Chemie im Schwimmbad

Als ich letzte Woche mal wieder im Schwimmbad war, nahm die Bademeisterin eine Probe und machte einen Schnelltest. Ich fragte nach was untersucht wurde und bekam neben einigen wichtigen Werten wie freies und gebundenes Chlor auch die Angabe „pH Wert“. Das entlockte mir als Chemiker die Erwiderung: „Bei den Wassermassen hier würde sich der auch nicht groß ändern, wenn ich eine Flasche Salzsäure da rein kippe“.

Daheim, habe ich natürlich mal angefangen nachzurechnen, nachdem ich das Ergebnis schon beim Schwimmen auf p.H. 6-7 abgeschätzt habe. Also zuerst einmal. Der pH Wert entspricht der Konzentration von freien H+ Atomen (für meine Chemikerkollegen : H3O+) im Wasser. Es ist eine logarithmische Angabe. Neutrales Wasser hat pH 7. Ein p.H von 6 steht für 10 mal mehr H+ Ionen. Die Haut hat etwa pH 5.0, Essig p.H 3 und Magensäure pH 2.

Berechnet wird er nach :

p.H = – lg (H+/mol*l)

Also unser Schwimmbecken ist 12 m breit, 25 m lang und im Mittel 2.2 m tief. Das sind 660 m oder 660000 l Wasser. Eine Flasche Salzsäure enthält etwa 10 Mol HCL, die 10 Mol H+ abgeben. Gebe ich diese ins Wasser so erhalte ich einen pH von:

pH = – lg (10/660.000) = -4.8

Das Wasser hätte nun also den pH Wert der Haut, wäre also viel hautfreundlicher (Tee hat in etwa den gleichen pH Wert). Doch das gilt nur für destilliertes Wasser. Realistischerweise wird im Hallenbad natürlich normales Wasser aus der Leitung eingesetzt werden und das enthält natürlich gelöste Mineralstoffe.

Die Karbonationen puffern aber H+ ab, denn sie reagieren damit:

H+ + HCO3 -> H2O + CO2

Das Kohlendioxid verflüchtigt sich als Gas. Die Karbonationen sind die Gegenionen zum Calcium und Magnesium. Es gibt auch noch andere Gegenionen, wie Sulfat, doch Karbonatgestein wird am leichtesten durch Wasser aufgelöst. Bodenseewasser enthält 50.6 mg Calcium und 7.76 mg Magnesium pro Liter. Das entspricht, wenn 80 % als Karbonathärte vorliegt etwa 0.00254 Mol Hydrogencarbonat/l.

660.000 l Wasser enthalten 1676,4 Mol Hydrogencarbonat – mehr als genug um die 10 Mol H+ vollständig abzupuffern. Anders ausgedrückt: Erst wenn ich 167.4 l Salzsäure in das Hallenbad kippen würde, würde sich der pH Wert ändern. (10 Mol/l * 167.4 l = 1674 Mol). Man erkennt, dass man so auch nicht durch das Pinkeln in das Wasser den pH Wert wirksam ändern kann.

Erinnern sie sich noch an früher – Wenn man nach dem Schwimmbadbesuch immer so müde und fertig war und die Augen brannten ? Beides hat miteinander zu tun und nichts mit der Aktivität im Hallenbad zu tun. Früher wurde der Chlorgehalt nicht laufend an den Bedarf angepasst sondern so viel, das man auf Nummer Sicher ging. Das freie Chlor reizte die Schleimhäute der Augen und führte zum Brennen. Die Müdigkeit kam aber nicht von der körperlichen Aktivität, sondern von Reaktionen des Chlors mit organischen Bestandteilen wie sie durch Hautschuppen oder Haaren freigesetzt werden. Das wird bei Chlorüberschüss zu Chloroform oxidiert. Chloroform ist aber nicht im Wasser löslich und steigt als Gas an die Oberfläche aus. Dort bleibt es in der obersten Luftschicht, weil es schwerer als Luft ist – gerade die Schicht die man durchschwimmt. Also ist es doch nicht verwunderlich, wenn man danach müde ist – Man wurde schließlich chloroformiert ! (Das ist der Stoff der in den Taschentüchern ist, die Gangster in schlechten Filmen bei einer Entführung ihren Opfern auf den Mund drücken).

Nein, im Ernst. 1997 ergab eine Untersuchung von Ökotest maximal 1.2 Mikrogramm Chloroform pro Liter Blut nach zweistündigem Baden. Das ist eine Dosis bei der man nie und nimmer müde ist. Die Mengen an Chloroform reichen dazu lange nicht aus.

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