Hartes Wasser frisst Seife

Demonstrationsexperiment auf Video

Hartes Wasser frisst Seife

Lernziel: Einfluss des harten Wassers auf den Waschprozess

Peter Keusch

English version

Supermarktprodukte:
Kernseife

Chemikalien:
CaCl₂ · 6 H₂0

Glaswaren:
Standzylinder h = 20 cm, d = 5 cm
Becherglas 100 mL
Pasteurpipette mit Gummihütchen

Versuchsdurchführung:

Zu einer Seifenlösung in einem Standzylinder wird eine wässerige Calciumchlorid-Lösung (4 Calciumchloridkörner auf 100 ml Wasser) pipettiert.

Versuchsergebnis:

Ein weißer Niederschlag wird gebildet.

Videoclip (Download RealPlayer .rm-Datei)

Diskussion des Versuchergebnisses und Hintergrund:

Calcium-Ionen reagieren mit Seifen-Anionen (z.B. Stearat-Anionen) unter Bildung schwer löslicher "Kalkseifen".

Hartes Wasser hat eine hohe Konzentration an Ca ²⁺ and Mg ²⁺ Ionen. Bei der Reaktion der Erdalkali-Ionen mit Seife entstehen Niederschläge, die sich auf Textilfasern ablagern und deren Entfärbung verursachen können. Weiße Textilien vergrauen bzw. vergilben und verfilzen.
Hartes Wasser kann auf Haaren und Glaswaren einen Belag hinterlassen. Die Härte des Wassers ist auch in der Industrie von Bedeutung, da u.U. Wärmeaustauscher, Heißwasserbereitern und Rohrleitungen durch Bildung von Kesselstein in Mitleidenschaft gezogen werden.

In hartem Wasser ist die Wirksamkeit der Seife stark eingeschränkt. Hartes Wasser bedeutet einen höheren Seifenverbrauch. Die bis zur vollständigen Ausfällung der Härtebildner zugesetzte Seife geht für den Waschprozess verloren. Darüberhinaus wird ein Teil der Seife auch noch benötigt, um die entstandene Kalkseife in der Waschlauge zu dispergieren.

Moderne synthetische Waschmittel erweisen sich gegenüber hartem Wasser beständig. Sie enthalten sog. "Builder", die die Auswirkungen des harten Wassers minimieren. Unter diesen Substanzen kommt vor allen das Trimetaphosphat zum Einsatz. Es hält die Ca ²⁺- und Mg ²⁺-Ionen in Lösung, indem es mit ihnen einen löslichen Komplex bildet. Das Wasser erfährt eine Enthärtung, die Bildung der unlöslichen Kalkseifen wird verhindert.

Liste der Experimente