Helium im Wasser: Warum es keine gebräuchlichen Heliumsalze gibt

Helium ist ein Edelgas. Unter normalen Bedingungen in natürlichen Gewässern und bei der Wasseraufbereitung bildet es keine gebräuchlichen gelösten Salze. Sein Vorkommen im Wasser wird daher als gelöstes Gas beschrieben, nicht als Chlorid-, Nitrat- oder Sulfatsalz des Heliums.

Siehe auch Helium im Wasser und die Seite zum Element Helium.

Was ist im Wasser vorhanden?

Gelöstes Helium besteht aus neutralen He-Atomen. Das unterscheidet sich von einem Salz wie Natriumchlorid, das in Lösung Ionen liefert. Durch das Lösen des Gases entsteht kein Heliumsalz, und eine Leitfähigkeitsmessung kann nicht als direktes Maß für seine Konzentration verwendet werden.

Die gelöste Menge hängt vom Partialdruck des Gases, von der Temperatur und vom Salzgehalt ab sowie davon, ob das Wasser mit seiner Umgebung im Gleichgewicht steht. Ein Löslichkeitswert ist nur zusammen mit den zugehörigen Gasdruck- und Temperaturbedingungen aussagekräftig. Bei der Probenahme für gelöste Gase muss zudem ein unbeabsichtigter Gasaustausch mit der Luft vermieden werden.

Warum es keine Tabelle mit Salzen gibt

Eine Tabelle gebräuchlicher Heliumsalze im Wasser würde Verbindungen nahelegen, die für die gewöhnliche wässrige Chemie nicht relevant sind. Spezialisierte Forschung zu Edelgasverbindungen unter ungewöhnlichen physikalischen Bedingungen belegt keine Gruppe gebräuchlicher Salze im Trinkwasser oder in industriellem Abwasser.

Auswirkungen auf die Wasseraufbereitung

Wählen Sie ein Verfahren zur Salzentfernung nicht allein deshalb, weil gelöstes Helium nachgewiesen wurde. Ein Ziel hinsichtlich gelöster Gase erfordert eine Bewertung der Gasübertragung: Bestimmen Sie die erforderliche Konzentration, den Druck und die Temperatur des Zulaufs sowie die Gaszusammensetzung auf der anderen Seite der Trennung.

Wenn die Konzentration gesenkt werden muss, prüfen Sie ein geeignetes Entgasungsverfahren anhand der tatsächlichen Anforderungen. Ionenaustausch und Fällung wirken auf ionische beziehungsweise feststoffbildende Stoffe und sind keine direkten Mechanismen zur Entfernung neutraler Heliumatome. Die Filtration suspendierter Feststoffe bedeutet nicht, dass gelöste Gase entfernt werden. Erneuter Kontakt mit einer Gasphase kann die endgültige Konzentration des gelösten Heliums verändern.

Angaben für eine Bewertung

Nützliche Ausgangsdaten sind eine fachgerecht entnommene Probe zur Analyse gelöster Gase, der Wasserdurchfluss, Betriebstemperatur und -druck, der Salzgehalt, weitere gelöste Gase und der verfahrenstechnische Grund für die Kontrolle des Heliumgehalts. Daraus ergibt sich eine andere Auslegungsaufgabe als bei der Entfernung gelöster Metallsalze.