Schwefelsäure ist eine starke anorganische Säure, die zahlreiche industrielle Anwendungen findet. Auch im Schwimmbad ist die Substanz unverzichtbar zur Einstellung des optimalen pH-Wertes. Säurezugabe setzt man ein, um einen zu hohen pH-Wert durch Erhöhung der Protonenkonzentration zu erreichen.
In diesem Artikel erfahren Sie, warum Abweichungen bei dieser Größe problematisch sind und wie man sie wieder in den Griff bekommt.
Inhalte dieses Beitrags:
Einsatz von Schwefelsäure im Schwimmbad
Die Schwefelsäure wird im Schwimmbad verwendet, um den pH-Wert des Wassers zu senken. Der pH-Wert gibt die Konzentration an Protonen (H+) an, die im Wasser gelöst ist. Dabei gilt: Je mehr Protonen, desto niedriger der pH-Wert. Durch Eintrag basischer Substanzen z. B. im Badebetrieb oder durch Niederschläge und Stäube wird dieser Wert erhöht, durch saure Stoffe, z. B. den Hautschweiß, sauren Regen oder Stoffwechselprodukte von Bakterien, wird der Wert gesenkt. Besonders im Sommer sorgt auch die starke Erwärmung des Poolwassers zur Bildung von Chlordioxid. Dies erhöht den pH-Wert durch Bindung von Protonen.
Dosierung & Werte
Dieser Wert ist wichtig, um die Wasserqualität zu beurteilen und muss im Optimumbereich von 7,0 bis 7,4 liegen, damit eine Reihe von Mechanismen im Schwimmbad in Balance sind. Von zentraler Bedeutung ist der pH-Wert für die Desinfektion des Wassers, denn die Effizienz der Reaktion, die aktive desinfizierende Faktoren bereitstellt, hängt stark vom korrekten pH-Bereich ab. So kann der unangenehme “Schwimmbadgeruch” dadurch entstehen, dass nicht genug aktives Chlor bereitgestellt wird, um organische Chlorverbindungen umzuwandeln.
Darüber hinaus kann ein zu hoher oder zu niedriger pH-Wert auch das Wachstum von Bakterien und Schimmelpilzen fördern. Beim Baden zerstört dies auch den natürlichen Säureschutzmantel der Haut und kann zu Infektionen und Hautreizungen führen. Durch Entstehung von Kalkschwebeteilchen oder der sogenannte Fällungsreaktionen mit schwer löslichen Produkten, lamm sich das Wasser zudem trüben und verfärben. Kalkablagerungen sind zudem für die Poolanlage und -pumpen schädlich.
Wie stellt man sicher fest, dass der pH-Wert zu hoch ist?
Hier kommen Teststäbchen oder elektronische pH-Messsysteme zum Einsatz. Messen Sie den pH-Wert am besten regelmäßig einmal pro Woche. Liegt der Wert oberhalb von 7,4, wird Schwefelsäure in Form von “pH-Minus”-Lösungen zugegeben.
Die genaue Dosierung ist dabei abhängig von der pH-Abweichung und dem Wasservolumen des Pools. Entsprechende Anleitungen zur Berechnung der Menge basieren auf den unterschiedlichen Konzentrationen der Schwefelsäure in der pH-Minus-Lösung und werden vom Hersteller mitgeliefert.
Die hier Verwendung findende Schwefelsäure ist nicht hochkonzentriert, aber immer noch ätzend genug, um Verletzungen und Schäden z. B. an Metallen zu verursachen. Beim Einsatz der Lösung sollte der Poolbetreiber daher die Sicherheitshinweise des Produktes beachten und geeignete Schutzausrüstung tragen.
Fakten, Aussehen & Eigenschaften der Schwefelsäure
Schwefelsäure ist eine Oxidform des Schwefels, die mit Wasser zu einer ätzenden starken Säure reagiert ist. Die Summenformen H2SO4 mit der molaren Masse von 98,08 g/mol beschreibt den Grundzustand, doch im Wasser spaltet die Substanz Protonen (H+) ab und wandelt sich in HSO4– und SO42- um.
Wasserfreie Schwefelsäure ist eine farblose Flüssigkeit mit hoher Dichte und einem Schmelzpunkt von 10,4 °C. Da die Substanz stark hygroskopisch (wasseranziehend) reagiert, verbindet sie sich bei Luftkontakt rasch mit der Luftfeuchtigkeit. Erhitzt man den Stoff auf über 450 °C, zersetzt er sich zu Wasser und Schwefeltrioxid. Dieses stark ätzende Gas findet sich auch in hochkonzentrierter, sogenannter “rauchender Schwefelsäure”. Derartig intensiv konzentrierte Schwefelsäure ist extrem aggressiv und wirkt stark oxidierend.
Oftmals kann man bei industriell verwendeten Schwefelsäurezubereitungen eine leichte bräunliche Verfärbung beobachten, die durch oxidierte organische Verunreinigungen entstehen.
Hergestellt wird Schwefelsäure technisch durch Oxidation von Schwefeldioxid (gewonnen durch Rösten von Sulfiden) mit Sauerstoff zu Schwefeltrioxid: SO2 + O2 → SO3. Dieses bringt man dann mit Schwefelsäure zur Reaktion und zersetzt das entstehende Zwischenprodukt Dischwefelsäure mit Wasser zu Schwefelsäure. In Summe kann man die Reaktionsgleichung SO3 + H2O → H2SO4 formulieren.
Käuflich erwerben kann man in der Regel wässrige Lösungen der Schwefelsäure in unterschiedlichen Konzentrationen. Im Schwimmbadbereich zum Einsatz kommen nach gesetzlichen Vorschriften verdünnte Varianten mit maximal 15 %. Die früher erhältlichen stärkeren Konzentrationen (bis ca. 50%) gelten heute als zu gefährlich im Umgang speziell für Laien.
Zu beachten bei Schwefelsäure
Alle erhältlichen Poolchemikalien sind dazu gedacht, einzeln direkt im Poolwasser eingesetzt zu werden.
- Das bedeutet, dass Sie pH-minus-Lösungen auf keinen Fall mit anderen Chemikalien mischen dürfen. Derartige Experimente können vor allem in Verbindungen mit chlorhaltigen Chemikalien auch zur Freisetzung von hochgiftigem Chlorgas führen.
- Deswegen ist darauf zu achten, dass nach Zugabe der Schwefelsäure die Poolpumpe einige Minuten zur Durchmischung laufen gelassen wird. Wie schnell die vollständige Umwälzung erreicht ist, hängt vom Poolvolumen und der Pumpleistung ab.
- Erst dann kann der pH-Wert erneut gemessen werden. Ist der Zielwert (i. d. R. geht man von 7,2 aus) noch nicht erreicht, wird pH-Minus nachdosiert. Liegt der Wert im Zielbereich, kann mit der weiteren Wasserbehandlung fortgesetzt werden.
Die Einstellung des korrekten pH-Wertes ist immer die Grundlage aller anderen Schritte, z. B. auch für Algizidbehandlungen oder den Einsatz von Flockungsmitteln. Genau wie bei der Desinfektion mit Chlor sind diese so konzipiert, dass sie im pH-Optimum vom 7,0 bis 7,4 am besten funktionieren.
Gefahren & Anwendungshinweise bei Verwendung von Schwefelsäure
Schutzausrüstung ist bei der Handhabung von Schwefelsäure unerlässlich. Dazu gehört in erster Linie eine geeignete Schutzbrille sowie Handschuhe. Sorgfalt und Zeit sind zusätzliche kostenlose Schutzmaßnahmen mit hoher Wirksamkeit: Die meisten Unfälle passieren, wenn Chemikalien “nur mal schnell” eingesetzt werden und die notwendige Vorsicht für einen Moment nachlässt.
Gerät Schwefelsäurelösung auf die Kleidung, ist diese unverzüglich abzulegen. Bei Hautkontakt spült man die betroffene Stelle großzügig mit Wasser ab. Verätzungen sollten bei einem Arzt vorgestellt werden. Sollte trotz aller Vorsicht Schwefelsäure in die Augen geraten, sind diese unverzüglich reichlich auszuspülen. Dies macht auf jeden Fall einen Arztbesuch notwendig, um bleibende Schäden zu vermeiden. Auch beim Verschlucken der ätzenden Substanz können Schäden im Mund-Rachen-Speiseröhren-Bereich auftreten. Spülen sie den Mund mit viel Wasser aus und konsultieren Sie den örtlichen Giftnotruf oder einen Arzt.
Schwefelsäure gilt als giftig für Wasserorganismen und darf daher nicht in die Umwelt gelangen. Auch Reste der Chemikalie dürften nicht über das kommunale Abwasser entsorgt werden. Geringe Rückstände sollten in Wasser verdünnt und durch Zugabe einer Base neutralisiert werden (pH-Messung!). Für Privatanwender ist die Entsorgung über zentrale Annahmestellen oder Apotheken empfohlen.
Schwefelsäure kaufen
Im Fachhandel für Privatpersonen ist heute nur noch pH-Minus in Form von 15%iger Schwefelsäure-Lösung erhältlich. Die Flüssigkeit lässt sich einfach dosieren und ist in der Handhabung deutlich ungefährlicher als konzentrierte Schwefelsäure. In kommerziellen Anwendungen durch geschultes Personal kommen nach wie vor auch stärker konzentrierte Lösungen zum Einsatz.
Die Produkte diverser Anbieter unterscheiden sich praktisch nicht in der Wirksamkeit. Alle für das Schwimmbad zugelassenen pH-Minus-Lösungen haben die erforderliche Qualität. In der Regel zahlt man zwischen 3 und 6 € pro Liter pH-Minus, wobei größere Gebinde üblicherweise etwas günstiger sind.
Ähnliche Chemikalien
In fester Form als Granulat ist Natriumbisulfat ein gängiger Ersatz für flüssiges pH-Minus. Die Chemikalie reagiert mit Wasser und setzt dabei ebenfalls Schwefelsäure frei. In Handhabung und Lagerung ähnelt es den Ansprüchen von flüssigen Lösungen, ist jedoch in der Dosierung unter Umständen anspruchsvoller. Die Substanz benötigt etwas mehr Zeit, um sich vollständig zu lösen und die pH-Senkung zu bewirken.
Salzsäure dagegen hat im Poolbereich nichts zu suchen! Die korrosive Säure greift alle Metalle an. Außerdem können bei Anwendung von Chlorprodukten zur Desinfektion giftige und ätzende Gase entstehen. Aus diesem Grund hat sich Schwefelsäure im Schwimmbad-Bereich durchgesetzt.
Ein organisches Produkt zur Senkung des pH-Wertes ist dagegen Zitronensäure, die für die Umwelt als unbedenklich gilt. Die Handhabung ist ebenfalls sicher. Die Substanz ist allerdings etwas teurer als Schwefelsäure. Durch Komplexbildung von Metallionen kann Zitronensäure unter Umständen zu Verfärbungen und Korrosionseffekten führen.
