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Kategorie: > Wissenschaft > Hydrologie / Analytik
Ionenbilanzfehler
Gast (Andrea K)
(Gast - Daten unbestätigt)

  24.11.2008

Hallo,

ich weiß, dass sich die Ionenbilanz nach LAWA (1993) folgendermaßen berechnet:
IBF = (((Summe Kationen)-(Summe Anionen))):(0,5*(Summe Kationen)+(Summe Anionen)))

Wo finde ich aber eine Quelle ohne die 0,5 im Nenner. Ich  möchte sozusagen dem Faktor 2 entgehen, finde aber leider kein Zitat dafür.

Vielen Dank im Voraus für Eure Hilfe,
liebe Grüße - Andrea



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 4
Heiner Grimm
(gute Seele des Forums)

  27.11.2008

Hallo Andrea,

für den ungeliebten Faktor 2 gibt es einen nachvollziehbaren Grund: Es soll offenbar auf die gesamte Menge der Salze (z.B. NaCl), nicht auf die Gesamtmenge der Ionen bezogen werden. Beispiel:

1000 Mol NaCl seien in einem Bottich mit Wasser gelöst, Na+ und Cl- werden darin analytisch bestimmt. Ergebnis ist z.B. 1100 Mol Na+ und 1000 Mol Cl-. Daraufhin kann man zuerst dem betr. Laboranten (wahrscheinlich ist's eher ein Chemiker, der's mal selber machen wollte) ob dieser eklatanten Abweichung die Ohren langziehen, anschließend den Ionenbilanzfehler berechnen (z.B. um zu sehen, ob man noch ein Stück länger ziehen muss):

100 Mol Differenz (Kati.-Ani.) müssen nun durch irgendwas geteilt werden. Möchte man den Fehler (Die Differenz zw. Kati. und Ani.) auf die NaCl-Menge beziehen (was offenbar hierzulande üblich ist), dann wird diese (ist ja nicht bekannt) aus schierer Not †durch Mittelwertbildung aus Na+ und Cl- Menge berechnet:

n(NaCl) = (n(Na+) + n(cl-)) / 2 = (n(Na+) + n(cl-)) * 0,5

So also kommt der Faktor 0,5 zustande.

Lässt man 2 bzw. 0,5 weg, dann hat man auf die gesamte *Ionen*menge, nicht Salz(formel)menge bezogen. Kann man machen, hat aber dann einen Wert, der von Anderen vermutlich falsch interpretiert würde (zugegeben - Der besagte Laborant oder Chemiker könnte so vielleicht mogelnderweise dem Ohrenziehen entgehen ;-) ). Da sollte man sich schon an Konventionen halten, vor Allem, wenns lediglich um eine profane Division durch 2 geht, für die (hoffentlich) >90% aller Bundesbürger nicht mal einen Taschenrechner benötigen.

(Am Rande gesagt: Bei der Berechnung einer Kreisfläche aus dem Radius das ach so lästige Pi und den bis aufs Blut gehassten Exponenten 2 einfach einzusparen, gilt, gelinde gesagt, als mathematisch äußerst gewagt.)

So, wie ich das sehe, fehlen übrigens in der Formel noch die diversen stöchiometrischen Koeffizienten, für den Fall, dass (auch) mehrwertige Ionen mit im Spiel sind. Wer hierüber genauer als ich Bescheid weiß, kann ja den immer noch fehlenden Wikipedia-Artikel zu dem Thema verfassen.

Abschließend sei noch gesagt: Wenn die Berechnung im Ausland anders definiert wird (ohne 0,5), dann ist es gut, zu wissen, dass es so sein könnte, und sich ggfs., wie Du, Andrea, darum zu kümmern. Sonst gibts womöglich mal Missverständnisse deswegen. Dass Du beim Googeln anscheinend noch nichts in der Richtung gefunden hast, kann aber ein Hinweis darauf sein, dass es die Anderen auch nicht anders machen.

Grüßle
vom Heiner
Bernhard Schmitt
berndschmitt1aol.com
(Mailadresse bestätigt)

  25.11.2008
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Andrea K vom 25.11.2008!  Zum Bezugstext

Hallo Andrea,

die Formel ohne die 0,5 wäre falsch, egal ob deutsche oder nicht deutsche Schreibweise. Stell dir vor, die Summe Kationen + Anionen sei genau 1. Dann wäre der Fehler 0. Ohne die 0,5 wäre er 50 %

Gruß Bernhard
Gast (Andrea K)
(Gast - Daten unbestätigt)

  25.11.2008
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Bernhard Schmitt vom 25.11.2008!  Zum Bezugstext

Hallo,

Dankeschön! Du hast natürlich recht. Den Faktor 100, um auf [%] zu kommen, hatte ich vergessen. Weißt Du, wo ich in der Literatur diese Formel ohne die "0,5" finden kann? Das wäre dann die nicht-deutsche Rechenweise, richtig?

- Andrea
Bernhard Schmitt
berndschmitt1aol.com
(Mailadresse bestätigt)

  25.11.2008

Hallo Andrea,

die Formel ist nicht komplett, der Ausdruck muß noch mit 100 multipliziert werden, das Ergebnis ist dann der Ionensummenfehler. Die Ionenbilanz errechnet sich aus der Summe aller Kationen - Summe aller Anionen und ist im optimalen Fall = 0. Wegen Messfehlern ergibt sich normalerweise immer ein geringer Überschuss an Kat- oder Anionen.

Gruß Bernhard



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