Apatithain nimmt das Wort „Elektrolyt“ so, wie die physikalische Chemie es geprägt hat: als Teilchen, das in Wasser zerfällt und Ladung transportiert. Von dort aus lässt sich zeigen, an welcher einzigen Stelle das europäische Lebensmittelrecht daraus eine Angabe zu Magnesium gemacht hat.
Zum LeitfadenDestilliertes Wasser leitet den elektrischen Strom nur in verschwindendem Maße. Gibt man eine Prise Salz hinzu, ändert sich das binnen Sekunden. Das Kristallgitter fällt auseinander, die Bausteine schwimmen einzeln davon, und jeder von ihnen führt eine elektrische Ladung mit sich. Genau solche Teilchen sind gemeint, wenn in der Chemie von Elektrolyten die Rede ist — ein Begriff aus dem Stromkreis, nicht aus dem Wortfeld von Frische oder Ausgeglichenheit.
Die positiv geladenen Teilchen heißen Kationen, die negativ geladenen Anionen. In jeder Flüssigkeit, die sich messen lässt — im Mineralwasser genauso wie im Blutplasma —, entspricht die Summe der positiven Ladungen der Summe der negativen. Das ist keine Beobachtung, die man bestätigen oder widerlegen könnte, sondern eine Rechenbedingung: Eine Flüssigkeit, in der sie verletzt wäre, existiert nicht.
Magnesium tritt in wässriger Umgebung praktisch ausschließlich als zweifach positiv geladenes Teilchen auf, geschrieben Mg2+. Es gehört damit zu den Kationen und zählt in dieser Bilanz mit zwei Ladungen statt mit einer. Zu diesem Zusammenhang führt das Verzeichnis der in der EU zugelassenen Angaben genau eine Formulierung, und sie ist unten im Wortlaut abgedruckt.
Vier Einträge, die auf den folgenden Seiten ständig gebraucht werden — und daneben die Kennzahlen, gegen die sich jede Angabe prüfen lässt.
Das zwölfte Element des Periodensystems, in der zweiten Hauptgruppe und damit bei den Erdalkalimetallen. In fester Form ein silbrig glänzendes Leichtmetall; in Wasser gibt es beide äußeren Elektronen ab und liegt fortan als Mg2+ vor. Ein einzelnes solches Teilchen umgibt sich sofort mit einer Hülle aus Wassermolekülen, die es deutlich größer erscheinen lässt, als sein nackter Radius vermuten lässt.
Im Erwachsenen liegen gerundet 24 Gramm davon vor, verteilt auf Knochen, Muskulatur und Zellinneres. Der Anteil, der frei im Blutplasma schwimmt und dort an der Ladungsbilanz teilnimmt, macht davon nur einen kleinen Bruchteil aus.
Gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012
Ein Stoff, der in Wasser in geladene Teilchen zerfällt und die entstandene Flüssigkeit dadurch leitfähig macht. Kochsalz ist einer, Traubenzucker ist keiner — er löst sich zwar, bleibt dabei aber als ungeladenes Molekül bestehen.
Die beiden Hälften jeder Salzlösung. Kationen wandern im elektrischen Feld zur negativen Elektrode, Anionen zur positiven. Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium gehören zur ersten Gruppe, Chlorid und Hydrogencarbonat zur zweiten.
Die Anzahl der Ladungen, die ein Teilchen trägt. Natrium trägt eine, Magnesium zwei. Für die Bilanz heißt das: Ein Magnesiumteilchen gleicht so viel negative Ladung aus wie zwei Natriumteilchen.
Im hier gemeinten Sinn ein Ausgleich von Zahlen, nicht von Befindlichkeiten: Die Ladungen auf beiden Seiten der Rechnung heben einander auf. Der Begriff stammt aus der Analytik und beschreibt eine Flüssigkeit, keine Person.
Wer sich eine Wasserflasche, ein Laborblatt und eine Nährwerttabelle nebeneinanderlegt, findet dort dieselbe Substanz in drei verschiedenen Schreibweisen. Die folgenden Abschnitte erklären, warum das so ist und was dabei jeweils gezählt wird.
Milligramm geben Masse an, Millimol geben Stückzahl an. Weil ein Magnesiumteilchen zwei Ladungen mitbringt, gibt es noch eine dritte Größe: das Milliäquivalent, das die Ladung zählt statt der Teilchen. Aus einem Millimol Magnesium werden dort zwei Milliäquivalente, aus einem Millimol Natrium nur eines. Wasseranalysen aus dem deutschsprachigen Raum verwenden beide Angaben nebeneinander, was beim Vergleich zweier Etiketten regelmäßig für Verwirrung sorgt.
Der Umrechnungsweg ist kurz: 24,305 Milligramm entsprechen einem Millimol und damit zwei Milliäquivalenten. Ein Wasser mit 50 Milligramm je Liter führt folglich rund 2,06 Millimol und rund 4,11 Milliäquivalent je Liter. Alle drei Zahlen beschreiben genau dieselbe Flüssigkeit.
Rührt man einen Löffel Zucker in ein Glas Wasser und misst anschließend den elektrischen Widerstand, ändert sich gegenüber dem reinen Wasser kaum etwas. Derselbe Versuch mit einem Löffel Salz fällt völlig anders aus: Der Widerstand fällt um Größenordnungen. Der Unterschied liegt nicht in der Menge und nicht in der Löslichkeit, sondern allein darin, ob die gelösten Bausteine Ladung tragen.
Auf dieser Beobachtung beruht ein großer Teil der Wasseranalytik. Die elektrische Leitfähigkeit einer Probe, angegeben in Mikrosiemens je Zentimeter, verrät in einer einzigen Zahl, wie viel gelöstes Salz insgesamt vorhanden ist. Welche Teilchen es genau sind, sagt sie nicht — dafür braucht es die Einzelbestimmung, die auf jedem Analysenauszug einer Mineralquelle Zeile für Zeile aufgeführt wird.
Das Magnesium im Blutplasma liegt nicht in einer einzigen Form vor. Ein Teil hängt an Eiweißen, vor allem an Albumin. Ein kleinerer Teil ist an Citrat, Phosphat und ähnliche Partner gebunden. Der Rest schwimmt frei und ist der einzige Anteil, der in der Ladungsrechnung überhaupt auftaucht. In der Fachliteratur werden diese drei Anteile gewöhnlich mit etwa drei Fünfteln frei, knapp einem Drittel eiweißgebunden und einem kleinen Rest komplexiert angegeben.
Diese Aufteilung erklärt, weshalb eine einzelne Laborzahl und die gespeicherte Gesamtmenge zwei verschiedene Dinge sind: Gemessen wird in der Routine meist die Summe aller drei Formen, während am Ladungsausgleich nur die erste teilnimmt. Für den beschriebenen Zusammenhang lautet die einzige Formulierung, die das europäische Recht dafür freigegeben hat: „Magnesium trägt zum Elektrolytgleichgewicht bei“ — Gemäß Verordnung (EU) Nr. 432/2012. Alles Übrige auf dieser Seite ist beschreibender Sachtext ohne Zulassungsbezug.
Der ausführliche Band führt die Umrechnungen, die Tabellen zu Wasser und Lebensmitteln, das Quellenverzeichnis und den Frageteil an einer Stelle zusammen. Er kommt als PDF an die Adresse, die Sie bei der Bestellung angeben; ein Konto, ein Abonnement oder eine Installation sind dafür nicht nötig.
Das europäische Verbrauchervertragsrecht räumt Ihnen bei digitalen Inhalten vierzehn Tage ab Vertragsschluss ein. Weder ein Grund noch ein bestimmter Wortlaut ist dabei verlangt: Es reicht eine E-Mail an die unten stehende Anschrift, und der Betrag wird auf das Konto zurückgebucht, von dem die Zahlung kam. Unter welchen Voraussetzungen dieses Recht bei einem sofort ausgelösten Download vorzeitig endet, ist in der Widerrufsbelehrung im Einzelnen aufgeführt.
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