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Aus dem Archiv der Deutschen Seewarte — 55. Bd. Nr. 1
2. Das Maximum des ungelösten Kalkgehaltes im Gebiet Hollerwettern-Brunsbüttelkoog verschiebt sich
je nach der Jahreszeit parallel mit der Mischwassergrenze. Bemerkenswert in diesem Zusammenhang ist, daß der
maximale Wert für ungelösten Kalkgehalt in jedem Falle mit dem Salzgehaltswert von l%o zusammenfällt. Dies
läßt darauf schließen, daß dieses Kalkgehaltsmaximum wahrscheinlich von der Salzgehaltsverteilung einerseits
und der Oberwasserführung der Elbe andererseits abhängig ist.
3. Große Änderungen im AA (u . f) -Gehalt sind meistens nur in Mischgebieten anzutreffen. Es hat den
Anschein, als ob eine plötzliche und starke Erhöhung des Kalkgehaltes der Partikelchen mit einer Vergrößerung
oder Verkleinerung des Salzgehaltsgradienten zusammenfällt. Unter Salzgehaltsgradient soll hier die Salzgehalts
änderung pro Längeneinheit des Stromgebietes verstanden werden. Dieser wahrscheinliche Zusammenhang
zwischen der Größe AA (u _ f) und der Art der Salzgehaltsänderung ist vielleicht am stärksten in den Gebieten von
Osteriff—Cuxhaven, Elbe 4—Elbe 2, bei Elbe 1, das im Grenzgebiet zweier verschieden salziger Wasserarten
liegt, sowie südlich von Helgoland und im großen Konvergenzgebiet der Deutschen Bucht, ausgebildet.
4. Eine starke Änderung des AA( u . f) -Wertes braucht aber nicht immer mit einer starken Änderung des Salz
gehaltsgradienten zusammenzufallen, sondern kann auch biologisch bedingt sein. Ein Beispiel dieser Art haben
wir auf Seite 23 (siehe Figur 10) kennengelernt.
In den folgenden Abschnitten soll versucht werden, aus den bisherigen Erfahrungen und unter Heran
ziehung für die Kalkgehaltsverteilung wichtiger neuer Gesichtspunkte diese charakteristische AA (l ,. f) -Verteilung
zu erklären.
c) Die anorganische Kalkausfällung im Oberflächenwasser des Mischgebietes.
Schon frühzeitig hatte man erkannt, daß beim Zusammentreffen von Flußwasser und salzigem Meerwassei
der Grad der Flußtrübe durch chemische Vorgänge geändert wird 37 , ln beiden Wasserarten schlagen sich die
suspendierten anorganischen Bestandteile nieder. Gleichfalls war es schon aufgefallen, daß in der Mischwasser
zone das organische Leben begünstigt wird 38 39 40 .
Diese Erscheinung der Veränderung der Flußtrübe, die innig mit der Kalkgehaltszunahine infolge der im
Wasser suspendierten Teilchen zusammenhängt, soll zuerst vom kolloid-chemischen Standpunkt betrachtet werden.
Dadurch wird auf die wahrscheinliche Ähnlichkeit zwischen dem chemischen Verhalten einer kolloiden Lösung und
dem des Meerwassers hingewiesen.
Auf Grund seines verhältnismäßig großen Chlorionengehaltes muß man das Meerwasser als eine elektro
lytische Lösung ansehen, welche die Eigenschaft besitzt, anorganische Trübungen des Flußwassers in verhältnis
mäßig kurzer Zeit abzuscheiden, auch dann, wenn die vorhandene dynamische Kraft des Flusses noch ausreichen
würde, die in dem Mischwassergebiet absinkenden Stoffe noch schwebend zu halten (Krümmel 1907). Nach
G. Bodländers eingehenden Untersuchungen (siehe Seite 6) soll nicht das überwiegende Chlornatrium des
Meerwassers, sondern das Chlormagnesium die größte Klärfähigkeit besitzen.
C. F o r c h hat Untersuchungen über Fällung von feinen Tontrübungen in verschiedenen Salzlösungen
angestellt. Mit wachsender Konzentration des Elektrolyten nimmt die Fällungsgeschwindigkeit zunächst sehr
rasch zu. Bei größerer Konzentration nähert sie sich aber einem Grenzwert. Es gibt eine bestimmte Konzentration,
bei der die Fällungsgeschwindigkeit ihr Maximum erreicht. Diese Erscheinung läßt sich am besten durch
Erfahrungen aus der Kolloidchemie erklären (Note 39 und 40).
Die Theorie über die Ionenadsorption und diejenige über die Mischung entgegengesetzt elektrisch geladener
Kolloide sagt aus, daß die Stabilität der kolloiden Lösung durch die elektrische Ladung der Teilchen aufrecht
erhalten wird. Wird die elektrische Ladung der kolloiden Teilchen durch Zusatz eines Elektrolyten beseitigt, so
tritt Ausfällung (Koagulation) der kolloiden Teilchen ein. Die Ausfällung geht dann am schnellsten vor sich,
wenn sich die elektrischen Ladungen der Teilchen gerade aufheben. Diese maximale Ausfällung ist bei dem
sogenannten iso-elektrischen Punkt erreicht.
Diese im Laboratorium gewonnenen Erfahrungen, auf die nicht näher eingegangen werden soll, kann man
auf die Erscheinungen im Mischwassergebiet der Elbmündung z. B. bei Brunsbüttelkoog anwenden.
Das Flußwasser mit den Kalkschlicksuspensionen ist als stabile kolloide Lösung anzusehen. Das salzige
Seewasser aus der Nordsee ist der Zusatzelektrolyt mit ebenfalls kolloidem Charakter. Das von diesen beiden
Lösungen geschaffene maximale Ausflockungsgebiet liegt wahrscheinlich nach den hier gewonnenen Beobachtungen
von AA(u_{) im Gebiet Hollerwettern-Brunshüttelkoog. Das Optimum der Ausfällung oder der Koagulation der
Schlickteilchen wird wahrscheinlich bei einem Salzgehalt von 1 bis 2%o erreicht sein (siehe Figur 21). Wir müssen
auch hier wie bei den Laboratoriumsversuchen hinsichtlich der Art der Ausfüllung zwei Gebiete in dieser Misch
wasserregion unterscheiden: zuerst ein Gebiet mit langsamer Ausflockung und anschließend ein Gebiet mit
schneller Koagulation. Neben diesem Hauptausfällungsgebiet gibt es weiter anschließend noch ein Gebiet, in
37 K. Weule, Ann. d. Hydr. usw. 1896. S. 402 (Sammelreferat).
38 H. Poppen, Die Sandbänke an der Küste der Deutschen Bucht der Nordsee. Ann. d. Hydr. usw. 1912. 40. Jahr
gang, Seite 280.
39 W. Nernst, Theoretische Chemie, 1913.
40 j. Eggert, Lehrbuch der Physikalischen Chemie, 1926.