Titel: Kersting, über Anwendung von Bleiröhren für Wasserleitungen im Innern der Wohnhäuser.
Autor: Kersting, R.
Fundstelle: 1863, Band 169, Nr. XLVIII. (S. 183–199)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj169/ar169048

XLVIII. Ueber Wasser in Metallröhren. – Zur Beurtheilung der Frage, ob in Riga die Anwendung von Bleiröhren für die Wasserleitung im Innern der Wohnhäuser der Gesundheit gefährlich seyn würde; von Dr. R. Kersting in Riga.

A. Größe des Bleigehaltes im Röhrenwasser der neuen Wasserwerke in Riga.

Im Auftrage der Direction der neuen Wasserwerke in Riga habe ich eine Reihe von Versuchen angestellt, welche die lautgewordenen Befürchtungen wegen der Schädlichkeit von bleiernen Röhren auf ihr richtiges Maaß zurückführen sollen.

Zur Erlangung einer hinreichend breiten Basis für Beurtheilung des Gegenstandes mußten die Versuche auf mehrere Wassersorten und auf mehrere Metalle ausgedehnt werden. Diese Beobachtungen dürften auch für andere Zwecke nützliche Fingerzeige geben. Was zunächst die Frage für Riga anlangt, so hat dieselbe zwei Seiten, eine chemisch-analytische und eine medicinische. Es ist zu ermitteln: 1) die Größe des Bleigehaltes im Röhrenwasser, 2) die Wirkung des gefundenen Bleigehaltes auf die Gesundheit.

Für die erste Frage habe ich vorauszuschicken, daß viele Beobachtungen aus anderen Städten bereits vorliegen, günstige und ungünstige, daß diese aber für uns nur beschränkte Anwendung finden können, theils weil sie zeigen, daß die Löslichkeit des Bleies eine sehr verschiedene ist, je nach den Nebenbestandtheilen des Metalls und des Wassers, theils weil sie sich unter einander widersprechen. Ihre Hauptresultate sind im Allgemeinen folgende:

  • 1) Zinnhaltiges Blei, auch verzinntes, wird von Wasser stärker angegriffen als ganz reines Blei.
  • 2) Am stärksten wird Blei gelöst von weichem Wasser (zu weichem Wasser rechnet man destillirtes Wasser, Fluß- und Regenwasser), welches arm an Erdsalzen ist. Auch salpetersaure Salze, salpetrigsaures Ammoniak, salzsaure Salze, kohlensaure Alkalien und organische Stoffe, wenn sie dem Wasser beigemischt sind, fördern die Lösung des Bleies.
  • 3) Am wenigsten wird Blei gelöst von hartem Wasser (Quellwasser); dieses ist meist reich an Erdsalzen, besonders an kohlensaurem Kalk mit freier Kohlensäure.
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Im Widerspruche mit obigen Angaben fand eine Untersuchungscommission in London, daß das weiche Wasser von Surrey-Hill keine bemerkbare Einwirkung auf Blei ausübte. Ebenso verhielt sich künstlich weich gemachtes Wasser und ganz reines (über Kali destillirtes) Wasser (polytechn. Journal, Jahrgang 1857, Bd. CXLIV S. 284). Auch meine directen Versuche stehen vielfach im Widerspruch mit obigen Angaben. Einfach destillirtes Wasser griff Blei wenig an; salpetersaure Salze begünstigten nicht die Auflösung des Bleies (siehe E). Nach Dr. Medlock's Mittheilung (a. a. O. S. 285) enthalten die meisten natürlichen Wasser, und auch das aus ihnen direct gewonnene destillirte Wasser, salpetrigsaures Ammoniak, und dieses veranlaßt die Auflösung des Bleies.

Um für Riga eine endgültige Entscheidung fällen zu können, mußten die hiesigen Materialien geprüft werden. Ich verschaffte mir aus dem Wasserwerke Röhren von Blei, Kupfer, Schmiedeeisen und Gußeisen. Ferner schöpfte ich Wasserproben aus verschiedenen Quellen, namentlich aus der Düna, oberhalb der Stadt von dem Punkte, welcher das neue Wasserwerk speisen soll, ebenso von dem für dasselbe neu gegrabenen Canale. Alle Wassersorten unterwarf ich einer vorläufigen Prüfung (C) und brachte sie darauf in die Röhren. Nachdem sie eine bestimmte Anzahl Stunden in den Röhren gestanden hatten, bestimmte ich die Menge des aufgelösten Metalls (D). Fürs Erste interessiren uns nur das Canal- und Dünawasser in Bleiröhren. Beide Wasser, nachdem sie in den Röhren gestanden hatten, zeigten sich klar und frei von Metallgeschmack, wie vorher, dennoch konnte durch Schwefelwasserstoff eine geringe Menge Blei nachgewiesen werden. Sie war größer oder kleiner je nach der Berührungsdauer und nach der Wassersorte (E).

Bleigehalt in 10 Pfund = 76800 Gran.
Versuch. Berührungsdauer. Dünawasser. Canalwasser.
VI 1/2 Stunden 0,03 Gran 0,02 Gran
IV 12 „ 0,22* 0,08 „
I u. II 24 „ 0,19 „ 0,15 „
III 7 × 24 „ 0,38 „ 0,08 „

Hiernach wird das Dünawasser etwas stärker bleihaltig als das Canalwasser. Durch längeres Verweilen im Rohr nimmt der Bleigehalt des Dünawassers zu, der des Canalwassers nimmt nach 24 Stunden wieder ab. In welcher Verbindung das gelöste Blei sich befindet, wurde nicht besonders bestimmt. Es dürfte je nach den Beimengungen des Wassers |185| an Salpetersäure, Salzsäure, Kohlensäure, ja auch Schwefelsäure gebunden seyn, denn auch die letzgenannte Verbindung zeigte sich bei so geringen Mengen in Wasser vollständig löslich.

Nachdem das Rohr 25 Tage lang mit verschiedenen Wassersorten geprüft worden war, wiederholte ich den Versuch mit Dünawasser, und fand bei 24stündigem Stehen 0,08 Gran Blei in 10 Pfd. (Versuch XIX), also weniger als bei früheren Versuchen. Diese Probe zeigt, daß nach längerem Gebrauch die Bleiröhren mindestens nicht stärker angegriffen wurden.

Wie viel Blei wird nach obigen Resultaten eine Person täglich verschlucken müssen?

Das neue Wasserwerk in Riga wird das Wasser in weiten gußeisernen Röhren bis an die Häuser führen, und nur die Vertheilung innerhalb derselben soll mit Bleiröhren bewerkstelligt werden. Bei einer Länge von 60 bis 100 Fuß faßt ein solches Rohr 10 bis 15 Pfd. Wasser. diese Menge nimmt über Nacht höchstens 0,2 Gran Blei auf. Wenn man des Morgens die ersten 10 bis 15 Pfd. Wasser für andere häusliche Zwecke abläßt, und nur solches zum Essen und Trinken verwendet, welches wenige Minuten oder Stunden im Rohr verweilt hat, so enthält dasselbe höchstens 0,03 Gran Blei auf 10 Pfd. Nimmt man an, daß eine Person täglich 5 Pfd. solchen Wassers als Speise und Trank genießt, so bekommt sie

täglich 1/60 Gran Blei, oder 1/33 Gran Bleizucker,
monatlich 1/2 1
jährlich 6 11

B. Ist der Genuß eines Wassers von solchem Bleigehalte schädlich?

Die letzte Entscheidung dieser Frage ist wie billig den ärztlichen Autoritäten überlassen, und ich lasse unten das Gutachten folgen, welches die hochw. livl. Gouvernements-Medicinal-Verwaltung auf Ersuchen der Direction des Wasserwerkes ertheilt hat. Zuvor jedoch sey es gestattet, folgende diesen Gegenstand betreffende Notizen anzuführen.

  • 1) Nach Graham, Miller, Hofmann, Nevius und Noad ist von bleiernen Röhren für städtische Wasserleitungen kein Nachtheil zu befürchten, wohl aber bei Wasserleitungen für einzelne Häuser, wo nämlich geringe Mengen Wasser längere Zeit in bleiernen Röhren und Gefäßen stehen bleiben (Graham-Otto, Lehrbuch der Chemie, 1855, Bd. II, Abth. 3, S. 279).
  • 2) Bolley behauptet, daß Wasser mit äußerst geringen Mengen Blei |186| die schädlichsten Folgen für die Gesundheit haben kann, bemerkt aber, daß in vielen Städten bleierne Wasserleitungsröhren eingeführt sind, ohne daß man von ihnen nachtheilige Wirkungen entdecken konnte; als solche Städte führt er an: London, Paris, Manchester, Lüttich, Genua, Rom, Boston, New-York u.s.w. (Bolley's Handbuch der chemischen Technologie, 1862, Bd. I S. 95.) Aus den genannten Städten liegen jedoch Berichte vor, nach welchen sich das Röhrenwasser mehr oder weniger bleihaltig zeigte.
  • 3) Calvert hat gefunden (polytechn. Journal, Jahrgang 1861, Bd. CLXII S. 220), daß das Röhrenwasser in Manchester der Gesundheit nachtheilig war, wenn es in 10 Pfd. 1/10 bis 3/10 Gran Blei enthielt (das Röhrenwasser in Riga würde nach A nur den zehnten Theil dieser Menge enthalten, nämlich 3/100 Gran).
  • 4) A. Smith in Manchester hält Wasser vielen Personen für schädlich, welches in 10 Pfd. 1/40 Gran Blei enthält, während anderen Personen ein Wasser mit 1/10 Gran noch nicht schadete (polytechn. Journal Bd. CLXII S. 222).
  • 5) J. Smith erklärt ein Wasser für unschädlich, welches in 10 Pfd. weniger als 1/20 Gran Blei enthält. (Dr. H. Ludwig, die natürlichen Wasser, 1862, S. 250.) Leider ist aus obigen Berichten nicht zu ersehen, ob die erwähnte Schädlichkeit durch beobachtete Symptome mit hinreichender Beweiskraft ermittelt wurde, oder ob sie, wie es oft geschieht, auf vage Vermuthungen hin behauptet wird.
  • 6) Die Berliner Medicinal-Polizei hat erklärt, daß das Wasser der seit 1855 benutzten Bleiröhren vollständig frei ist sowohl von aufgelösten Bleisalzen, als auch von suspendirtem Blei, und daß daher gegen Verwendung von Bleiröhren zu Wasserleitungen weder sanitätspolizeiliche, noch sonstige Bedenken vorliegen. („Die Wasserversorgung Berlins“, 1857, S. 81.)
    Gegen das „vollständig frei von Blei“ erlaube ich mir einige Zweifel zu hegen, da die Methode der Bleibestimmung nicht angegeben ist.
  • 7) Kupferne Röhren der alten Wasserleitung in Riga.
    Seit zwei Jahrhunderten trinkt man hier Dünawasser, welches innerhalb der Häuser durch kupferne Röhren geleitet wird, und nie sind Klagen über die Schädlichkeit solchen Wassers laut geworden. Meine vergleichenden Versuche zeigen, daß Kupfer von Wasser eben so stark angegriffen wird als Blei. Dünawasser enthielt nämlich, nachdem es im neuen Kupferrohr 12 Stunden gestanden hatte, 0,2 Gran Kupfer in 10 Pfd. (Versuch IV); ebensoviel Kupfer enthielt |187| das Brunnenwasser einer zwei Jahre alten Kupferrohrleitung (Versuch VIIIb). In einem Hause der inneren Stadt war das Röhrenwasser ganz arm an Kupfer, kaum 1/100 Gran auf 10 Pfd., dagegen enthielt es 1/6 Gran Eisen (Versuch XVIII). Wenn, wie der letztere Versuch zeigt, die kupfernen Röhren durch Berührung mit metallischem Eisen oder durch einen Absatz aus dem Wasser geschützt worden waren, so ist dieß ein Vortheil, welcher auch den bleiernen Röhren zu gute kommen kann.
  • 8) Bleierne Theile der alten Wasserleitung in Riga.
    In jüngster Zeit ist mir bekannt geworden, daß die alte Riga'sche Wasserleitung außer der kupfernen, auch eine beträchtliche Menge bleierner Theile enthält. Das Reservoir, welches täglich gefüllt wird und 56000 Kubikfuß enthält, war bis wenige Jahre zurück mit Blei ausgefüttert, die Hauptleitungsröhren enthalten noch heute über 1400 Fuß Bleirohr. Nach Angaben des Hrn. Civilingenieur Hecker und des Hrn. Pumpenmeisters Liß, bestehen die Hauptröhren aus gegen 1200 hölzernen Stücken von je 25 bis 35 Fuß Länge, zusammen 35000 Fuß; diese Holzröhren sind durch bleierne Zwischenstücke von 1 1/6 Fuß Länge mit einander verbunden, d. i. 1200 Stück von 1400 Fuß Länge. Dieses Wasserwerk versorgt gegen 550 Häuser oder 14000 Einwohner. Es liefert täglich im Maximum 3900000 Pfd. russisch (56160 Kubikfuß), oder für 1 Person 280 Pfd. Wasser. Es ist wohl anzunehmen, daß von diesem Maximum kaum die Hälfte wirklich verbraucht wurde, und daß hiervon 5 Pfd. (d. i. 1/28) täglich einer Person zur Nahrung diente.

Durch Hrn. Liß erhielt ich eine der erwähnten bleiernen Röhren; dieselbe war nach seiner Versicherung mindestens 30 Jahre in Gebrauch gewesen. Sie hat an jedem Ende eine Scheibe zur Befestigung an die Holzröhren. Ihr Gesammtgewicht beträgt 46 Pfd. russisch (das Rohr ohne die Scheiben wiegt 30 Pfd.).

Die Länge ist 14 Zoll (35,6 Centimeter), die Weite 3 1/2 Zoll (8,2 Centimet.), die Metalldicke 1/4 bis 5/16 Zoll (0,63 Centimet.), die innere Wandfläche 141 Quadratzoll (923 Quadratcentimeter). Die innere Wandfläche dieser Röhre zeigte sich angefressen, in Form von ringförmigen Querfurchen, gleich einer Gänsegurgel, mit einem rostfarbenen, erdigen Niederschlag überzogen. Nach dem Aufschneiden und Flachbiegen der Röhrenwand erschienen die Furchen gleich den Sandwellen, welche sich auf seichtem sandigen Ufer bei sanftem Wellenschlage bilden. Die Furchen waren 2 bis 10, meistens 6 Millimeter breit. Auf der muthmaßlich vorderen Seite waren sie flacher und doppelt so breit als auf der hinteren, |188| genau als wenn sie von Wasserwellen ins Blei gewühlt worden wären. Augenscheinlich ist diese Formbildung auch durch den inneren, ringförmigen Wellenschlag entstanden, zu welchem das Wasser disponirt wurde, indem es beim Eintritt an die scharfe Röhrenkante anstieß. Die stärkste Reibung entstand an den Stellen der Wellenberge; hier wurde dadurch die Oxydschicht abgewaschen, das bloßgelegte Metall oxydirte sich von Neuem, wurde wieder bloßgelegt, wieder oxydirt, und so fort, bis die Furchen mit wachsender Geschwindigkeit sich vertieften, während die Stellen der Wellenthäler viel langsamer angegriffen wurden. Um die Gesammtmenge des abgelösten Bleies zu ermitteln, wurde zuerst die ursprüngliche Dicke der Platte bestimmt. Es gelang dieß an einigen Stellen des Rohrendes, wo die Platte doppelt über einander gelöthet war. Die weiteren Messungen ergaben folgende Zahlen:

ursprüngliche Wanddicke 8,1 bis 8,5 d. i. Mittel 8,3 Millimeter,
spätere Wanddicke
am höchsten Bleiwellenberge 7,0 bis 7,1 7,05
am tiefsten Thale 6,1 bis 6,9 6,5
demnach Verlust durch Ablösung 1,25 bis 1,8 1,5

Der Verlust entspricht einer Bleiplatte von 1,5 Millimeter Dicke und 92,3 Quadratcentimeter Fläche oder 3 4/5 Pfund russisch Blei (923 × 1,5/10 × 11,3 = 1,559 Kilogr. à 2,44 = 3 4/5 Pfund) . 1200 solcher Platten wiegen 4560 Pfund. Somit haben die Einwohner dieses Stadttheils in 30 Jahren 4560 Pfd. Blei allein aus der Röhrenleitung verbraucht, und jeder Einzelne hat täglich 1/100 Gran Blei in den Magen bekommen, das ist 2/3 von der Menge, welche die neue Wasserleitung bieten dürfte ((4560 ×7680)/(30 × 365 × 14000) × 1/28 = 0,0082 oder 1/100).

Hierzu kommt noch bei der alten Leitung das Kupfer aus den kupfernen Röhren, und in früheren Jahren das Blei aus dem verbleiten Reservoir. So wenig genau auch diese Berechnung seyn mag, so rechtfertigt sie doch fürs Erste die Vermuthung, daß das Wasser der alten Leitung bisher eben so viel Metall enthielt als man von der neuen zu erwarten hat, und daß, wenn die alte unschädlich war, die neue auch unschädlich seyn wird.

Auszug aus dem Gutachten der livländischen Gouvernements-Medicinalverwaltung in Riga.

1. Nach der Untersuchung des Hrn. Dr. Kersting kommt zur Zeit nur ein kleiner Bruchtheil eines Granes (1/300) zur Wirkung, täglich 1/60 Gran. Das in den Magen aufgenommene Blei wird nach Buchheim (Arzneimittellehre, 1853–1856, |189| S. 229) als Schwefelblei, innig gemischt mit eiweißartigen Substanzen, durch die Fäcalmassen wieder abgeführt.

2. Nach klinischen Beobachtungen wird Blei wochenlang in Dosen gegeben, welche mehr als hundertmal größer sind, ohne daß sich, selbst nach Jahren, Gesundheitsstörungen einstellen, welche dem Bleigebrauche zuzuschreiben sind: nämlich bei Lungenentzündung bis 6 Gran täglich, 1/3 Monat lang; bei Lungenschwindsucht bis 4 Gran täglich, 1 1/2 Monat lang; bei aneurysmatischen Gefäßerweiterungen noch weit mehr.

3. Nach den mehrjährigen Erfahrungen vieler anderer Städte (London, Manchester, Lüttich etc.) hat der Gebrauch bleierner Wasserleitungsröhren keinerlei Gesundheitsstörungen veranlaßt, mit Ausnahme nur einzelner Fälle, wie z.B. in Manchester, wo ganz besondere Ursachen mitgewirkt haben mögen. In solchen Fällen würden sich die von Dr. Kersting vorgeschlagenen Kohlenfilter bewähren.

Ferner liegt uns in unserer städtischen Wasserleitung eine Erfahrung von zwei Jahrhunderten vor. Weder früher, noch jetzt wurden in Riga Gesundheitsstörungen beobachtet, welche dem Bleigehalte unseres Pumpenwassers zuzuschreiben wären, und doch enthält unsere Leitung gegen 1400 Fuß bleierne Röhren (siehe oben).

Die Symptome der Bleikrankheit kommen überhaupt sehr selten vor, sie haben sich nie bei anderen Individuen kund gegeben, als bei Farbenreibern, Malern, Anfertigern von Glasur zu Töpferwaaren u.s.w., also nur bei solchen Leuten, die der massenhaften Einwirkung des Bleies ausgesetzt sind.

Auf Grund aller dieser Beobachtungen muß vom Standpunkte des praktischen Arztes aus „jede Furcht vor der Möglichkeit einer gesundheitsschädlichen Einwirkung des Genusses des durch das neue Wasserwerk in Riga uns zuzuführenden Wassers entschieden als durchaus unbegründet zurückgewiesen werden.“

Analytische Belege und Erweiterungen zu A.
C. Beschreibung der Wassersorten, welche in den Röhren geprüft wurden.

  • 1. Wasser des Dünastromes, oberhalb der Stadt Riga, geschöpft den 25. Juni 1862.
  • 2. Wasser des Canals für das neue Wasserwerk, geschöpft den 25. Juni 1862.
  • 3. Wasser der großen Pumpe auf der Alexanderstraße, geschöpft im Juli 1862.
  • 4. Wasser der Hofpumpe des Wöhrmann'schen Parks, geschöpft im Juli 1862.
  • 5. Destillirtes Wasser (Spur Salpetersäurereaction mit Brucin, wie fast alles einfach destillirte Wasser).
  • 6. Destillirtes Wasser mit 1/100 salpetersaurem Kali.
  • 7. „ „ mit 1/100 salpetersaurem Ammoniak.
  • 8. „ „ mit 1/100 kohlensaurem Natron.

Die vorläufige chemische Prüfung der vier erstgenannten Wassersorten zeigte folgende Beimengungen an:

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Wöhrmann's
Park
Alexander-
straße
Canal Düna
Farbe: gelb, klar weiß, klar weiß, klar gelb, klar
Trockenrest bei 160° C. (25,5) IV* (7,8) III (1,1) I (1,2) II
Glührest (17,5) IV (6,0) III (1,0) II (0,7) I
Glühverlust auf 10000 Th. (8,0) IV (1,8) III (0,1) II (0,5) I
Erdsalze IV III II I
salpetersaure Salze IV III II I
salzsaure Salze IV III II I
kohlensaures Alkali IV I III II
schwefelsaure Salze III IV II I
organische Stoffe III II I IV

Das Wasser des Wöhrmann'schen Parks zeigte sich am reichsten an fast allen den angeführten Stoffen.

Das Wasser der Alexanderstraße ist am reichsten an schwefelsaurem Salz (Kalk); es ist, ebenso wie das Wasser des Parks, ein hartes Wasser zu nennen.

Die Wasser des Canals und der Düna sind von seltener Reinheit und Weichheit. Wenn man bedenkt, daß das anerkannt vortreffliche Wasser der Alexanderstraße siebenmal mehr Beimengungen enthält, als die letzteren, so muß man der Stadt Glück wünschen zu ihrem neuen Wasserwerke. Selbst die organischen Beimengungen des Dünawassers betragen weniger als 0,5 auf 10000 Theile, denn ein Theil des Glühverlustes ist Kohlensäure.

D. Beschreibung der Untersuchungsmethoden.

Darstellung des Röhrenwassers.

Von jeder der zur Untersuchung gezogenen vier Metallsorten wurden zwei gleich große Rohrstücke angewandt; sie hatten folgende Maaße:

Blei. Kupfer. Schmiedeeisen Gußeisen.
Innerer Durchmesser 1,95 2,6 2,0 3,0 Centimeter
Länge 188,0 188,0 188,0 130,0 „
Wandfläche 1150,0 1534,0 1181,0 1224,0 Qdrtcentim.
deßgl. auf 1 Kubikctm. Inhalt 2,0 1,6 2,0 1,3 „
Inhalt 564,0 996,0 590,0 915,0 Kubikcentim.
deßgl. auf 1 Qdrtcent. Fläche 0,49 0,65 0,46 0,75 „

Die Röhren wurden zuerst mit Sand rein ausgewaschen und dann mit Wasser gefüllt. Jeder neue Versuch wurde unmittelbar nach Abfüllung der vorhergehenden Wassersorte durch Einfüllung der neuen begonnen.

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Das Wasser blieb in der an beiden Enden verkorkten Röhre eine bestimmte Anzahl Stunden ruhig stehen; dann wurde es zur weiteren Prüfung in reine Glasflaschen gefüllt und bei Seite gestellt. Die eisernen Röhren wurden vor dem Abfüllen ein paarmal umgestürzt, um den Absatz von Oxyd mit herauszuspülen.

Trotz der oben ersichtlichen Verschiedenheit der Querschnitte wurden keine Umrechnungen vorgenommen, da es sich nach E ergab, daß der Metallgehalt nach 24 Stunden im Allgemeinen nicht mehr zunahm, daß das Wasser also in dieser Zeit mit Metall gesättigt war, unabhängig von dem Verhältniß der Wassermenge zur Berührungsfläche.

Metallbestimmung.

Die gewöhnliche Methode (Eindampfen, Fällen, Abfiltriren, Auswaschen, Glühen, Wägen) erschien für den vorliegenden Zweck zu ungenau, oder bei Anwendung größerer Mengen zu zeitraubend. Es kam darauf an, viele Bestimmungen zu machen, und sehr kleine Mengen mit Sicherheit zu erkennen. Ein Pfund Röhrenwasser enthielt z.B. 1/500 Gran Blei; diese Menge Blei kann man weder sammeln noch wägen. Nach vielen Versuchen erkannte ich als das beste Mittel zur quantitativen Bestimmung die Farbe, welche Schwefelwasserstoff in den schwachen Metalllösungen hervorbringt; sie gibt noch den zehnten Theil und weniger der obigen Menge schnell und deutlich an.

Dieselbe Methode ist mit gleicher Genauigkeit auf Blei, Kupfer und Eisen anwendbar.

a) Bleibestimmung.

In zwei Fläschchen von weißem Glase, circa 70 Kub. Centim. Inhalt, wurden je 50 Kub. Cent. des zu prüfenden Wassers gegossen, und dem einen derselben 2 Kub. Centim. Schwefelwasserstoffwasser zugesetzt. Die Vergleichung beider Flüssigleiten gab sogleich die geringste Bräunung zu erkennen. Der Grad dieser Bräunung wurde erkannt durch Vergleichung mit den weiter unten beschriebenen Probelösungen. Diese zeigten Färbungsgrade, welche von einander deutlich unterschieden werden konnten.

Bereitung der Probelösungen.

Bleizucker 1,829 Gramme, d. i. 1 Grm. Blei, wurde in reinem destillirtem Wasser unter Zusatz von einigen Tropfen Essigsäure gelöst und zu 1000 Kub. C. verdünnt. Hiervon wurden 20 Kub. Centim. weiter verdünnt zu 200 Kub. Centim., d. i. eine Lösung von 1/10000 Bleigehalt. In 12 signirte Probefläschchen von gleicher Größe und Weiße wie die oben genannten wurde nun so viel von der Bleilösung und so |192| viel Wasser gegossen, daß je 50 Kub. Centim. von folgenden Gehalten entstanden: Nr. 1 bis 6 enthielt 1/100000 bis 1/600000 Blei (auf 10 Pfd. = 76800 Gran = 0,768 bis 0,128 Gran Blei); Nr. 7 = 1/800000; Nr. 8 = 1/1000000; Nr. 9 = 1/2000000; Nr. 10 = 1/4000000; Nr. 11 = 1/5000000; Nr. 12 = 1/8000000 Blei. – Die Pipette zum Abmessen der Hundertel Kubikcentimeter Bleilösung war so eng, daß 1 1/2 Millimeter Länge auf jeden derselben kam. Jedem Fläschchen wurden 2 Kub. Centim. Schwefelwasserstoffwasser zugesetzt, wodurch es den seinem Gehalt entsprechenden Bräunungsgrad annahm. – Nr. 12 gab eine kaum bemerkbare Bräunung, Nr. 11 war deutlicher, Nr. 10 bis 1 konnte der geübte Blick sicher unterscheiden. Wenn ein ganz Ungeübter auch die zwei nebeneinander liegenden Grade noch verwechseln konnte, so war dieß doch bei dem zweitnächsten nicht möglich. Somit war durch die Probe Nr. 10 1/80 Milligramm Blei in 50 Kub. Cent. Flüssigkeit deutlich zu taxiren.

Nicht zu übersehen ist, daß zu jeder zu prüfenden Wassersorten eine eigene Reihe der Probelösungen bereitet werden mußte, um die natürliche gelbliche Färbung unschädlich zu machen. Dünawasser z.B. war an sich so braun wie die Probeflüssigkeit mit 1/500000 Bleigehalt. Die mit solchem Wasser bereiteten Probelösungen waren alle dunkler gefärbt, als die mit destillirtem Wasser bereiteten, dennoch waren sie nicht minder gut zu unterscheiden als die letzteren.

b) Kupferbestimmung.

Das Verfahren ist hier ganz dasselbe, wie beim Blei, nur wurde statt des Bleies zur Bereitung der Probelösungen die 1 Grm. Kupfer entsprechende Menge Kupfervitriol genommen. Der Grad der Bräunung kommt dem des Bleies sehr nahe.

c) Eisenbestimmung.

Das Wasser, welches in eisernen Röhren gestanden hatte, war beim Ausfüllen meist gelb und trübe. Zur Untersuchung wurde es umgeschüttelt, 50 Kub. Centim. abgegossen und diese mit 1/10 Kub. Centim. concentrirter Schwefelsäure gemischt, wodurch sich alles Oxyd löste. Der Eisengehalt war meist zu groß für die directe Behandlung, denn Schwefelammoniumlösung (welche hier statt des Schwefelwasserstoffwassers genommen wurde) gab eine schwarze Fällung, statt einer Färbung von meßbarem Grade. Die Flüssigkeit wurde daher zum zehnfachen Volum verdünnt, und das Resultat der Bestimmung nachher mit 10 multiplicirt. Auch hier wurde die Verdünnung mit derselben Wassersorte bewerkstelligt, um die Farbe nicht zu stören. Zur Bereitung der Probelösungen wurden 4,9643 Grm. Eisenvitriol d. i. 1 Grm. Eisen, zunächst in etwa 100 |193| Kub. Centim. Wasser gelöst, 10 Kub. Centim. starke Salpetersäure zugesetzt, aufgekocht bis zur Austreibung des Stickstoffoxydes, und dann mit destillirtem Wasser zu 1000 Kub. Centim. verdünnt. Im Uebrigen wurde verfahren wie beim Blei, nur daß statt des Schwefelwasserstoffwassers, Schwefelammoniumlösung genommen wurde. Die Färbung bei gleichem Metallgehalt ist beim Eisen dunkler als beim Blei, daher auch 1/200000 und 1/300000 Eisengehalt noch mit einander zu verwechseln waren, 1/200000 von 1/400000 konnte man jedoch gut unterscheiden. Ich habe mich für die Eisenbestimmung mit geringerer Genauigkeit begnügt, weil sie für die Gesundheitsfrage weniger wichtig ist, und weil es unmöglich war, den ausgeschiedenen Eisenocker vollständig von den Röhrenwandungen abzulösen, ohne neue Oxydation zu verhindern.

Eisenoxydul. Die Bestimmung des Oxyduls neben dem Oxyd wurde des geringeren Interesses wegen nur bei einigen Proben ausgeführt, und zwar auf folgende Weise: Zur qualitativen Untersuchung wurden 100 Kub. Centim. des frischen Röhrenwassers mit einigen Tropfen Essig angesäuert und mit einigen Tropfen aufgelöstem Ferridcyankalium versetzt. Bläuung zeigte Eisenoxydul an. Die quantitative Bestimmung geschah ebenfalls mit 100 Kub. Centim. des frischen Röhrenwassers; dasselbe wurde mit concentrirter Schwefelsäure sauer gemacht und mit Chamäleonlösung gemischt bis zur Röthung; die Stärke der Chamäleonlösung war derart, daß 1 Kub. Centim. davon einer Menge von 0,0042 Grm. Eisen entsprach. Durch Gegenwart von organischer Substanz wurde diese Bestimmung natürlich etwas ungenau.

E. Zusammenstellung der analytischen Resultate.

Die Röhrenwasser aus Blei und Kupfer waren rein von Geschmack und klar. Nur das Wasser mit 1 Proc. salpetersaurem Ammoniak hatte im Kupferrohr so viel Kupfer aufgelöst, daß es darnach schmeckte und hellblau aussah. Die Wasser, welche in eisernen Röhren gestanden hatten, zeigten sich mehr oder weniger trübe, gelb oder schwarzgrün, und hatten oft tintenartigen Geschmack von aufgelöstem Oxydul; letzteres oxydirte sich sehr bald an der Luft, dann zeigte sich im Wasser nur noch ein gelber Absatz von Oxyd, und der Eisengeschmack war verschwunden. Das Oxydul wurde in einigen Versuchen bestimmt. In der Colonne für Eisenoxydul bedeutet f = fast, n = nicht bestimmt.

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Textabbildung Bd. 169, S. 194–195
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Vergleichende Tabelle.

Textabbildung Bd. 169, S. 196
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Nach den vorstehenden Tabellen ordnen sich die Zahlen (die höchste voran) nach den in 24 Stunden erlangten Metallgehalten folgendermaßen:

1. In Bezug auf die Wassersorten.

In 10 Pfd.
Blei. Destill. Wasser mit 1/100 kohlens. Natron 0,38 Gran.
Düna 0,19 „
Canal 0,15 „
Destill. Wasser mit 1/100 salpeters. Ammoniak 0,15 „
Wöhrmann's Park 0,04 „
Alexanderstraße 0,02 „
Destill. Wasser (mit Spur salpeters. Salz) 0,02 „
Destill. Wasser mit 1/100 salpeters. Kali 0,01 „

Hieraus ergibt sich, daß Blei am stärksten angegriffen wurde von kohlensaurem Alkalifalz, ferner von den der freien Luft außerhalb der Stadt ausgesetzten Wassern des Canals und der Düna.

Daß die Weichheit des Fluß- und Canalwassers den größeren Bleigehalt nicht bedingt hatte, beweist der geringe Bleigehalt des noch weicheren destillirten Wassers.

Salpetersaure Salze trugen wenig oder nichts zur größeren Lösung bei. In Gegenwart von salpetersaurem Kali zeigte sich der Metallgehalt fast Null.

In 10 Pfd.
Kupfer. Destill. Wasser mit 1/100 salpeters. Ammoniak 6,40 Gran.
do. mit 1/100 kohlens. Natron 0,38 „
Alexanderstraße 0,31 „
Wöhrmann's Park 0,19 „
Düna 0,19 „
Canal 0,15 „
Destill. Wasser mit 1/100 salpeters. Kali 0,15 „
Destill. Wasser (mit Spur salpeters. Salz) 0,03 „

Kupfer wurde am stärksten aufgelöst durch salpetersaures Ammon. Daß auch hier nicht die Salpetersäure die Ursache ist, beweist die schwache Wirkung des salpetersauren Kalis.

Eisen. Schmiedeeisen.
In 10 Pfd.
Canal 2,80 Gran.
Düna 2,56 „
Wöhrmann's Park 2,56 „
Destill. Wasser mit 1/100 salpeters. Ammoniak 2,56 „
Alexanderstraße 1,28 „
Destill. Wasser mit 1/100 salpeters. Kali 0,96 „
Destill. Wasser (mit Spur salpeters. Salz) 0,38 „
Destill. Wasser mit 1/100 kohlens. Natron 0,04 „
|198|
Eisen. Gußeisen.
In 10 Pfd.
Canal 2,90 Gran.
Destill. Wasser mit 1/100 salpeters. Ammoniak 2,56 „
Wöhrmann's Park 1,92 „
Düna 1,60 „
Destill. Wasser mit 1/100 salpeters. Kali 0,96 „
Destill. Wasser (mit Spur salpeters. Salz) 0,39 „
Alexanderstraße 0,38 „
Destill. Wasser mit 1/100 kohlens. Natron 0,04 „

Am stärksten wurde Eisen gelöst (sowohl Schmiedeeisen als Gußeisen) von den 4 natürlichen Wassern und Wasser mit salpetersaurem Ammoniak. Auch bei Eisen war nicht die Salpetersäure der Lösung der befördernde Theil, denn, wenn sie an Kali gebunden war, zeigte sich schwacher Eisengehalt im Wasser. Fast gar nicht wurde Eisen angegriffen durch Wasser mit kohlensaurem Natron.

Sowohl beim Blei als beim Eisen zeigte das Canal- und Flußwasser eine stärkere Lösungsfähigkeit, als das städtische Brunnenwasser, was ihre Bestandtheile nicht erklären. Vielleicht hat die Lage Einfluß; die beiden ersten Wassersorten bilden offene Wasserspiegel, welche außerhalb der Stadt der freien Luft ausgesetzt sind, wodurch vielleicht ein größerer Ozongehalt veranlaßt wird. Bei Kupfer mag in den städtischen Brunnenwassern der größere Ammoniakgehalt die Lösungsfähigkeit vergrößert haben.

Ich behalte mir vor diese Versuche noch fortzusetzen, um vollständig zu ermitteln, welche Nebenbestandtheile die Lösung des Metalls fördern. Namentlich gedenke ich mit folgenden Flüssigkeiten zu operiren: 1) Wasser über Kali destillirt; 2) Wasser mit 1/1000 und 1/100 salpetrigsaurem Salz (Kali und Ammon.); 3) Wasser mit 1/1000 und 1/100 salzsaurem Salz (Natron und Ammon.); 4) Wasser mit 1/1000 und 1/100 kohlensaurem Ammon, und mit 1/1000 kohlensaurem Kalk; 5) Wasser mit 1 Vol. freier Kohlensäure; 6) Wasser mit 1/10 und 1/100 Urin; 7) Wasser mit humussaurem Salz etc.

2. In Bezug auf die Metalle.

Eisen. Aus den Tabellen geht hervor, daß im Allgemeinen Eisen am stärksten angegriffen wurde, Gußeisen ebenso wie Schmiedeeisen. Der Eisengehalt des Röhrenwassers, mit Einschluß des suspendirten Oxydes, war gegen 10 mal größer als der Blei- und Kupfergehalt.

Blei und Kupfer. Blei löst sich fast immer am wenigsten, oder doch nicht mehr als Kupfer. Nur von kohlensaurem Natron wurde Blei stärker angegriffen, wenn auch nicht stärker als Kupfer. Letzteres wurde sehr stark gelöst durch Wasser mit salpetersaurem Ammoniak.

|199|

3. In Bezug auf die Zeit.

In dieser Hinsicht ist zu bemerken, daß die Röhrenwasser in 1/2 Stunde sehr viel weniger aufnahmen, als in 12 und 24 Stunden, daß aber nach dieser Berührungszeit der Metallgehalt im Allgemeinen nicht mehr zunahm. Nur Kupfer vermehrte sich noch. Die anderen drei Metallsorten schienen sich nach der genannten Zeit an der Röhrenwand wieder auszuscheiden.

F. Vorschläge zur gänzlichen Vermeidung des Bleigehaltes in Wassern welche durch Bleiröhren fließen.

Ich erwähne zum Schluß eine Frage, deren Lösung bis jetzt noch nicht praktisch in Anwendung gekommen zu seyn scheint, die jedoch für mögliche Fälle wichtig genug seyn kann, um einige Andeutungen an dieser Stelle zu rechtfertigen.

Die sonstigen Vorzüge der bleiernen Röhren sind so groß, daß ihre Anwendung immer sehr wünschenswerth seyn wird, es sey denn, daß man die höheren Kosten der vortrefflichen mit Blei überdrückten Zinnröhren nicht scheut.

  • 1) Incrustation. Hierüber findet sich eine Notiz im Breslauer Gewerbeblatt, 1862, Nr. 9 (daraus im polytechn. Journal Bd. CLXIV S. 315). Dr. Heinrich Schwarz in Breslau hat ein Patent genommen auf den Schutz von Bleiröhren gegen den Angriff von Wasser.
  • 2) Metallisches Eisen. Im polytechn. Journal, Jahrgang 1857, Bd. CXLIV S. 286 ist mitgetheilt, daß Dr. Medlock ein Patent auf Reinigung von Bleiröhrenwasser mittelst Eisen genommen hat; Näheres ist dort nicht gesagt.
  • 3) Filtration durch Kohle. Nach meinen Versuchen wurden 10 Pfd. bleihaltiges Röhrenwasser durch wenige (6–8) Gran gestoßener Holzkohle augenblicklich so vollständig vom Metallgehalt befreit, daß das Filtrat mit Schwefelwasserstoff nicht die geringste Färbung mehr zeigte. Ebenso gelang es mit kupferhaltigem Wasser. Für häusliche Zwecke dürfte ein Kohlengefäß von wenigen Pfunden Inhalt, wenn es vor dem Ablaßhahn in die Röhrenleitung eingeschaltet wird, vollkommen genügen, um das durchgehende Wasser zu reinigen; einmalige Füllung würde für Monate ausreichen.

Riga, im Januar 1863.

|184|

Die Zahl 0,22 ist wahrscheinlich etwas zu hoch, der Versuch IV bedarf der Bestätigung.

|190|

IV bedeutet die stärkste Reaction, I die schwächste.

|195|

Bei diesem Versuche (VIIIa) hatten die Röhren ausnahmsweise vorher 24 Stunden leer und feucht gestanden, wodurch sich beim Eisen eine schützende, fester anhängende Oxydschicht gebildet haben mag. Die Zahl ist daher an diesem Orte nicht vergleichbar.

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