Blei im Trinkwasser

AN-V-214

2020-09

Einfache Bestimmung durch Voltammetrie mit einer Goldmikrodraht-Elektrode

Blei gilt als hochgiftig für den Menschen, da es Enzymreaktionen stört. Eine chronische Bleivergiftung kann durch das Austreten von Blei aus Rohrleitungssystemen ins Trinkwasser verursacht werden. Der aktuelle, vorläufige Richtwert in den «Leitlinien für Trinkwasserqualität» der Weltgesundheitsorganisation legt eine maximale Konzentration von 10 μg/L fest. Mit einer Nachweisgrenze (LOD) von 0,2 μg/l ist die anodische Stripping-Voltammetrie eine praktikable, weniger anspruchsvolle Alternative zur Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) zur Bestimmung von Blei im Trinkwasser. Während AAS (und konkurrierende Methoden) nur in einem Labor durchgeführt werden können, kann die anodische Stripping-Voltammetrie konventionell im Labor oder alternativ vor Ort mit dem tragbaren VA-Analysator 946 verwendet werden. Die Bestimmung erfolgt auf einem auf der scTRACE Gold-Elektrode aufgebrachten Silberfilm.

Blei ist bekanntermaßen hochgiftig für den Menschen, da es Enzymreaktionen stört. Chronische Bleivergiftungen können durch das Auslaugen von Blei in Trinkwasser aus Rohrleitungssystemen verursacht werden. Die derzeitige vorläufige Leitlinie für Blei in den „Guidelines for Drinking-water Quality“ der Weltgesundheitsorganisation legt eine Höchstkonzentration von 10 μg/L fest.

Mit einer Nachweisgrenze (LOD) von 0,2 μg/L ist die anodische Stripping-Voltammetrie mit der scTRACE Gold-Elektrode eine praktikable und weniger anspruchsvolle Alternative zur Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) für die Bestimmung von Blei in Trinkwasser. Während die AAS (und konkurrierende Messtechniken) nur in einem Labor durchgeführt werden kann, besteht bei der anodische Stripping-Voltammetrie die Möglichkeit, diese konventionell im Labor oder alternativ mit dem 946 Portable VA Analyzer vor Ort durchzuführen.

Die Bestimmung erfolgt an einem Silberfilm, der auf die scTRACE Gold-Elektrode aufgebracht wird. Es handelt sich dabei um einen kombinierten Sensor, der aus einer Goldmikrodraht-Arbeitselektrode, einer Ag/AgCl-Referenzelektrode und einer Kohlenstoff-Gegenelektrode auf einem Keramiksubstrat besteht. Er ist einfach zu handhaben und benötigt keine aufwändige Wartung wie bspw. mechanisches Polieren.

Abbildung 1. 946 Portable VA Analyzer (scTRACE Gold-Version)

Die Wasserprobe wird in das Messgefäß pipettiert. Als Grundelektrolyt wird Citronensäure-Puffer zugegeben. Die Bestimmung von Blei kann mit dem 946 Portable VA Analyzer oder mit dem 884 Professional VA unter Verwendung des scTRACE Gold-Sensors mittels anodischer Stripping-Voltammetrie anhand der in Tabelle 1 aufgeführten Parameter durchgeführt werden. Die Konzentration wird durch zweimalige Zugabe einer Blei-Standardlösung bestimmt.

Die scTRACE Gold-Elektrode wird vor der Bleibestimmung mit einem Silberfilm modifiziert. Der Silberfilm wird elektrochemisch aus einer Silberlösung abgeschieden.

Abbildung 2. 884 Professional VA

**Tabelle 1.** Parameter
Parameter	Einstellung
Betriebsart	SQW – Square Wave
Anreicherungspotential	-0,7 V
Anreicherungszeit	90 s
Startpotential	-0,7 V
Endpotential	0 V
Peakpotential Pb	-0,48 V

Die Methode eignet sich für die Bestimmung von Blei in unverschmutzten Wasserproben bis zu Konzentrationen von 30 μg/L. Die Nachweisgrenze der Methode liegt bei etwa 1 μg/L.