AOX Versuch Ein Vortrag von: Malte Neumeier & Kuno-Friedrich Konopka

Präsentation zum Thema: "AOX Versuch Ein Vortrag von: Malte Neumeier & Kuno-Friedrich Konopka"—  Präsentation transkript:

1 AOX Versuch Ein Vortrag von: Malte Neumeier & Kuno-Friedrich Konopka 03.05.20111

2 Was bedeuten AOX / EOX / POX? OX: organisch gebundene Halogene A: Adsorbierbar (adsorbable) E: Extrahierbar (extractable) P: Ausblasbar (purgeable) 03.05.20112

3 Wozu dient AOX? Vornehmlich zur Beurteilung von Wasser und Klärschlamm In erster Linie wird nach organischen Chlorverbindungen gesucht Diese können hoch toxisch oder völlig ungefährlich sein Ein hoher AOX-Wert bedeutet nicht gleich eine Vergiftung des Analyten 03.05.20113

4 Beispiele für organisch gebundene Halogene Chlororganische Verbindungen: Chloralkane (z.B. Lindan), Chloralkene (z.B. Endosulfan) & Aromatische Chlorverbindungen – Eingesetzt werden sie unter anderem als Lösungsmittel, Kältemittel, Hydrauliköle, Pflanzenschutzmittel oder Arzneistoffe. Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs) Dioxine – Z.B. 2,3,7,8-Tetrachlordibenzodioxin 03.05.20114 Lindan Endosulfan

5 AOX Aufbau Säulenmethode Probenvorbereitung: – Der Analyt muss in flüssiger Form vorliegen – Der pH Wert muss unter 3 liegen Ggf. ansäuern mit HNO 3 – Der Analyt muss mit einer Nitrat-Stammlösung versetzt werden – Eine bestimmte Menge Analyt (z.B. 30ml) wird in einer speziellen Apparatur über 2-3 kleine in Reihe liegenden mit Aktivkohle beladenen Quarzsäulen geführt. Dabei werden die organisch gebundenen Halogene an der Aktivkohle angereichert. – Anschließend werden die Quarzsäulen mit einer Nitrat-Waschlösung gespült, um anorganische Substanzen zu entfernen 03.05.20115

6 AOX Aufbau Säulenmethode Messung: – Die mit dem Analyten beladenen Quarzsäulen werden anschließend bei 950°C und unter Sauerstoffzufuhr in einer AOX Apparatur verbrannt. – Dabei werden die organischen Halogenverbindungen zu Halogenwasserstoffen mineralisiert – Die dabei entstandenen Abgase werden mit konzentrierter Schwefelsäure in einer Trockenfalle getrocknet – Und anschließend durch coulometrische Titration gemessen. – Das Ergebnis wird am PC in µg/l Cl angegeben 03.05.20116

7 AOX Aufbau Schüttelmethode Bei der Schüttelmethode können auch feste Analyten, wie Sediment oder Klärschlamm auf AOX untersucht werden. Für das Schüttelverfahren wird die Aktivkohle in die zu untersuchende Probe gegeben und eine Stunde unter Schütteln - daher auch der Name des Verfahrens - gemischt. 03.05.20117

8 Mikrocoulometrisches Messprinzip Als Titrationsmittel dienen elektrolytisch erzeugte Silberionen. Die Halogenidionen werden unter Silberionen-Verbrauch in essigsaurem Medium zu Silberchlorid ausgefällt: Cl- + Ag+ wird zu AgCl Die Abnahme der Ag+-Ionen in der Elektrolytlösung wird vom Analysator detektiert und daraufhin die Elektrolyse begonnen. Dabei werden Ag+-Ionen solange erzeugt, bis deren Ausgangskonzentration vor der Chloridionen-Einleitung wieder erreicht ist. Die Geschwindigkeit der Silber-ionenerzeugung wird stufenweise proportional zum Silberionendefizit geregelt. Unter Anwendung der Faraday´schen Gesetze lässt sich die in der Elektrolytlösung ausgefällte Chloridmenge aus der für die Ag+-Generierung erforderlichen Ladungsmenge berechnen. 03.05.20118 Labor Praxis: Stabilität der Elektrolytlösung im AOX-Routinebetrieb http://www.laborpraxis.vogel.de/index.cfm?pid=7534 &pk=106424&fk=106736&type=article&p=1 http://www.laborpraxis.vogel.de/index.cfm?pid=7534 &pk=106424&fk=106736&type=article&p=1

9 Unser Versuch Probennahme und –vorbereitung 1. Probe: Oberflächenwasser vom Isebekkanal auf Höhe der Bundesstraße (Kaiser-Friedrich Ufer) am 05.04 morgens. 2. Probe: Oberflächenwasser von der Elbe auf Höhe der Überseebrücke am 04.04. abends, kühl gelagert. Ansäuern der Probe mit verdünnter NHO 3 Lösung auf einen pH Wert <3 Leider vergessen: Die Probe mit der Nitratstammlösung zu versetzen. Beladung der AOX-Säulen mit Aktivkohle nach Anleitung. Beladung der Säulen mit unseren Standards und Proben und nachspülen mit der Nitratwaschlösung in der Apparatur zur Probenvorbereitung. 03.05.20119

10 Unser Versuch Messung / Gemessene Werte Verbrennung der einzelnen Säulen im Multix2000 Messergebnisse: 03.05.201110

11 Unser Versuch Fehlerbetrachtung und –Berechnung Leider viele Fehler, wobei wir leider nicht immer einschätzen können, in wie weit unser Ergebnis dadurch beeinträchtigt wird. – 1. Statt einer 2500µL Pipette zu benutzen haben wir mit 2x 1000µl und 1x 500µl Pipetten pipettiert. Dies würde eine geringe Abweichung in unserem Endresultat bedeuten. – 2. Verwendung einer verdünnte NHO 3 Lösung zum ansäuern. Dies sollte sich aber nicht großartig auf unsere Endresultate auswirken, da der pH Wert immer <3 lag und wir ggf. einfach mehr NHO 3 Lösung hinzu gegeben haben. – 3. Abwesenheit bei der Beladung unserer Säulen Unsere Messergebnisse der 5. Messung sind also falsch und unbrauchbar. – 4. Vergessen der Nitratstammlösung bei unseren Proben Eine Aussage über die Auswirkung auf unsere Messergebnisse können wir hier leider nicht treffen. 03.05.201111

12 Unser Versuch Ergebnisbewertung mit Literaturvergleichswerten Gemäß LAWA-Bewertung liegen die AOX-Werte für die stoffbezogene chemische Gewässergüteklasse: 03.05.201112 GüteklasseBelastungAOX-Wert Iunbelastet0 µg/L I-IIgering belastet< 10 µg/L IImäßig belastet< 25 µg/L II-IIIkritisch belastet< 50 µg/L IIIerhöhte Belastung< 100 µg/L II-IVhohe Belastung< 200 µg/L IVsehr hohe Belastung> 200 µg/L

13 Unser Versuch Ergebnisbewertung mit Literaturvergleichswerten Unter Annahme, dass unsere Messergebnisse nicht zu sehr durch unsere Fehler beeinträchtigt wurden, müssen wir bei dem Isebekkanal (34µg/L) von einem kritisch belastetem und bei der Elbe (53µg/L) sogar von einem über kritisch belastetem Gewässer ausgehen. Durchschnittliche AOX-Werte von 10 Messstellen an den größten niedersächsischen Flüssen (Elbe, Weser, Ems, Aller, Leine, Oker, Vechte): 03.05.201113 Bild: http://www.nlwkn.niedersachsen.de/live/live.php?navigation_id=8280&article_id=38855&_psmand=26

14 Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit 03.05.201114

15 Quellen Sucralose: http://www.chemie-im-alltag.de/articles/0043/sucralosebig.jpg http://www.chemie-im-alltag.de/articles/0043/sucralosebig.jpg Triclosan: http://www.ua-bw.de/uploadimg/cvuafr/triclosan_formel378x190.jpg http://www.ua-bw.de/uploadimg/cvuafr/triclosan_formel378x190.jpg 2,3,7,8-Tetrachlordibenzodioxin: http://de.wikipedia.org/wiki/Chlor#Chlorwasserstoff_und_Chloride http://de.wikipedia.org/wiki/Chlor#Chlorwasserstoff_und_Chloride Chlormethan: http://de.wikipedia.org/wiki/Chlormethan http://de.wikipedia.org/wiki/Chlormethan Trichlorfluormethan: http://de.wikipedia.org/wiki/Trichlorfluormethan http://de.wikipedia.org/wiki/Trichlorfluormethan Tetrachlorethen: http://de.wikipedia.org/wiki/Tetrachlorethen http://de.wikipedia.org/wiki/Tetrachlorethen Lindan: http://de.wikipedia.org/wiki/Lindan http://de.wikipedia.org/wiki/Lindan Endosulfan: http://de.wikipedia.org/wiki/Endosulfan 03.05.201115

16 Quellen Inhalt: Mikrocoulometrisches Messprinzip: Stabilität der Elektrolytlösung im AOX-Routinebetrieb http://www.laborpraxis.vogel.de/articles/106424/ http://www.laborpraxis.vogel.de/articles/106424/ Beispiele für organisch gebundene Halogene: http://de.wikipedia.org/wiki/Chlororganische_Verbindungen http://de.wikipedia.org/wiki/Chlor#Organische_Chlorverbindungen http://de.wikipedia.org/wiki/Chlororganische_Verbindungen http://de.wikipedia.org/wiki/Chlor#Organische_Chlorverbindungen AOX Schüttelmethode: http://de.wikipedia.org/wiki/Adsorbierbare_organisch_gebundene_Halogene http://de.wikipedia.org/wiki/Adsorbierbare_organisch_gebundene_Halogene AOX-Werte in Fließgewässern: http://www.nlwkn.niedersachsen.de/live/live.php?navigation_id=8280&article_id=388 55&_psmand=26 http://www.nlwkn.niedersachsen.de/live/live.php?navigation_id=8280&article_id=388 55&_psmand=26 AOX in Gewässern: http://www.mu.niedersachsen.de/live/live.php?navigation_id=2139&article_id=7201& _psmand=10 http://www.mu.niedersachsen.de/live/live.php?navigation_id=2139&article_id=7201& _psmand=10 AOX Grenzwerte: http://docserver.bis.uni-oldenburg.de/__publikationen/dissertation/fokhal99/kap- 02.pdf http://docserver.bis.uni-oldenburg.de/__publikationen/dissertation/fokhal99/kap- 02.pdf 03.05.201116