Messparameter

Die Bestimmung von CSB in Abwasser

Veröffentlicht von Bettina Feiler am 24.05.2020 18:00:00

Fotolia_130950168_LChemischer Sauerstoffbedarf (CSB) ist ein Summenparameter mit einer hohen Bedeutung im Bereich der Abwasserbehandlung. Er gibt die Menge an Sauerstoff an, die zur Oxidation der im Wasser vorhandenen oxidierbaren Stoffe benötigt wird. Ausgedrückt wird der chemische Sauerstoffbedarf in mg/L O2. Somit ist er ein Maß für die Summe aller organischen Verbindungen im Wasser, einschließlich der persistenten.

Das Prinzip der Bestimmung basiert auf einem chemischen Aufschluss, bei dem ein starkes Oxidationsmittel den organisch gebundenen Kohlenstoff vollständig zu Kohlendioxid umsetzt. Vereinfacht kann dieser Schritt wie folgt dargestellt werden:

Organische Substanz + Cr2O72- (Dichromat) --> CO2, H2O, Cr3+

Über die Detektion des verbrauchten Dichromats wird der Sauerstoffbedarf berechnet.

Wie wird CSB bestimmt?

Zur Bestimmung des CSB wird eine Wasserprobe mit Schwefelsäure (H2SO4) stark angesäuert und mit einer vorgegebenen, genauen Menge des starken Oxidationsmittels Kaliumdichromat (K2Cr2O7) zwei Stunden erhitzt. Der Aufschluss findet unter Zusatz von Silbersulfat als Katalysator statt. Bei chloridhaltigen Proben muss das Chlorid zuvor entfernt oder mit Quecksilbersulfat maskiert werden, damit seine Oxidation zu Chlor nicht den Messwert verfälscht. Die Menge an verbrauchtem Dichromat wird über die Bestimmung des verbliebenen Dichromats bestimmt und daraus die äquivalente Menge an Sauerstoff O2 berechnet.

Die Bestimmung des verbleibenden Dichromats kann photometrisch erfolgen:

Die oxidierbaren organischen Substanzen in der Wasserprobe reagieren mit Kaliumdichromat (K2Cr2O7). Dabei wird das VI-wertige Chrom im Dichromat-Ion (orange) zum III-wertigen im Chromat-Ion (gelb) reduziert. Beide Chrom-Ionen besitzen die erwähnte spezifische Farbe und absorbieren Licht entsprechender Wellenlängen innerhalb des sichtbaren Spektrums. Dichromat-Ion absorbiert vor allem Licht der Wellenlange 400 nm und das Chromat-Ion der Wellenlänge 600 nm. Die Bestimmung des Dichromat-Verbrauchs erfolgt durch ein Photometer, welches über Abschwächung der Lichtintensität durch das Dichromat-Ion in der Probe und unter Einbeziehung eines Faktors das Ergebnis in mg/L Sauerstoff ausgibt. Die photometrische Methode von Hanna Instruments deckt z.B. einen Messbereich von bis zu 15.000 mg/L O2 ab.

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Themen: Agrarwirtschaft, Wasser, CSB, Photometer, Umweltanalytik

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