Bestimmung von Eisen in Trinkwasser
AN-V-222
2020-05
de
Großer linearer Bereich mit niedriger Nachweisgrenze bei Verwendung der Bi-Tropfenelektrode und der Triethanolamin-Methode
Das Vorhandensein von Eisen im Trinkwasser kann zu einem unangenehmen Geschmack, Flecken oder sogar zum Wachstum von „Eisenbakterien“ führen, die die Leitungen verstopfen und einen unangenehmen Geruch verursachen können. In vielen industriellen und landwirtschaftlichen Anwendungen ist die Bildung von unlöslichen Eisenablagerungen über einen längeren Zeitraum problematisch. Um diese Probleme zu vermeiden, Die Environmental Protection Agency (EPA) definiert den sekundären maximalen Schadstoffwert (SMCL) für Wasseraufbereitungs- und -verarbeitungsanlagen als 0,3 mg/l Fe im Trinkwasser. Die voltammetrische Bestimmung des Eisen-Triethanolamin-Komplexes an der ungiftigen Bi-Tropfenelektrode ermöglicht sowohl die Erkennung bei sehr niedrigen Konzentrationen (Nachweisgrenze von 0,005 mg/l) als auch Messungen in einem weiten Konzentrationsbereich von bis zu 0,5 mg/l.
Das Vorhandensein von Eisen im Trinkwasser kann zu einem unangenehmen, scharfen Metallgeschmack oder rötlich-braunen Flecken führen. Darüber hinaus bilden „Eisenbakterien“, die in Wässern bereits bei einem Fe-Gehalt von nur 0,1 mg/L wachsen können, einen rötlich-braunen Schleim, der Rohrleitungen verstopfen und einen unangenehmen Geruch verursachen kann. Über einen längeren Zeitraum hinweg ist die Bildung von unlöslichen Eisenablagerungen in vielen industriellen und landwirtschaftlichen Anwendungen problematisch, z. B. bei der Wasserversorgung, Systemkühlung oder Feldbewässerung. Um diese Probleme zu vermeiden, hat die US-Umweltschutzbehörde (EPA) für Wasseraufbereitungs- und -verarbeitungsanlagen den sekundären Höchstwert (Secondary Maximum Contaminant Level, SMCL) auf 0,3 mg/L Fe im Trinkwasser festgelegt
Die voltammetrische Bestimmung des Eisen-Triethanolamin-Komplexes an der ungiftigen Bi-Tropfenelektrode erfordert keine Anreicherung. Bei diesem System wird stattdessen eine katalytische Signalverstärkung eingesetzt, die sowohl den Nachweis bei sehr niedrigen Konzentrationen (Nachweisgrenze von 0,005 mg/L) als auch Messungen über einen großen Konzentrationsbereich bis zu 0,5 mg/L ermöglicht. Diese Methode ist am besten für automatisierte Systeme oder Prozessanalysatoren geeignet und ermöglicht die vollautomatische Bestimmung von Eisen in großen Probenserien.
Trinkwasser, Mineralwasser, Meerwasser
Die Wasserprobe und der Grundelektrolyt werden in das Messgefäß pipettiert. Die Bestimmung von Eisen erfolgt mit dem 884 Professional VA unter Verwendung der in Tabelle 1 angegebenen Parameter. Die Konzentration wird durch zweimalige Zugabe einer Eisen-Standardlösung bestimmt.
Die Bi-Tropfenelektrode wird vor der ersten Bestimmung elektrochemisch aktiviert.
| Parameter | Einstellung |
|---|---|
| Betriebsart | DP – Differential-Puls |
| Startpotential | -0,75 V |
| Endpotential | -1,25 V |
| Peakpotential Fe | -1 V |
- Arbeitselektrode: Bi-Tropfenelektrode
- Referenzelektrode: Ag/AgCl/KCl (3 mol/L)
- Hilfselektrode: Glassy-Carbon-Elektrodenstift
Die Methode eignet sich zur Bestimmung von Eisen in Wasserproben im Konzentrationsbereich von β(Fe) = 10–500 µg/L. Die Nachweisgrenze der Methode liegt bei ca. β(Fe) = 5 µg/L.
| Probe | Fe (µg/L) |
|---|---|
| Leitungswasser, gespiked mit β(Fe) = 20 µg/L | 19,1 |
Application Bulletin 439: Voltammetrische Bestimmung von Eisen in Wasserproben mit einer Bi-Tropfenelektrode
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