Zur Wasserbehandlung gehören diverse Schritte, deren Abfolge streng eingehalten werden muss. Unter anderem ist die Einstellung des optimalen pH-Wertes für die Stabilität der Wasserqualität und den Erfolg der Desinfektion wichtig. Natronlauge trägt dazu bei, indem sie einen zu niedrigen pH-Wert des Wassers erhöht.
In diesem Artikel sprechen wir über den Einsatz und die Eigenschaften von Natronlauge. Wir klären darüber auf, wie sie sicher und zuverlässig eingesetzt wird.
Inhalte dieses Beitrags:
- Einsatz von Natronlauge im Schwimmbad
- Wieso ist der pH-Wert so entscheidend?
- Wie erkennt man, dass der pH-Wert vom Optimum abweicht?
- Fakten, Aussehen & Eigenschaften von Natronlauge
- Zu beachten bei Natronlauge
- Gefahren & Anwendungshinweise bei Natronlauge
- Verbindungen und ähnliche Chemikalien im Einsatz als pH-Heber
Einsatz von Natronlauge im Schwimmbad
In der Regel findet man diesen Stoff in kommerziell erhältlichen pH-Heber – oder pH-Plus – Lösungen. Natronlauge ist eine stark basische Verbindung und sorgt bei Zugabe zu Wasser für eine Erhöhung des pH-Wertes. Zielwert ist bei den meisten Pools ein Bereich von 7,0 bis 7,4. Durch den normalen Badebetrieb, Niederschläge, aber auch das Wachstum von Mikroorganismen kann der reale Wert von diesem Optimum abweichen. Dann ist der Betreiber in der Pflicht, nachzubessern.
Wieso ist der pH-Wert so entscheidend?
Ein zu niedriger pH-Wert kann zu Augen- und Hautreizungen führen. Auch beeinflusst das Baden in zu saurem Wasser die Zusammensetzung der natürlichen Hautflora. Deren Funktion liegt im Schutz vor Infektionen und dem Wachstum schädlicher Bakterien und Pilze. Auch die Bildung schwerlöslicher Salze und Ablagerungen von Metallverbindungen wie Eisen- und Kupferoxiden wird so begünstigt. Und zu guter Letzt: Die Wirksamkeit von Desinfektionsmaßnahmen wird negativ beeinträchtigt.
Wie erkennt man, dass der pH-Wert vom Optimum abweicht?
Am sichersten geht man bei Verwendung eines pH-Wert-Messsystems z. B. mit Teststreifen oder Testtabletten. Der Indikator verfärbt sich und zeigt dann an, ob der Wert zu hoch, optimal oder zu niedrig ist.
Die Dosierung eines pH-Hebers ist von der Größe des Schwimmbads abhängig: Die Auswirkung hängt davon ab, in welche Menge Wasser die Lösung gegeben wird. Üblicherweise liefern Hersteller Anleitungen mit, wie genau vorgegangen wird. Dabei erfolgt die Zugabe mittels Messbecher direkt ins Wasser, über eine automatische Dosieranlage oder eine geeignete Dosierpumpe aus dem Gebinde. Alternativ kann man die erforderliche Menge auch in den Skimmer des Pools geben. Wichtig ist auf jeden Fall die Verteilung des Mittels im Wasser, damit der pH-Wert gleichmäßig angehoben wird. Dazu lassen Sie nach der Zugabe einfach die Pumpe mehrere Minuten laufen, ehe Sie erneut eine Messung durchführen.
Bitte beachten Sie beim Einsatz von Natronlauge und Natronlauge-freisetzenden Produkten die Sicherheitshinweise und Vorschriften zu Schutzausrüstungen und potenziellen Gefahren. Diese werden in gesonderten Absätzen weiter unten erläutert.
Fakten, Aussehen & Eigenschaften von Natronlauge
Natriumhydroxid ist die chemische Verbindung mit der Formel NaOH. In Wasser gelöst spricht man von Natronlauge. Dabei trennen sich die Bestandteile auf und ergeben Natriumionen (Na+) und Hydroxidionen (OH–). Letztere sind für die Alkalinität der Lösung verantwortlich: Dies ist auch die bedeutendste Eigenschaft von Natronlauge. Es handelt sich um eine starke Base. Diese ist so aggressiv, dass sie in höheren Konzentrationen nicht in Glasbehältern aufbewahrt werden sollte. Besser eignen sich chemisch inerte Materialien wie Polyethylen. Die trockene Verbindung bildet einen weißen Feststoff, in Wasser ergibt sich eine farblose Lösung. In beiden Formen ist Natronlauge geruchlos. Die Dichte der Lauge ist höher als die von Wasser und steigt mit dem Gewichtsanteil an Natriumhydroxid (10% : 1,109 g/cm³; 40% : 1,430 g/cm³).
- Natriumhydroxid als Feststoff ist stark hygroskopisch, das bedeutet, die Verbindung nimmt Wasser aus der Luftfeuchtigkeit auf. Beim Lösungsvorgang in Wasser wird Wärme freigesetzt, wodurch sich hochkonzentrierte Lauge stark erhitzen kann. Auch mit dem Kohlendioxid in der Luft kann Natriumhydroxid reagieren. Es bildet dabei Natriumhydrogencarbonat, eine schwächere Base. Aus diesem Grund bewahrt man den Feststoff möglichst unter Luftabschluss auf.
- Hergestellt wird Natriumhydroxid durch die sogenannte Chloralkali-Elektrolyse. Hierbei zersetzt sich eine Kochsalzlösung zu Chlorgas, Wasserstoffgas und Natriumhydroxid. NaCl + H2O → NaOH + Cl2 + H2
- Natronlauge findet in der chemischen Industrie vielfältige Anwendungen. Zum Beispiel nutzt man es bei der Synthese von Ameisensäure oder Natriumhypochlorit, der Produktion von Seifen, der pH-Regulation bzw. Neutralisation von Säuren, in der Erzbehandlung, zur industriellen Reinigung und zur Herstellung von Leiterplatten. Bekannt ist auch die Nutzung zur Herstellung von Laugengebäck.
Zu beachten bei Natronlauge
Natronlauge setzt beim Mischen mit Wasser Wärme frei – bei konzentrierten Lösungen muss an eine geeignete Kühlung oder langsames Einmischen bzw. ein ausreichend großes Mischvolumen (direkt im Schwimmbad) gedacht werden. Durch die Reaktionsfreudigkeit mit Kohlendioxid und Hygroskopie (wasseranziehende Wirkung) muss Natriumhydroxid unter Luftabschluss (dicht verschließbare Behälter) gelagert werden. Verwenden sie zur Aufbewahrung nur Originalbehälter, da diese durch die Lauge nicht angegriffen werden können.
Die Substanz wirkt korrosiv auf die meisten Metalle. Dabei findet keine Passivierung statt, d.h. mit fortwirkender Einwirkung wird der Schaden größer. Verschüttete Natronlauge sollte mit einem flüssigkeitsbindenden Material (Sand, Kieselgur, Universalbinder) aufgenommen werden. Kleinere Mengen (unter 20 ml) können mit Wasser verdünnt entsorgt werden. Bei größeren Mengen wird die Neutralisierung der Natronlauge durch Zugabe einer sauren Lösung empfohlen.
Entsprechende Maßnahmen sind nur mit Sicherheitsausrüstung und bei geeigneter Sachkenntnis (wie viel Natronlauge wurde verschüttet und welche Menge Säure wird für die Neutralisierung benötigt) empfohlen. Natronlauge ist nicht per se toxisch für Wasserorganismen, aufgrund der Alkalinität aber dennoch gefährlich. Deswegen dürfen Abfälle und mit Natronlauge behandeltes Wasser nicht ungeklärt in Gewässer eingeleitet werden. Natronlauge-Reste müssen in entsprechenden Sammelstellen oder der Apotheke abgegeben werden. Auch das Poolwasser muss in diesem Fall möglichst über die Kanalisation entsorgt werden.
Gefahren & Anwendungshinweise bei Natronlauge
Natronlauge ist stark basisch und kann schwere Verätzungen auslösen. Anders als bei Säuren findet dabei keine Koagulation von Eiweißstoffen statt, die sofort sichtbar und stark schmerzhaft ist, sondern eine etwas verzögerte Zersetzung der Eiweißbindungen. Diese Schäden bemerkt man mitunter erst nach einer Weile, wodurch die Einwirkzeit und die resultierende Verätzung tief im Gewebe noch vergrößert wird. Entsprechende Wunden heilen nur sehr langsam und benötigen i.d.R. ärztliche Behandlung.
Bei Hautkontakt oder Augenkontakt umgehend mit reichlich Wasser abspülen (keine Neutralisationsversuche!) und einen Arzt kontaktieren. Augenkontakt kann zu schwersten Verätzungen bis hin zur Erblindung führen! Wenn Natronlauge auf die Kleidung gerät, Kleidung sofort ablegen.
Handhaben sie Natronlauge nur mit geeigneter Schutzausrüstung. Dazu gehören vor allem Schutzbrille und Handschuhe, aber auch andere nach Herstellerhinweis empfohlene Schutzkleidung.
Verbindungen und ähnliche Chemikalien im Einsatz als pH-Heber
Natronlauge wird als Granulat oder Tablette unter anderem mit Hilfsstoffen versehen, die eine problemlose und schnelle Auflösung des Wirkstoffes ermöglichen. Diese sind für Mensch und Umwelt unbedenklich. Manche Tabletten enthalten Hydrogencarbonat, um beim Auflösen durch CO2-Freisetzung zu sprudeln und für eine raschere Verteilung zu sorgen. Eine ähnliche pH-Plus Wirkung erreicht man beim Einsatz von Natriumcarbonat (Soda).
Dieses ist nur als Feststoff erhältlich, da flüssige Lösungen mit Carbonationen im Laufe der Zeit CO2 freisetzen. Alternativ lässt sich auch das weniger alkalische Natriumhydrogencarbonat (= Natriumbicarbonat, Natron) einsetzen. Beide Verbindungen erhöhen die Carbonathärte des Poolwassers. Eine zu niedrige Carbonathärte sorgt für unzureichende Pufferkapazität, d.h. der pH neigt zu stärkeren Schwankungen. Bei zu hoher Carbonathärte kann es zu Trübungen und Kalkablagerungen kommen.
