AN-I-036
2025-04
Natriumgehalt in Wasser mit einer ionenselektiven Elektrode bestimmen
Schnelle, genaue und selektive Bestimmung in Mineralwasser und Sickerwasser nach AOAC 976.25
Zusammenfassung
Grundwasser entsteht auf natürliche Weise durch Niederschläge und sammelt gelöste Mineralien, während es den Boden filtert und durchströmt. In der Regel wird Grundwasser als Quelle für Trinkwasser und zur Bewässerung genutzt.
Durch Regen und Schnee können auch verschiedene Stoffe, wie z. B. Natriumsalze, aus Mülldeponien ins Grundwasser sickern. Dieses so genannte Sickerwasser gilt als umweltgefährdend und kann Grundwasserreserven verunreinigen.
Diese Application Note beschreibt die Natriumanalyse in Wasser (Mineralwasser und Sickerwasser) mit der separaten natriumselektiven Elektrode, auch bekannt als Na-ISE. Alle Proben in dieser Studie wurden durch Standardaddition bestimmt. Die Methode basiert auf dem Standard AOAC 976.25.
Einführung
Die Standardaddition (STDADD) wird für undefinierte oder komplexe Probenmatrizes empfohlen. Bei der Standardadditionsmethode wird eine definierte Menge des interessierenden Ions zu einem bekannten Probenvolumen (in mehreren Schritten) hinzugefügt. Die unbekannte Konzentration kann aus den resultierenden Potentialdifferenzen zwischen der Probe und der zugesetzten Standardlösung berechnet werden. Diese Berechnung wird von modernen Ionenmessgeräten oder Software wie OMNIS automatisch durchgeführt.
Probe und Probenvorbereitung
Die Analyse wird an Mineralwasser und Sickerwasser demonstriert.
Eine Probenvorbereitung ist nicht erforderlich.
Durchführung
Ein OMNIS Advanced Titrator und ein OMNIS Dosing Module, ausgestattet mit einer separaten natriumselektiven Elektrode, wurden zur Messung von Natrium in Wasserproben verwendet (Abbildung 1).
Zu einer angemessenen Menge Probe wird automatisch eine ISA-Lösung mit c(CaCl₂) = 1 mol/L hinzugefügt, und die Standardaddition wird mit der Natrium-Standardlösung β(Na⁺) = 200 mg/L bzw. β(Na⁺) = 2000 mg/L durchgeführt. Mineralwasser wird ohne ISA-Zusatz gemessen, da dieser nicht erforderlich ist, wenn die Konzentration in der Probenlösung <50 mg/L Na⁺ beträgt.
Ergebnisse
Die Standardaddition liefert genaue und reproduzierbare Ergebnisse mit SD(rel) < 2,0 %, wie in Tabelle 1 dargestellt. Ein Beispiel für eine Standardaddition ist in Abbildung 2 dargestellt.
| Probe (n = 6) | Mittelwert | SD(abs) | SD(rel) in % |
|---|---|---|---|
| Mineralwasser | 5.08 mg/L | 0.00 mg/L | 0.1 |
| Sickerwasser | 151.1 mg/kg | 0.4 mg/kg | 0.3 |
Fazit
Die Ergebnisse der Natriummessung in Wasser mit der natriumselektiven Elektrode sind schnell, reproduzierbar und präzise. Grundsätzlich kann diese Methode für jede Art von Abwasser oder Abflusssystem bei unterschiedlichen Natriumkonzentrationen eingesetzt werden. Eine geeignete Verdünnung oder Aufbereitung (z. B. Filtration oder Zentrifugation) kann vor der Analyse erforderlich sein.
Die Handhabung der Na-ISE ist benutzerfreundlich, und eine Konditionierung der Elektrode ist nicht notwendig – sie ist sofort einsatzbereit. Darüber hinaus entspricht diese Methode der Norm AOAC 976.25.
Das in dieser Anwendung vorgestellte Analysesystem bietet den Anwendern Flexibilität in Kombination mit hochwertiger Software. Der Messbereich der separaten Polymer-Na-ISE liegt zwischen 5 × 10⁻⁶ mol/L (entspricht 0,11 mg/L Na⁺) und 1 mol/L Na⁺ und ist für eine Vielzahl unterschiedlicher Proben geeignet – von Lebensmitteln bis hin zu pharmazeutischen Produkten und Kosmetika.
Neben der Verbesserung von Präzision und Geschwindigkeit bei der Natriumbestimmung liefert OMNIS Ergebnisse, die gleichwertig oder besser sind als die anderer etablierter Titrationssysteme.
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