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Kategorie: > Wissenschaft > Biologie / Gesundheit / Medizin
Osmose- oder Trinkwasser ein Laborversuch
H2O
(gute Seele des Forums)

  28.09.2005

Oder warum es bezüglich der Gesundheit egal ist Wasser mit niedriger Leitfähigkeit oder hoher Leitfähigkeit zu trinken

Weil hier im Board immer wieder abenteuerliche Behauptungen zu diesem Thema auftauchen, habe ich mal ein kleines Laborexperiment durchgeführt. An den Messwerten sollte eigentlich jeder erkennen und ableiten könne warum viele Behauptungen eigentlich nur unhaltbare Werbetricks sind um z.B. Osmaoseanlagen an Privathaushalte zu verscherbeln.

Der Magen produziert Salzsäure mit einem pH-Wert von 1 in einer Menge von ca. 1 l /Tag. Andere Quellen nennen gar 2 l /Tag. Für das Laborexperiment bin ich von einer Trinkmenge von 3 l pro Tag und einer Salzsäureproduktion von 1 l/Tag ausgegangen.

Beim verwendeten Leitungswasser verhält es sich nun so, dass bei einer Ausgangsleitfähigkeit von 651 µS/cm (ca.20°d Gesamthärte, 18°d Karbonathärte) in der Mischung aus Magensäure und getrunkener Wassermenge eine Leitfähigkeit von 12260 µS/cm resultiert.

Gleicher Versuch mit Wasser von der Umkehrosmoseanlage. Ausgangsleitfähigkeit 2,7 µS/cm Leitfähigkeit der Mischung mit Magensäure 12130 µS/cm.

Was zeigt dieses Experiment ?

1) Das Umkehrosmosewasser hat seinen „angeblichen“ Vorteil der niederen Leitfähigkeit schon beinahe vollständig eingebüßt sobald man es runtergeschluckt hat.

2) Trinken von Umkehrosmosewasser bzw. destilliertem Wasser ist ungefährlich, weil es sich im Magen bezüglich der Leitfähigkeit und damit des osmotischen Verhaltens fast genauso verändert wie Trinkwasser.

3) Vorteile des Osmosewassers bezüglich der Aufnahmefähigkeit auszuschleusender Stoffwechselprodukte sind nach dem runterschlucken nicht mehr vorhanden. (Wobei noch gar nicht berücksichtigt ist, dass aus dem Nahrungsbrei im Magen weitere Salze, Mineralien aufgelöst werden)

4) Die Leitfähigkeit des Trinkwassers nimmt nicht so stark zu wie die des Osmosewassers. Begründet ist das in der Karbonathärte die sich mit der Magensäure zu Kohlendioxid umsetzt und dabei Wasserstoffionen verbraucht. Osmosewasser hat keinerlei puffernde Inhaltsstoffe.

5) Die Argumentation, dass Mineralien ausschließlich aus der Nahrung stammen sollte und nicht aus dem Wasser ist unsinnig weil im Magen sowieso wieder alles zusammengemischt wird.  Das wäre beispielsweise genauso als ob man eine strenge Mülltrennung durchführt, der Mülllaster der das ganze abholt aber alles wieder zusammenschüttet.

Weiter Zusammenhänge kann jeder für sich selber ableiten oder auch hier posten.

Gruß
H2O



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 9
JayBee
aquagmx.eu
(gute Seele des Forums)

  29.09.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von H2O vom 29.09.2005!  Zum Bezugstext

Hallo H2O,

sehr interessant Deine Ausführung. Der kleine Fehler ist ja auch lediglich akademisch interessant, aus ernährungsphysiologischer Sicht ist das eher irrelevant ;-)
Ich schätze damit sind die Argumente der SB-Auguren vollends vom Tisch.
Wenn ich das mal überschlage so reicht ein einziger Atemvorgang aus (685 ml (bei 2% CO2 in der ausgeatmeten Luft)) um die Menge eines Glases Wassers im Säure-Basen Haushalt auszugleichen - das ist sehr wenig - daran im Spurenbereich rumzudoktorn erscheint mit ziemlich albern.
Ich ahnte es schon immer, jetzt ist es belegbar.


Danke für die Erläuterungen

JB
H2O
(gute Seele des Forums)

  29.09.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von H2O vom 29.09.2005!  Zum Bezugstext

uups,
eine kleinen Fehler habe ich nun doch noch entdeckt. Der bezieht sich aber nicht auf die Pufferung der Säure, das sollte so richtig sein, sondern auf die Berechnung des "Bäuerchens". Wenn Carbonat enhalten ist wird zwar die gleiche Menge Säure verbraucht aber weniger Kohlendioxid entwickelt als bei Hydrogencarbonat. Für Wässer mit einem pH-Wert zwischen pH 8,2 und 9,5 entsteht daher bei der Berechnung des Kohlendioxidvolumens ein geringer Fehler.

sorry
H2O  
H2O
(gute Seele des Forums)

  29.09.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von JayBee vom 29.09.2005!  Zum Bezugstext

Hallo JayBee freies gelöstes CO2 reagiert nicht mit Säure ist also für die Pufferung von Säure nicht relevant.
Anders siehts da mit Lauge aus. Durch Titration eines Wassers mit Lauge kann der Gehalt an freier Kohlensäure betimmt werden. Freie Kohlensäure puffert daher Lauge nicht Säure. Das bedeutet das für die Reaktion mit der Magensäure nur Hydrogencarbonat, Carbonat und freie Lauge in Betracht kommt. Bei Trinkwasser scheidet dabei schon mal die freie Lauge aus, weil dieses Wasser sonst einen über der dem Grenzwert liegenden pH-Wert hätte (über 11,2).

Die Carbonathärte unterscheidet nicht ob das Wasser ausschließlich Hydrogencarbonat oder Hydrogencarbonat neben Carbonat enthält (sofern diese noch in gelöster Form enthalten ist) beides ist in Summe enthalten, weil ein Carbonation genausoviel Säure verbraucht wie ein Hydrogencarbonation.
Wenn bestimmt werden soll wieviel Carbonat neben Hydrogencarbonat voliegt sind zusätzliche Bestimmungen erforderlich (p-Wert). Für den Fall, dass zusätzlich Natriumcarbonat enthalten wäre meine Berechnung nicht mehr richtig. Da in Deutschland aber genanntes Entsäuerungsgebot gilt um die Entstehung von kalkaggressiver Kohlensäure zu vermeiden, ist das in unseren Trinkwässern nicht der Fall.

Es kann also die Pufferkapazität für Säure alleine aus der Karbonathärte berechnet werden.

Gruß
H2O
JayBee
aquagmx.eu
(gute Seele des Forums)

  29.09.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von H2O vom 29.09.2005!  Zum Bezugstext

Hi H2O,

Deine Berechnung leuchtet ein.
Dennoch habe ich noch eine Verständnisfrage.
Das Kalk-Kohlensäure Gleichgewicht verschiebt sich ja bei sich ändernden pH-Wert.
Im sauren Bereich (unter pH 6) liegt  C02 komplett gelöst vor, im neutralen Bereich liegt wenig CO2 und viel Calciumhydrogencarbonat vor, bei pH 8,5 nur Calciumhydrogencarbonat und über pH 8,5 nimmt der Calciumhydrogencarbonatgehalt ab und der Calciumcarbonatgehalt steigt.
Welche Auswirkungen hat dies auf die Menge der benötigten Säure oder umgekehrt auf die Menge des benötigten Wassers zur Neutralisation dieser Säure ?

Gruss

JB
H2O
(gute Seele des Forums)

  29.09.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von JayBee vom 28.09.2005!  Zum Bezugstext

Hallo JayBee,

weil ich gerade ein wenig Zeit habe, will ich versuchen die von Dir aufgeworfenen Fragen zur Pufferung der Magensäure durch Trinkwasser rechnerisch darzustellen.

Am Beispiel des Trinkwasser das ich für den Mischversuch mit der „Magensäure“ verwendet habe stellen sich die Zusammenhänge wie folgt dar:

Zunächst muss man wissen was die Angabe 1°dH bedeutet. Anders als in anderen Ländern wird in Deutschland die Einheit für die Härte so definiert, dass 1°dH einem Gehalt von 10 mg/l CaO entspricht. Wenn man die Gehalte der tatsächlich beinhalteten Stoffe benötig oder man Härteangaben in anderen Einheiten braucht muss umgerechnet werden. Für diejenigen die nicht so bewandert mit diesen Aktionen sind, kann folgender Link hilfreich sein:
http://www.cactus2000.de/de/unit/masswas.shtml

Wenn wir uns dort z.B. die 18° dH in CaCO3 (Calciumcarbonat oder auch trivial Kesselstein) umrechnen lassen erhalten wir einen Gehalt von 321,26 mg/l. Im Wasser liegt aber nicht das schwerlösliche Calciumcarbonat vor sondern das leichter lösliche Calciumhydrogencarbonat. Erst bei einer Verschiebung des Kalk-Kohlensäure-Gleichgewichts z.B. durch Erwärmung erfolgt die Abscheidung von Kesselstein.
Das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht wird durch folgende Reaktionsgleichung beschrieben.

Ca(HCO3)2   ---->   CaCO3  + H2O  + CO2

Anhand dieser Reaktionsgleichung können wir nun stöchiometrisch von den 321,26 mg CaCO3 einen Gehalt von 520,32 mg/l Ca(HCO3 )2 ausrechnen.

Ein Wasser mit 18° dH enthält also theoretisch 520,32 mg/l Calciumhydrogencarbonat (praktisch liegt meist Calciumhydrogencarbonat neben Magnesiumhydrogencarbonat vor, das hat allerdings keinen Einfluss die Berechnung)

Nun muss man noch die Reaktion des Calciumhydrogencarbonats mit der Magensäure formulieren und kann dann ausrechnen wie viel Säure neutralisiert wird und wie viel Kohlendioxid dabei entsteht.

Ca(HCO3)2  +  2 HCl   ---->  CaCl2  +  2 H2O  +  2 CO2

Durch  520,32 mg Calciumhydrogencarbonat (oder 1l Wasser mit 18°dH Karbonathärte) werden danach 234,05 mg Salzsäure neutralisiert und es entstehen daraus 282,48 mg = 143,7 ml Kohlendioxid.

Am Schluss noch die Zusammenfassung zu einfachen Berechnungsformeln mit der jeder die Berechnung für sein Trinkwasser und getrunkener Menge ausrechnen kann:

Säureneutralisation durch Trinkwasser:      

S  =  Tv * KH * 13,0

S = neutralisierte Magensäure in mg/l (anzumerken ist, dass die Tagesproduktion von 1l Magensäure bei pH 1 ca. 3600 mg Salzsäure beträgt)
Tv = Trinkvolumen in Liter
KH = Karbonathärte (nicht den Wert für die Gesamthärte verwenden !)
13,0 = stöchiometrischer Umrechnungsfaktor

Beispiel: Jemand trinkt 0,33 l Trinkwasser mit einer Karbonathärte von 12°dH:

0,33 * 12 * 13 = 51,5      dabei werden dann folglich 51,5 mg Salzsäure neutralisiert




folgt noch die Berechnung des entstehenden Kohlendioxids das der neutralisierten Salzsäure äquivalent ist (mit dieser Formel kann man sein persönliches „Bäuerchen“ ausrechnen)

CO2 = Tv * KH * 7,98


CO2 = Volumen des entstehenden Kohlendioxids in ml
Tv = Trinkvolumen in l
KH = Karbonathärte in °dH  (nicht die Gesamthärte verwenden)
7.98= stöchiometrischer Umrechnungsfaktor

Beispiel:  Jemand trinkt 0,2 l eines Trinkwassers mit 8,6 °dH Karbonathärte

0,2 * 8,6 * 7,98 = 13,7     es entstehen dabei folglich 13,7 ml  Kohlendioxid


Anmerkung: die vereinfachten Berechnungsformeln sind nur auf Trinkwässer anwendbar deren Karbonathärte geringer als die Gesamthärte ist. Für alle deutschen Trinkwässer ist dies wegen des so genannten Entsäuerungsgebots der Wasserversorger der Fall. Nicht anwendbar sind die Berechnungsformeln für Mineralwässer und durch Ionentausch behandelte Wässer.


Hoffe das hilft die bei Deiner Pufferungsargumentation weiter

Gruß H2O
JayBee
aquagmx.eu
(gute Seele des Forums)

  28.09.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von H2O vom 28.09.2005!  Zum Bezugstext

Hallo H2O,

> Na,na mein schönes Experiment mit
> Schönheitsfehler? :-)

Genau so, wei einen schönen Menschen nichts entstellen kann, entwerten klitzekleine Makel Dein Experiment nicht im Geringsten *lol*

> Im Prinzip ist das aber schon beantwortet und nur
> eine Sache der Umrechnung.

Fein ;-)
Für einen Chemiker ist das sicher kein Problem, für mich schon *g*

> Wenn Du mir ein wenig Zeit lässt kann ich die
> rechnerischen Zusammenhänge in einem späteren Post
> mal darstellen.

Klar, kein Problem.

> Die Argumentation mit der Übersäuerung ist für mich
> aber nicht ganz schlüssig. Wenn ich zum Beispiel
> Sodbrennen habe, puffere ich die Säure durch
> Einnahme von Soda. Nach der Argumentation muß ich
> aber dann damit rechnen, dass ich noch stärkeres
> Sodbrennen kriege weil mehr Säure nachproduziert wird

ja ja schlüssig ist das alles eh nicht so wirklich.
Sodbrennen resultiert ja auch aus einer überhöhten Säureproduktion aus diversen Gründen und das Soda soll die Säureüberschüsse puffern, aber das geht am Thema vorbei.
Vor allem vermischen die Anhänger der von mir kritisierten Thesen immer gerne die verschiedenen Puffer, aber egal ich versuche mal darzustellen, wie dort argumentiert wird:

Der pH im Magen nimmt zu -> Der Magen produziert mehr Säure um den pH auszugleichen -> Das Puffersystem ist eine Art kommunizierender Röhren -> Wenn Säure im Magen produziert wird muss sie irgendwo herkommen -> dieses Säure wird (über alle Puffer hinweg) dem Bindegewebe entzogen, wo sie (laut dieser kruden Thesen) für alle möglichen Krankheiten verantwortlich ist.

Klar ist das Blödsinn, aber Du weisst ja, wie in der Homöopathie etc. argumentiert wird.

Meine Vorstellung der Wechselwirkungen geht in die Reichtung, dass die Pufferkapazität, die zur pH-Angleichung nach einem Liter Wasser mit einem 3 pH-Einheiten höheren Wert durch Abatmen von ca. 1 Liter Kohlendioxid ausgeglichen wird, was das ganze natürlich fürchterlich banal erscheinen lässt ;-)

Siehe dazu auch meine Replik auf den "geschätzten" Herrn Nefzger in folgendem Thread:

  http://www.wasser.de/aktuell/forum/index.pl?job=thema&tnr=100000000002056&seite=1&begriff=basisch%20wasser&tin=&kategorie=#35  

> Sicher deckt dieser einfache Versuch nicht alle
> Belange ab, jedoch sind viele der Hauptargumente
> schon entkräftet.

Jupp - und dass ist gut so. Ich schätze auf Dein Experiment werden wir noch häufiger verlinken müssen ;-)

Gruss

JB
H2O
(gute Seele des Forums)

  28.09.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von JayBee vom 28.09.2005!  Zum Bezugstext

Hallo JayBee,

Na,na mein schönes Experiment mit Schönheitsfehler? :-)

Ja ich weiss schon was Du meinst. Im Prinzip ist das aber schon beantwortet und nur eine Sache der Umrechnung. Die Angegebene Karbonathärte ist verantwortlich für den Säureverbrauch. Siehe Punkt 4.
Die Karbonathärte wird dadurch bestimmt, dass man die Säurekapazität bis pH 4,3 bestimmt. Aus dem Verbrauch kann dann die Karbonathärte berechnet werden. Wenn Du mir ein wenig Zeit lässt kann ich die rechnerischen Zusammenhänge in einem späteren Post mal darstellen.

Die Argumentation mit der Übersäuerung ist für mich aber nicht ganz schlüssig. Wenn ich zum Beispiel Sodbrennen habe, puffere ich die Säure durch Einnahme von Soda. Nach dieser Argumentation muß ich aber dann damit rechnen, dass ich noch stärkeres Sodbrennen kriege weil mehr Säure nachproduziert wird.

Sicher deckt dieser einfache Versuch nicht alle Belange ab, jedoch sind viele der Hauptargumente schon entkräftet.

Gruß
H2O
JayBee
aquagmx.eu
(gute Seele des Forums)

  28.09.2005

Hallo H2O,

nett Dein Versuch ;-)

Du weisst, dass ich Deine Schlussfolgerungen teile, nur hat Dein Expirement ein paar Schönheitsfehler, was den Säure-Base Haushalt angeht.

Die Argumente derjenigen, die den SB-Haushalt für betrachtungsrelevant halten, gehen ja in folgende Richtung:
- Der Magen ist bestrebt einen fixen pH-Wert einzuhalten.
- Steigt der pH produziert der Magen Salzsäure.
- d.H. je "basischer" das Wasser, desto mehr Säure wird produziert.
- die Grundsubstanzen zur Produktion der Säure "entzieht" der Magen dem Organismus (SB-Puffer) so dass der Organismus "untersäuert".

Daher wäre es sinnvoll, wenn Du z.B. von 0,5l Säure ausgehst und diese mit 0,5l Trinkwasser bzw. Reinwasser versetzt und die pH-Verschiebung mißt. Anschliessend solltest Du die Menge Salzsäure bestimmen, die nötig ist um den alten pH wieder zu erreichen.
Dann könnte man die Menge der Grundsubstanzen abschätzen und sie z.B. in Volumen C02 angeben, die nötig sind um den SB-Puffer zu regulieren, bzw. in Anzahl der Atmungsvorgänge ... sicher ist das Ergebniss "unspektakulär" gering, ich würde 1l einschätzen bzw. ein halber Atemvorgang ;-)

Kannst ja mal dieses Experiment machen ... ich bin gespannt auf das Ergebnis.

Gruss

JB

Dieser Beitrag wurde nachträglich editiert!
Gast (Walter)
(Gast - Daten unbestätigt)

  28.09.2005

Fast das gleiche gilt für Wasser das mit Sauerstoff angereichert wurde. Mir hat noch Niemand erklären können wie über den Magen Sauerstoff aufgenommen werden kann. Lieber einen Schnaufer mehr und das kostet gar nichts.
Gruß
Walter



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