller im Salzwasser als im Leitungswasser. Leitet man Strom über zwei Elektroden durch Wasser, so werden sich im Salzwasser an der positiven Elektrode Anionen und an der der negativen Elektrode Kationen sammeln, während der gleiche Versuch im Leitungswasser zu wesentlich weniger Ionen an den Elektroden führt und damit auch zu einer geringeren Leitfähigkeit. Je mehr Salz (Ionen) im Wasser ist, je leitfähiger ist das Wasser. Da bei der Korrosion Ionen ausgetauscht werden ist im salzigen Wasser die korrosion stärker als in Wasser mit weniger Ionen.

Temperatur

Mit steigender Temperatur nimmt die Löslichkeit von Ionen zu. Ca(OH)₂, Mg(OH)₂ und CaCO₃, Stoffe die für die Kalkbildung verantwortlich sind, sind nun im Wasser angereichert und können damit besser Kalk bilden.

Alkalität und Calciumkonzentration

Calciumkonzentration und Alkalität, sorgen im Wasser dafür, daß das Wasser weniger korrosiv wird, hat man allerdings zuviel Calciumionen im Wasser, kommt es zur Kalkbildung.

Unter Alkalität versteht man die Summe der schwachen und starken Basen, die durch Titration mit einer starken Säure in einem pH- Bereich zwischen 4,3 und 8,2 erfasst werden.

Digitales Messgerät

pH Wert

Der pH- Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration im Wasser. Er wird in einem Bereich von 0 bis 14 angegeben, wobei reines Wasser pH 7 entspricht. Im Bereich von 0- 7 wird eine Lösung sauer, und im Bereich von 7- 14 alkalisch oder basisch genannt.

TDS Bestimmung

Ist der TDS Wert nicht bekannt, kann er, wenn die Leitfähigkeit gegeben ist, mit dieser Tabelle errechnet werden.

Leitfähigkeit [S/cm]	TDS [mg/l]
1	0,42
106	42,5
212	85
812	340
1008	425

Umrechnungstabelle zwischen Leiffähigkeit und TDS

Alkalitätsbestimmung

Die Summe der verschiedenen Stoffe, die zur Alkalität beitragen, kann groß sein und ist von der Wasserquelle abhängig. Generell sind aber Hydroxide, Carbonat und Bicarbonat die wichtigsten. Der Nachweis wird titrimetrisch mit Schwefelsäure und Bromkresolgrün als Indikator durchgeführt. Der Verbrauch der Schwefelsäure gibt umgerechnet die Alkalität in mg/l CaCO₃ an.