Applikationen für die pH-, Ionen-, Gelöstsauerstoff- und Konduktivitätsmessung

In diesem Dokument wird erläutert, wie die Na-Ionen-Konzentration in verschiedenen Matrices mit einer Natriumionen-selektiven Elektrode (Na-ISE) durch direkte Messung und Standardaddition gemessen werden kann.

Eine übermäßige Natriumzufuhr erhöht das Risiko von Gesundheitsproblemen. Ionenselektive Elektroden (ISEs) bieten eine schnelle, genaue und kostengünstige Methode zur Messung von Natrium in Lebensmitteln.

Grundwasser enthält viele Mineralien, kann aber durch natriumreiches Sickerwasser aus Mülldeponien verunreinigt sein. Eine genaue Na-Bestimmung in Wasser ist nach AOAC 976.25 unter Verwendung des Na-ISE möglich.

Der pH-Wert in Ruß, einem wesentlichen Zusatzstoff in modernen Lithium-Ionen-Batterien, wird in dieser Application Note mithilfe des pH-Meters 913, ausgestattet mit einem Unitrode easyClean, gemäß ASTM D1512 sowie ISO 787-9 und GB genau und zuverlässig analysiert /T 1717-1986.

Diese Application Note behandelt die Bildung von Calciumcarbonat aus Lösung.

Diese Application Note bietet eine einfache Möglichkeit, den Ammoniakgehalt in Kakaonibs mithilfe der Ionenmessung zu bestimmen und dabei die Standardadditionstechnik auf zuverlässige, kosten- und zeitsparende Weise anzuwenden.

Bestimmung von Sulfid in Abwasser durch direkte potentiometrische Titration mit der Ag2S- ISE.

Acrylic dispersion paints are made of pigment suspended in acrylic polymer emulsions, which also include other organic material such as plasticizers, defoamers, or stabilizers. Acrylic dispersion paints are water-soluble but become resistant to water when dry. Due to the fact that once dry, acrylic dispersion paints can no longer be used, they should be stored air-tight at room temperature. For research purposes, it is of interest to assess the dissolved oxygen (DO) concentration in such samples as it is assumed that the DO amount can be related to the storage life. This Application Note describes a fast and accurate determination of dissolved oxygen by using an optical sensor.

In municipal water supplies, higher dissolved oxygen (DO) content is desirable because it improves the taste of drinking water. However, high DO levels also speed up corrosion in water pipes. For this reason, industries utilize water with as little DO as possible, and add scavengers such as sodium sulfite to remove any oxygen from a water supply. Municipal water supply pipes are normally coated inside with polyphosphates to protect the metal from contact with oxygen, thus allowing higher DO contents. Therefore, monitoring the DO content online in a water supply is important to assess its DO content to either improve taste or minimize pipe corrosion. Using an optical sensor, such as the O2-Lumitrode, allows a fast and reliable determination according to ISO 17289.

Dissolved oxygen (DO) is generally considered detrimental to wine quality, especially if introduced after fermentation, storage, or bottling. The presence of oxygen after primary fermentation and during the later stages of winemaking can enhance browning reactions, chemical and microbiological instability, and the formation of off-flavors such as acetaldehyde. Knowing the DO content in wine is important through the entire wine production process, because oxidation is a common fault in bottled wines. With the 913 pH/DO meter and the 914 pH/DO/Conductometer, the oxygen content of wine can be determined quickly and easily directly on site.

Oxygen diffuses into water sources from the air via aeration, however several factors can reduce the dissolved oxygen (DO) content in water. First, as water warms up, oxygen is released into the atmosphere. Secondly, oxygen is consumed by bacteria and other microorganisms which feed on organic material. Finally, plants can also consume oxygen in certain situations.Human-induced alterations can have a negative influence on surface water when DO values fall below crucial limits for maintaining the life supporting capacity of freshwater ecosystems. Therefore, monitoring the DO content in surface water by an optical sensor to assess its quality is important.

Dissolved oxygen (DO), incorporated into juices during processing, affects quality parameters of the beverage during storage such as Vitamin C concentration, color, and aroma. Various oxygen removal methods are used during juice production, such as vacuum-deaeration or gas sparging to increase product quality and extend shelf life. However, these methods have the drawback that the aroma might be affected since the volatile compounds are also removed. By assessing the DO content in fruit juices, manufacturers can improve the overall product quality. This application note describes a fast and accurate determination of dissolved oxygen in juices by using an optical sensor.

One of the major sources of fluoride intake for humans comes from foodstuff, such as tea. Tea actually has one of the highest potentials to increase the daily fluoride intake. Excessive fluoride intake may lead to dental or skeletal fluorosis. The World Health Organization does not recommend consuming water with a fluoride content higher than 1.5 mg/L. In the presented method according to DIN 10807, the fluoride content can be assessed quickly with an ion selective electrode.

Bromide is ubiquitous in sea water, where it is present in concentrations of around 65 mg/L. By contrast, the maximum bromide concentration in drinking and ground water is usually less than 0.5 mg/L. A higher bromide content may indicate a contamination of the water caused by fertilizer, road salt or industrial waste water. This Application Note describes the determination of the bromide content in water via direct measurement with a Br ion-selective electrode in accordance with ASTM D1246.

Even in low concentration, sulfide ions cause odor and corrosion problems in ground water and waste water. They can release hydrogen sulfide in acidified water, which is toxic in even minuscule amounts. This Application Note describes the determination of sulfide concentration in water via direct measurement with the Ag/S-ISE in accordance with ASTM D4658.

Cyanides are used in some industrial processes, but if not handled carefully, they could contaminate the wastewater. In an acidic or neutral environment, this contaminated wastewater can form highly toxic hydrogen cyanide gas. Furthermore, the cyanide salts could also poison the environment and enter the ground water system. Therefore, it is essential to monitor the content of cyanide in effluent water. Cyanides can be easily determined with a cyanide ion-selective electrode. This application note presents a method for cyanide analysis according to APHA Method 4500-CN and ASTM D2036.

In order to consistently manufacture high quality baked goods, it is critical to measure the pH value and acidity content in the raw materials and during the production steps. These factors have a major influence on the taste and storage lifetime of the final product. Consistent product quality is only possible with precise measurements during the process.This Application Note describes the measurement of pH value and the total titratable acidity in flour, dough, and bread using the Eco Titrator from Metrohm.

Die Korrosion metallischer Bauteile ist ein grundlegendes Problem bei Motoren, weil Metalle von Natur aus dazu neigen, in Anwesenheit von Wasser und/oder Säuren zu oxidieren. Ein erhöhter Säuregehalt wird durch einen niedrigen pH-Wert angezeigt und kann zu einer Vielzahl von Problemen führen, wie z. B. einer kürzeren Lagerfähigkeit (Stabilität) oder einer verringerten Pufferkapazität des verwendeten Motorkühlmittels oder Rostschutzmittels. In diesem Anwendungshinweis werden Motorkühlmittel oder Rostschutzmittel untersucht werden in Wasser gelöst und die pH-Messung mit der Profitrode erfolgt nach ASTM D1287.

Der pHe-Wert ist ein Mass für die Säurestärke in Alkoholkraftstoffen und Ethanol. Er kann als Prädikator für das Korrosionspotenzial eines Ethanol-basierten Kraftstoffs herangezogen werden. Die Bestimmung des pHe-Werts wird der des Gesamtsäuregehalts vorgezogen, weil der Beitrag schwacher Säuren (z. B. Kohlensäure) beim Gesamtsäuregehalt überbewertet und der Beitrag starker Säuren (z. B. Schwefelsäure) unterbewertet wird. Darüber hinaus ist die Säurestärke ein wichtiger zu bestimmender Parameter, um das Risiko von Motorausfällen zu verringern. Diese Application Note beschreibt die Bestimmung des pHe-Wertes mit dem pH-Meter 913 und der EtOH-Trode gemäß ASTM D6423, die denaturiertes Kraftstoff-Ethanol abdeckt und Ethanol-Kraftstoffmischungen.

In dieser Application Note wird ein vollautomatisiertes System vorgestellt, das die Bestimmung mehrerer Parameter nach verschiedenen Normen mit einer Analyse ermöglicht. Dazu gehören Leitfähigkeit (ISO 7888, EN 27888, ASTM D1125, EPA 120.1), pH-Wert (EN ISO 10523, ASTM D1293, EPA 150.1), Alkalinität (EN ISO 9963, ASTM D1067, EPA 310.1), Ca/Mg-Gehalt (ISO 6059, ASTM D1126, EPA 130.2) und Chloridgehalt (ISO 9297, ASTM D512, EPA 325.3). Darüber hinaus überführt das System das benötigte Probenvolumen für die verschiedenen Analysen in externe Titriergefässe und reduziert so den Aufwand für die manuelle Probenvorbereitung. Zudem lassen sich alle Sensoren automatisch kalibrieren und auch der Titer jedes Titriermittels kann bestimmt werden.

In dieser Application Note wird ein vollautomatisiertes System vorgestellt, das die Bestimmung mehrerer Parameter nach verschiedenen Normen mit einer Analyse ermöglicht. Dazu gehören Leitfähigkeit (ISO 7888, EN 27888, ASTM D1125, EPA 120.1), pH-Wert (EN ISO 10523, ASTM D1293, EPA 150.1), Alkalinität (EN ISO 9963, ASTM D1067, EPA 310.1) und Chloridgehalt (ISO 9297, ASTM D512, EPA 325.3). Darüber hinaus überführt das System das benötigte Probenvolumen in ein externes Titriergefäss und reduziert so den Aufwand für die manuelle Probenvorbereitung. Zudem lassen sich alle Sensoren automatisch kalibrieren und auch der Titer jedes Titriermittels kann bestimmt werden.

In power plants, corrosion is the greatest enemy. If corrosive impurities are present in the circuit streams (e.g., chlorides and hydroxides), deposition of an insulating layer of scale on the heat transfer surfaces occurs, resulting in costly and critical downtimes. To ensure high throughput of power plants, online analysis of critical parameters such as sodium is highly advantageous for safety, protection, and process optimization. With the 2035 Process Analyzer from Metrohm Process Analytics, operators gain the information they need to accurately identify trends, reduce downtimes, and address operational issues before costly problems arise.

Thermal power plants require enormous amounts of water, using high purity steam at high pressure to rotate turbines. A separate cooling water circuit is implemented, which helps to form a vacuum when the steam condenses after the turbines. Maintaining this vacuum with optimal condensation parameters is critical for the power plant efficiency. The copper condensers are susceptible to corrosion by ammonia, leading to an upper limit of 2 mg/L NH3 set by EPRI in cooling water. Small cracks in the condenser combined with the large pressure differential between the steam circuit and the cooling water circuit will contaminate the high purity water in the boiler, causing major problems and necessitating a shutdown for plant maintenance. Monitoring NH3 online in cooling water with a process analyzer can signal early problems in a plant before significant intermediation is necessary.

Bier ist ein beliebtes Getränk, das von Millionen Menschen zum Vergnügen konsumiert wird, obwohl es in vormodernen Zeiten bescheidene Anfänge als Wasserreinigungstechnik hatte. Das Brauen von Bier erfordert große Mengen an Wasser, das strenge Parameter für Alkalität, Härte und pH-Wert einhalten muss, um einen einheitlichen Geschmack und ein einheitliches Aussehen zwischen den einzelnen Chargen zu gewährleisten. Alkalität wird durch Carbonate und Hydroxide im Wasser erzeugt, die den pH-Wert erhöhen und puffern. Die Härte, die zu einem großen Teil durch die Alkalität ausgeglichen wird, entsteht durch Ca- und Mg-Ionen, die hauptsächlich als Hydrogencarbonate vorliegen. Je nach Konzentrationsbereich sind der Prozessanalysator 2035 oder der Prozessanalysator 2060 ideal für die vollautomatische Durchführung dieser wichtigen Analysen sowie zusätzlicher Parameter wie pH-Wert oder Leitfähigkeit geeignet. Diese Prozessanalysatoren können dem Verteilungssystem der Anlage signalisieren, die Wasserchemie zu korrigieren und so eine gleichbleibende Produktqualität sicherzustellen. Neben Alkalität und Wasserhärte können auch zahlreiche weitere Parameter bestimmt werden (pH-Wert, Leitfähigkeit etc.).

Es ist seit Jahren bekannt, dass die Aufnahme von zu viel Nitraten über Nahrungsmittel zu Zyanose führen kann, insbesondere bei Kleinkindern und empfindlichen Erwachsenen. Laut WHO-Standard liegt die Gefahrenstufe bei einer Massenkonzentration von c(NO3-) ≥ 50 mg/L. Jüngere Studien haben jedoch gezeigt, dass zu hohe Nitratkonzentrationen im menschlichen Körper (über Nitrit) zur Bildung von krebserregenden und sogar noch schädlicheren Nitrosaminen führen können.Bekannte photometrische Methoden für die Bestimmung des Nitratanions sind zeitaufwendig und anfällig für ein breites Spektrum an Interferenzen. Da die Nitratanalyse zunehmend an Bedeutung gewinnt, ist auch die Nachfrage nach einer selektiven, schnellen und relativ genauen Methode gestiegen. Eine derartige Methode wird in diesem Application Bulletin beschrieben. Der Anhang enthält eine Auswahl an Anwendungsbeispielen, bei denen die Nitratkonzentrationen in Wasserproben, Bodenproben, Düngemitteln, Gemüse und Getränken bestimmt wurden.

In der Lebensmittelindustrie ist es unerlässlich, bestimmte Qualitätsparameter zu ermitteln und zu überwachen, um die Konsistenz zu gewährleisten. Dies ist besonders wichtig für flüssige Milchprodukte, die einer strengen Kühlkette unterliegen. Sowohl der gelöste Sauerstoff (DO) als auch der pH-Wert haben sich als zuverlässige Qualitätskriterien erwiesen. Sauerstoff verkürzt die Haltbarkeit und beeinflusst die Produktqualität (z. B. Nährwert, Farbe und Geschmack). Der DO-Gehalt hängt vom Salzgehalt in der Probe ab, der vom 914 pH/DO/Conductometer während der parallelen Leitfähigkeitsmessung automatisch berechnet und korrigiert wird. Der Säuregehalt ist ein weiteres wichtiges Messmerkmal, das sich leicht anhand des pH-Werts überprüfen lässt. Mit dem 914 pH/DO/Conductometer können alle wichtigen Qualitätskriterien mit einem Gerät überwacht werden.

Diese Prozess-Application Note beleuchtet die Online-Überwachung von Chlorid in Rohöl nach der Entsalzung, um die Effizienz des Entsalzungsprozesses zu überprüfen und Korrosionsprobleme in nachgelagerten Prozessen wie der Destillation zu überwinden. Chlorid wird mit Leitfähigkeitsdetektion analysiert, wie in der Norm ASTM D3230 beschrieben.

Stickstoff ist für das Pflanzenwachstum unerlässlich. Im Boden kann er in Form von Nitrat, Ammonium oder Harnstoff vorliegen. Bei der Auswahl des richtigen Düngemittels zur Anregung des Pflanzenwachstums ist es daher hilfreich, den Stickstoffgehalt des Bodens und die Form zu kennen, in welcher der Stickstoff vorliegt.Diese Application Note beschreibt eine schnelle und zuverlässige Methode zur Bestimmung der Ammoniumkonzentration im Boden mittels Standardaddition.

Der Fluoridgehalt in Trinkwasser kann mit Hilfe der potentiometrischen Titration und der ionenselektiven Fluoridelektrode (F-ISE) schnell und bequem bestimmt werden. Vor der Messung wird die F-ISE mit geeigneten Standards kalibriert.

Das Bulletin beschreibt die Bestimmung der folgenden Parameter in Wein: pH-Wert, titrierbare Gesamtsäure, freie und gesamte schweflige Säure sowie Ascorbinsäure (Vitamin C) und andere Reduktone.

Kalium ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente und ist in vielen verschiedenen Mineralien und anderen Kaliumverbindungen zu finden. Es ist an vielen zellulären Funktionen wie dem Zellstoffwechsel und Zellwachstum beteiligt und daher ein lebenswichtiger Mineralstoff für Menschen, Tiere und Pflanzen. Aus diesen Gründen und zur Vermeidung von Problemen, die durch einen Mangel oder eine übermässige Aufnahme von Kalium verursacht werden können, ist es wichtig, den Kaliumgehalt von Lebensmitteln oder des Bodens deklarieren zu können.Dieses Bulletin beschreibt eine Alternative zur flammenphotometrischen Methode unter Verwendung einer ionenselektiven Elektrode und mittels Direktmessung oder Standardaddition. Es werden mehrere Kaliumbestimmungen in verschiedenen Matrices mithilfe der kombinierten kaliumselektiven Elektrode vorgestellt. Darüber hinaus sind allgemeine Hinweise, Tipps und Tricks für bewährte Messpraktiken enthalten.

Weine enthalten Schwermetalle, die durch Kaliumferrocyanid gefällt werden können. In der Regel handelt es sich um Eisenmengen zwischen 1 und 5 mg, selten bis 9 mg Fe/Liter. Daneben können Zink, Kupfer und Blei – in dieser Reihenfolge mit abnehmenden Gehalten – vorhanden sein. Um die für die Schönung nötige Menge Kaliumferrocyanid abzuschätzen, sind bis jetzt recht komplizierte und relativ ungenaue Methoden beschrieben worden.Mit Hilfe dieses Bulletins ist es möglich, auf einfache Art und mit kleinem apparativen Aufwand zu genauen Resultaten zu kommen. Die Untersuchungsergebnisse stehen nach kurzer Zeit zur Verfügung.

Die Qualität eines Essigs hängt von verschiedenen Faktoren ab. Da bereits von Flasche zu Flasche Gehaltsschwankungen der Einzelkomponenten auftreten, können keine Durchschnittswerte angegeben werden. Das Bulletin beschreibt die Bestimmung der folgenden Parameter in Essig: pH-Wert, titrierbare Gesamtsäure, flüchtige und nichtflüchtige Säure, freie Mineralsäure sowie freie und gesamte schweflige Säure.

Der pH-Wert und das Oxidationsreduktionspotential (ORP) eines Bodens liefern wichtige Informationen über die Bodeneigenschaften, z. B. zur Löslichkeit von Mineralien und Ionenmobilität. Die Kenntnis dieser Eigenschaften ermöglicht Vorhersagen in Bezug auf Pflanzenwachstum, bakterielle Aktivitäten, möglicherweise erforderliche Nährstoffe, potenzielle korrosive Auswirkungen auf Gebäude usw. Hier wird die Bestimmung des pH-Werts nach ISO 10390, EN 15933 und ASTM D4972 beschrieben. Die Bestimmung des Oxidationsreduktionspotentials erfolgt in einer Suspension.

Das rasante Wachstum der Erdbevölkerung hat zu einem starken Anstieg des Energie- und Ressourcenverbrauchs sowie der Produktion von Konsumgütern und Chemikalien geführt. Man schätzt, dass 17 Millionen chemische Verbindungen auf dem Markt sind, von denen 100'000 im grossindustriellem Massstab produziert werden. Viele davon gelangen in die Umwelt. Das verlangt nach empfindlichen Analysenverfahren und leistungsstarken Analyseinstrumenten.In der Wasser- und Bodenanalytik sind pH-Wert, Leitfähigkeit und der Sauerstoffbedarf wichtige Kenngrössen. Die ersten beiden sind schnell zu bestimmen; bei letzterer wird häufig die Titration eingesetzt, die auch bei zahlreichen Einzelbestimmungen Anwendung findet. Dieser Artikel beschreibt einige wichtige normkonforme Bestimmungen in der Wasser- und Bodenanalytik.

Der vorliegende Beitrag behandelt Theorie, praktische Aspekte und Troubleshooting der Potentiometrie.

Reduktionsmittel, freie und gesamte Schwefelsäure, pH-Wert und Gesamtsäuregehalt von Wein können mit einem OMNIS-System vollautomatisiert nach den Analysemethoden OIV-MA-AS323-04B, OIV-MA-AS313-01 und OIV-MA-AS313-15 bestimmt werden.Zugesetzte Stoffe wie SO2 beeinträchtigen mit ihren konservierenden Eigenschaften das mikrobiologische Umfeld (antimikrobakteriell und enzymdeaktivierend), indem sie Nebenprodukte des Gärprozesses wie Acetaldehyd einfangen und eine Braunfärbung unterdrücken. Gebundene und freie Schwefelsäure befinden sich im Gleichgewicht und können mittels iodometrischer Titration bestimmt werden. Die iodometrische Titration ist auch die bevorzugte Methode zur Quantifizierung von anderen Reduktionsmitteln wie Farbstoffen, Gerbstoffen, Abbauprodukten von Kohlenhydraten und Ascorbinsäure. Der Säuregehalt von Wein ist ebenfalls ein wichtiger Qualitätsparameter, der Farbe und Geschmack des Weins beeinflusst. Der Gesamtsäuregehalt und der pH-Wert von Wein können mit dem gleichen System bestimmt werden. Metrohm bietet daher eine Komplettlösung für die Analyse dieser genannten Schlüsselparameter an.

Ethanol, Bioethanol und Biokraftstoff (E85) werden vermehrt als Ersatz für erdölbasierte Kraftstoffe eingesetzt. Bei der Lagerung kommen sie häufig in Kontakt mit metallischen Substraten oder Oberflächen, z. B. in Fässern, Tanks oder anderen Behältern. Zu hohe Ionenkonzentrationen im gelagerten Kraftstoff begünstigen die Korrosion. Die Überwachung der Gesamtkonzentration der in der Kraftstoffmatrix enthaltenen Ionen sollte daher der erste Schritt einer wirksamen Strategie zum Korrosionsschutz sein.Eine einfache, schnelle und kostengünstige Methode zur Bestimmung der Gesamtmenge an Ionen ist die Messung der elektrischen Leitfähigkeit nach DIN 15938.

Für die Beurteilung der Wasserqualität ist die Bestimmung der folgenden physikalischen und chemischen Parameter notwendig: elektrische Leitfähigkeit, pH-Wert, Alkalinität, Calcium- und Magnesiumhärte sowie die Gesamthärte. Eine schnelle und genaue Bestimmung in Leitungswasser erfolgt mit dem automatisierten OMNIS-System, bei dem parallel verschiedene Arbeitsstationen zum Einsatz kommen. Das System wird durch ein 856 Conductivity Module mit Dosinos ergänzt.

Der pHe-Wert ist ein Mass für die Säurestärke und gibt das Vorkommen starker Säuren oder Basen in Ethanol an. In Europa wird Ethanol als Beimischung in Benzin verwendet und muss einen pHe-Wert zwischen 6,5 und 9,0 haben.Diese Application Note beschreibt eine schnelle und genaue Bestimmungsmethode für den pHe-Wert unter Verwendung der EtOH-Trode.

Das TitrIC flex II ist die perfekte Kombination aus Titration, Direktmessung und Ionenchromatographie für die vollautomatische Analyse aller wichtigen Parameter. Diese sind pH-Wert, Leitfähigkeit, Härte, Anionen, Kationen und die Berechnung der Ionenbilanz: umfassende Wasseranalytik aus einer Hand.

Bei der Synthese bestimmter Farbstoffe entsteht Natriumchlorid als Nebenprodukt. Der Chloridgehalt ist daher ein wichtiger Parameter. Diese Application Note beschreibt die Bestimmung des Chloridgehalts in Farbstoff mittels Standardaddition unter Verwendung einer Cl- ionenselektiven Elektrode.

Bestimmung von Fluorid in Zement oder Klinker durch direkte potentiometrische Titration mit der F-ISE.

Lucigenin ist eines der am häufigsten verwendeten chemilumineszierenden Reagenzien und kann beispielsweise für den Nachweis von Superoxidanionenradikalen eingesetzt werden.Lucigenin ist im Einkauf recht teuer, obwohl seine Synthese nur zwei Stufen, ausgehend von Acridanon, umfasst. Die erste Stufe umfasst eine N-Methylierung und in der zweiten entsteht Lucigeninchlorid, das anschliessend in Lucigeninnitrat umgewandelt wird. Um die Reinheit des synthetisch hergestellten Lucigenins zu überprüfen, kann eine ionenselektive Messung mit einer Nitratelektrode durchgeführt werden. Das ist im Vergleich zu alternativen Methoden wie der Ionenchromatographie eine schnelle und kostengünstige Lösung.

Zur Beurteilung der Bodenqualität muss der Nährstoffgehalt bekannt sein, darunter z. B. der Gehalt an bioverfügbaren Ionen, da ein Defizit das Pflanzenwachstum beeinträchtigen könnte. Eines der wichtigsten Ionen ist Kalium,das von den Wurzeln der Pflanzen in seiner Ionenform direkt aufgenommen wird. Es ist ein essentieller Nährstoff und wird sowohl für das gesunde Wachstum als auch für die Vermehrung benötigt.Eine gebräuchliche Methode zur Bestimmung des Kaliumgehalts ist die Extraktion von Phosphor und Kalium aus der Bodenprobe mithilfe einer sauren, auf einen pH-Wert von 4,1 gepufferten Lösung aus Calciumacetat, Calciumlactat und Eisessig. Dieser Test wird als Calcium-Acetat-Lactat-Auszug (CAL-Auszug) bezeichnet. Das Extrakt wird für gewöhnlich mittels Flammenphotometrie analysiert. In dieser Application Note stellen wir eine schnelle und kostengünstige Alternative unter Verwendung der kaliumselektiven Elektrode vor.

Die Bestimmung des Kaliumgehalts von Nahrungsmitteln spielt in der Lebensmittel- und Nahrungsergänzungsmittelindustrie eine entscheidende Rolle, da Kalium für den menschlichen Körper ein essentieller Mineralstoff ist. Es ist ein wichtiges intrazelluläres Kation und auch für Prozesse innerhalb der Zellen von grosser Bedeutung, da es dort die Regulierung zahlreicher Körperfunktionen wie Blutdruck, Zellwachstum und Muskelkontrolle übernimmt.Als Nahrungsergänzungsmittel kommt Kalium beispielsweise in Elektrolytpulver, Elektrolytgetränken und Nahrungszusätzen vor. Für die Quantifizierung des Kaliumgehalts in solchen Produkten eignet sich z. B. die Flammenphotometrie. In diesem Artikel wird als Alternative die schnelle, kostengünstige und einfach durchzuführende Ionenmessung mittels Standardaddition beschrieben.

Bestimmung von Fluorid in einem Chromgalvanisierbad durch direkte potentiometrische Titration mit der F-ISE.

Fluorid schützt den Zahnschmelz und ist ein wichtiges Spurenelement in Zahnpasta. Eine schnelle und präzise Bestimmung erfolgt über Standardaddition mit Hilfe einer ionenselektiven Fluoridelektrode (F-ISE).

Erhöhte Fluoridkonzentrationen im Wasser können Zahnschäden, Wachstumsstörungen und Knochenverformungen verursachen. Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind Konzentrationen über 1,5 mg/L kritisch.Eine mögliche Quelle von Fluorid sind Deponien. Regen schwemmt die Schadstoffe aus den Deponien, die dadurch in das Grundwasser gelangen. Die Fluoridkonzentration im Sickerwasser von Deponien sollte daher überwacht werden.Die Ionenmessung ist im Vergleich zu anderen Methoden wie der Ionenchromatographie eine schnelle und kostengünstige Methode zur Bestimmung des Fluoridgehalts von Wasserproben. Diese Application Note beschreibt eine reproduzierbare und genaue Messung des Fluoridgehalts unter Verwendung der ionenselektiven Fluoridelektrode in Verbindung mit einem OMINS-System.

Nitrat kommt natürlich in der Umwelt vor. Zu hohe Nitratkonzentrationen in Oberflächen- und Grundwasser sind jedoch problematisch, da sie die Wasserqualität beeinträchtigen. Ein überhöhter Nitratgehalt ist üblicherweisedie unmittelbare Folge einer ausgiebigen Verwendung von Düngemitteln in der Landwirtschaft. Nitrat wird leicht aus dem Boden gewaschen und gelangt so in das Oberflächen- oder Grundwasser. Da der Nitratgehalt in vielen Ländern reguliert ist, muss zur Überwachung der Wasserqualität eine schnelle und kostengünstige Bestimmung seiner Konzentration erfolgen.Die Nitratkonzentration kann unkompliziert mittels Direktmessung unter Verwendung einer nitratselektiven Elektrode ermittelt werden. Nach der anfänglichen Kalibrierung werden die Proben in weniger als einer Minute gemessen.Dabei handelt es sich um eine schnelle, kostengünstige und zuverlässige Methode zur Bestimmung des Nitratgehalts in verschiedenen Wasserproben.

Kalium kommt durch die Verwitterung von Gestein und Boden natürlich in Oberflächenwasser vor. Da der Kaliumgehalt von Trinkwasser reguliert ist und einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten darf, ist die Bestimmung der genauen Kaliumkonzentration erforderlich.Diese kann unkompliziert mittels Direktmessung unter Verwendung einer kaliumselektiven Elektrode durchgeführt werden. Nach der anfänglichen Kalibrierung werden die Proben innerhalb weniger Sekunden gemessen. Dabei handelt es sich um eine schnelle, kostengünstige und zuverlässige Methode zur Bestimmung des Kaliumgehalts in verschiedenen Wasserproben.

NPK-Dünger enthalten in erster Linie drei Primärnährstoffe, die für ein gesundes Pflanzenwachstum erforderlich sind (Stickstoff, Phosphor und Kalium). Sie sind in flüssiger Form und als Granulat erhältlich, wobei letzteres für gewöhnlich am gebräuchlichsten ist. Sind Qualität und Kaliumgehalt eines Düngers bekannt, ist der optimale Einsatz für einen geplanten Anbau sowie die Optimierung der verwendeten Düngermenge möglich. Dies trägt dazu bei, die Kosten zu senken und das Pflanzenwachstum zu fördern, was wiederum zu einer besseren Ernte führt.Zur Bestimmung des Kaliumgehalts eignen sich mehrere Methoden, darunter Flammenphotometrie, Titration und Ionenmessung. In diesem Artikel wird der Kaliumgehalt mithilfe der schnellen, kostengünstigen und einfach durchzuführenden Standardaddition gemessen.

Da Stickstoff ein essentieller Nährstoff für Pflanzen ist, stellt er auch einen wesentlichen Inhaltsstoff vieler Düngemittel dar. Er kommt dort in verschiedenen Formen vor, hauptsächlich aber als Ammonium oder Nitrat. Bei der Auswahl des richtigen Düngemittels für eine bestimmte Pflanze ist es daher hilfreich, die Konzentration des Stickstoffs und die Form zu kennen, in der er vorliegt. Düngemittelhersteller müssen aus diesem Grund die Konzentration des Ammoniumstickstoffs in ihrem Produkt angeben.Diese Application Note beschreibt die Bestimmung von Ammonium in Flüssigdüngern mittels Standardaddition.

Die Bestimmung des Kaliumgehalts spielt in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eine entscheidende Rolle. Kalium ist für den menschlichen Körper ein essentieller Mineralstoff. Es ist ein wichtiges intrazelluläres Kation und auch für Prozesse innerhalbder Zellen von grosser Bedeutung, da es dort die Regulierung zahlreicher Körperfunktionen wie Blutdruck, Zellwachstum und Muskelkontrolle übernimmt.Für die Deklaration des Kaliumgehalts von Lebensmitteln und Getränken wird dieser üblicherweise mittels Flammenphotometrie bestimmt. Die Flammenphotometrie ist allerdings nur über einen begrenzten Konzentrationsbereich linear und erfordert oft auch eine Probenverdünnung. Darüber hinaus sind die benötigten Geräte ziemlich komplex und mit hohen Anschaffungs- und Wartungskosten verbunden. Die hier vorgestellte Ionenmessung ist eine schnelle, kostengünstigere und zuverlässige Alternative zur Bestimmung des Kaliumgehalts von Getränken.

Die Ammoniakbestimmung mittels NH3-ISE erfordert eine präzise Kalibrierung. Details dazu liefert die vorliegende Application Note.

Nitrat ist in allen gewöhnlichen landwirtschaftlichen Erzeugnissen enthalten und der Nitratgehalt in Gemüse sowie daraus hergestellten Produkten, z. B. Säften, kann aufgrund des grossflächigen Einsatzes von Düngemitteln beunruhigend hoch sein. Der Nitratgehalt ist in vielen Ländern reguliert, da Nitrat im menschlichen Körper Nitrosamine bilden kann. Nitrosamine sind möglicherweise krebserregend und die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat für Nitrat daher eine erlaubte Tagesdosis (ETD) von 3,7 mg/kg festgelegt. Um den Nitratgehalt, beispielsweise von Säften, zu kontrollieren, erfolgt mittels Standardaddition mit einer ionenselektiven Nitratelektrode eine schnelle und kostengünstige Bestimmung der Nitratkonzentration. Die Methode kann automatisiert werden und ist verglichen mit konkurrierenden chromatographischen oder spektroskopischen Methoden schneller und kostengünstiger.

Bestimmung von Chlorid in Wasser durch direkte potentiometrische Titration mit der Cl-ISE.

Bestimmung von Nitrat in einem Kupfergalvanisierbad nach Umwandlung des Nitrats in Ammonium. Direkte potentiometrische Messung mit der NH3-ISE.

Bestimmung von Ammoniak (Ammonium) in destilliertem Wasser durch direkte potentiometrische Titration mit der NH3-ISE.

Anhand von Überlegungen und praktischen Beispielen soll dieses Bulletin mithelfen, dem Anwender optimale pH-Messungen zu ermöglichen. Theoretische Grundlagen finden sich in vielen Büchern und Publikationen, daher wird im Bulletin der Praxis ein grosser Platz eingeräumt.

Dieses Bulletin besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil bietet einen Überblick zur Theorie, während weitere Details in der Metrohm Monographie "Conductometry" beschrieben sind. Im zweiten, praktischen Teil werden die folgenden Themen behandelt:Leitfähigkeitsmessungen allgemein; Bestimmung der Zellkonstanten; Bestimmung des Temperaturkoeffizienten; Leitfähigkeitsmessungen in Wasserproben; TDS – Total Dissolved Solids; Konduktometrische Titrationen;

In diesem Bulletin werden pH-Messungen in Molkereiprodukten beschrieben. Dabei wird der Handhabung, Wartung und Aufbewahrung der pH-Elektroden besondere Aufmerksamkeit geschenkt.

Dieses Bulletin beschreibt die Fluoridbestimmung in diversen Matrices mit Hilfe der ionenselektiven Fluoridelektrode (F-ISE). Die F-ISE besteht aus einem Lanthanfluoridkristall und zeigt Nernstsches Verhalten über einen grossen Fluoridkonzentrationsbereich.Der erste Teil dieses Bulletins enthält Hinweise zur Handhabung und Pflege der Elektrode sowie der eigentlichen Fluoridbestimmung. Der zweite Teil demonstriert die Direktbestimmung von Fluorid mit der Standardadditionstechnik in Kochsalz, Zahnpasta und Mundwasser.

Es werden zwei elektrometrische Methoden zur Bestimmung des pH-Wertes von Papieren mit homogenem und mit heterogenem pH-Querschnitt beschrieben.

Dieses Bulletin beschreibt die automatische Messung der Leitfähigkeit von elektrisch gering leitenden Wasserproben gemäss USP<645>. Die Leitfähigkeitsmessung wird am Beispiel von hochreinem Wasser demonstriert, das unter anderem zum Herstellen von Injektionslösungen im Pharmabereich verwendet wird.

In diesem Bulletin sind normierte Methoden aus dem Bereich der Wasseranalytik zusammengestellt. Weiterhin finden Sie die jeweils benötigten Analysengeräte sowie gegebenenfalls Hinweise auf entsprechende Metrohm Application Bulletins und Application Notes. Behandelt werden die folgenden Parameter: elektrische Leitfähigkeit, pH-Wert, Fluorid, Ammonium und Kjeldahl-Stickstoff, Anionen und Kationen mittels Ionenchromatographie, Schwermetalle mittels Voltammetrie, chemischer Sauerstoffbedarf (CSB), Wasserhärte, freies Chlor sowie einige andere Wasserinhaltsstoffe.

Die Formolzahl stellt einen weiteren Parameter zur Charakterisierung von Frucht und Gemüsesäften dar. Da es sich hierbei um eine reine Kennzahl handelt (die Formolzahl geht weder auf die Molekülgrösse, noch auf die Menge der Aminosäuren ein), können die Bedingungen der Titration den praktischen Bedürfnissen angepasst werden. Dies betrifft insbesondere den pH-Wert des Endpunkts der SET-Titration (pH = 8,5, pH = 9,0, pH = 9,2 usw.).

Für die Beurteilung der Wasserqualität ist die Bestimmung der folgenden physikalischen und chemischen Parameter notwendig: elektrische Leitfähigkeit, pH-Wert, p- und m-Wert (Alkalinität), Chloridgehalt, Calcium- und Magnesiumhärte, Gesamthärte sowie Fluoridgehalt. Dieses Bulletin beschreibt, wie die oben genannten Parameter in nur einem einzigen Arbeitsgang bestimmt werden.Der Permanganatindex (PMI) und der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) sind weitere wichtige Parameter für die Wasseranalyse. Dieses Bulletin beschreibt daher zusätzlich die vollautomatische Bestimmung des PMI nach EN ISO 8467 und des CSB nach DIN 38409-44.

Obwohl die bekannten photometrischen Methoden zur Bestimmung von Ammoniak/Ammonium präzise sind, erfordern sie einen beträchtlichen Zeitaufwand (30 Minuten Reaktionszeit bei der Nessler-Methode, 90 Minuten bei der Indophenol-Methode). Ein weiterer Nachteil dieser Methoden ist, dass nur klare Lösungen gemessen werden können. Opake Lösungen müssen zuerst mit zeitaufwendigen Verfahren geklärt werden. Diese Probleme bestehen mit der ionenselektiven Ammoniakelektrode nicht. Es können ohne Weiteres Messungen mit Abwasser, Flüssigdünger und Urin sowie Bodenproben vorgenommen werden. Insbesondere für Frischwasser- und Abwasserproben beschreiben mehrere Normen wie z. B. ISO 6778, EPA 350.2, EPA 305.3 und ASTM D1426 die Analyse von Ammonium durch Einsatz der Ionenmessung. Dieses Application Bulletin beschreibt neben der Bestimmung anderer Proben auch die Bestimmung nach diesen Normen und enthält darüber hinaus einige allgemeine Tipps und Tricks zum Umgang mit der ionenselektiven Ammoniakelektrode. Die Bestimmung von Ammoniak in Ammoniumsalzen, des Salpetersäuregehalts von Nitraten und des Stickstoffgehalts organischer Verbindungen mit der ionenselektiven Ammoniakelektrode basiert auf dem Prinzip, dass das Ammoniumion durch die Zugabe zusätzlicher Natronlauge als Ammoniakgas freigesetzt wird:NH4+ + OH- = NH3 + H2ODie Aussenmembran der Elektrode lässt das Ammoniak hindurch diffundieren. Die Änderung des pH-Werts der inneren Elektrolytlösung wird mit einer kombinierten Glaselektrode überwacht. Liegt die zu messende Substanz nicht als Ammoniumsalz vor, muss sie zuerst in ein solches umgewandelt werden. Organische Stickstoffverbindungen, insbesondere Aminoverbindungen, werden nach Kjeldahl durch Erhitzen mit konzentrierter Schwefelsäure aufgeschlossen. Bei diesem Prozess oxidiert der Kohlenstoff zu Kohlendioxid, während der organische Stickstoff quantitativ in Ammoniumsulfat überführt wird.

Das Bulletin beschreibt Analysenmethoden zur Bestimmung der folgenden Parameter: pH-Wert, titrierbare Gesamtsäure, Aschenalkalität, Formolzahl, gesamte schweflige Säure, Chlorid, Sulfat, Calcium und Magnesium. Die Methoden eignen sich für die Analyse von Konfitüren, Frucht- und Gemüsesäften und deren Konzentraten.

Für die Bestimmung des pH-Werts von Kulturmedien unter Verwendung eines pH-Moduls mit externer Durchflusszelle wurde ein automatisiertes System mit hohem Durchsatz entwickelt. Zudem wurde für die Form und Grösse der Probenvials des Kunden eine passende belüftete Hohlnadel zum Durchstechen des Septums entwickelt. Diese Applikation erforderte sowohl genaue als auch präzise pH-Messungen. Die in diesem Dokument vorgestellten Daten wurden von einem Kunden im Rahmen seines Validierungsprozesses erfasst und mit dessen Zustimmung verwendet.

Die Ionenmessung kann auf unterschiedliche Weise durchgeführt werden, z. B. mittels Ionenchromatographie (IC), optischer Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) oder Atomabsorptionsspektrometrie (AAS). Dabei handelt es sich jeweils um bewährte und in analytischen Laboren häufig verwendete Methoden, die jedoch mit relativ hohen Anschaffungskosten verbunden sind. Im Gegensatz dazu stellt die Ionenmessung mittels einer ionenselektiven Elektrode (ISE) eine vielversprechende Alternative zu diesen kostspieligen Verfahren dar. In diesem Whitepaper wird erläutert, welche Schwierigkeiten bei der Anwendung von Standardaddition oder Direktmessung auftreten und wie diese überwunden werden können, damit Analytiker mehr Sicherheit im Umgang mit dieser Art von Analyse gewinnen.

Propylenoxid (PO) ist ein wichtiges Industrieprodukt, das in verschiedenen industriellen Anwendungen zum Einsatz kommt, hauptsächlich bei der Produktion von Polyolen (die Bausteine für Polyurethan-Kunststoffe). Für seine Herstellung gibt es mehrere Methoden, mit und ohne Nebenprodukte. In diesem Whitepaper wird dargelegt, wie die PO-Produktion durch Einsatz der Online-Prozessanalyse anstelle von Labormessungen optimiert werden kann, um Prozesse sicherer und effizienter zu gestalten, die Produktqualität zu erhöhen und beträchtliche Zeitersparnisse zu erzielen.

«Gelöster Sauerstoff» beschreibt die Menge an Sauerstoffmolekülen (O2), die unter bestimmten Bedingungen in einer flüssigen Phase gelöst sind. In diesem Whitepaper werden zwei verschiedene Methoden für die Analyse von gelöstem Sauerstoff, die Titration und die Direktmessung, miteinander verglichen und einander gegenübergestellt, um Analytikern bei der Wahl der am besten geeigneten Methode für ihre spezielle Applikation zu helfen. Dabei konzentrieren wir uns in erster Linie auf die Bestimmung von gelöstem O2 in Wasser. Das gleiche Prinzip gilt jedoch auch für andere flüssige Phasen wie z. B. alkoholfreie oder alkoholische Getränke.