WAn2P, Thema 8 - und Biotechnologie (KMUB)

Prof. Dr. Harald Platen
Praktikum Wasseranalytik 2
Thema 8: Ionenselektive Elektroden
Protokollabschnitt 3: Herstellung der Standardlösungen
(1) --- kein spezifischen Fragen ---
Seite 11 von 12
Protokollabschnitt 4: Durchführung der Fluoridbestimmungen
(1) Tragen Sie zur Erstellung der Kalibrierung ΔE gegen log c auf. Beachten Sie bitte, ob die Linearität
über alle Messpunkte gewährleistet ist!
(2) Nehmen Sie Stellung zu der Frage, ob es überhaupt zulässig ist, bei Messungen mit Elektroden die
Konzentration anzugeben und nicht etwa die Aktivität.
(3) Berechnen Sie die Fluoridgehalte der Zahnpasten, des fluoridierten Kochsalzes und des
Leitungswassers (jeweils unter Angabe der vollständigen Rechenwege!).
Protokollabschnitt 5: Beurteilung der Zuverlässigkeit der Messung(en)
(1) Beurteilen Sie unter Heranziehung der Werte der Kontrollkarten, ob Ihre Messungen gültige
Ergebnisse ergaben.
(2)
Protokollabschnitt 6: Zusammenfassende Diskussion der Ergebnisse
(1) Vergleichen Sie die gemessenen Werte mit den Deklarationswerten und dem Trinkwassergrenzwert
[11] und diskutieren Sie diese.
(2) Wie hoch kann der Gehalt an gelöstem Fluorid in Trinkwasser höchstens sein, wenn das Wasser eine
Gesamthärte von 10°dH aufweist und unter der Annahme, dass die Härte vollständig auf Calciumionen
zurückzuführen ist? Berechnung unter Verwendung des Löslichkeitsprodukts von CaF2 von
3,9⋅10 -11 mol 3 ⋅L -3 (aus [8], S. 252). Geben Sie alle Rechenschritte vollständig an.
(3) Schätzen Sie ab, wie groß der Beitrag zur Abwasserbelastung durch die Verwendung fluoridhaltiger
Zahnpaste pro Person und Tag ist. Steigt dadurch der Fluoridgehalt in Abwasser signifikant an und
ist dadurch ggf. die Einhaltung von Abwassergrenzwerten gefährdet?
(4) Schätzen Sie ab, wieviel Fluorid Sie täglich zu sich nehmen, wenn Sie Trinkwasser der von Ihnen
vermessenen Qualität zu trinken und wieviel Fluorid Sie täglich durch fluoridiertes Salz zu sich nehmen.
Vergleichen Sie mit der Empfehlung zur Mindestaufnahme durch die Weltgesundheitsorganisation
oder andere ärztliche Organisationen (Quelle angeben!).
(5) Berechnen Sie unter Verwendung des Löslichkeitsprodukts, wieviel Lanthanfluorid bis zum Erreichen
des Gleichgewichts aus der Membran der Elektrode in Lösung geht, wenn sie die Elektrode in
30 mL wässrige, fluoridfreie Lösung eintauchen. Geben Sie den Anteil des in Lösung gegangenen
Kristalls in % der Kristallmasse an, wenn diese eine Fläche von 1 cm² und eine Stärke von 1 mm
aufweist (ρ = 5,936 g/cm³ [13]).
(6) Berechnen Sie aus dem Leitfähigkeitswert für einen Lanthanfluorid-Einkristall (2⋅10 -6 Ω -1 ⋅cm -1 [14])
unter Verwendung der Kristalldimensionen Schichtdicke (0,01 cm) und Fläche (1,0 cm 2 ) den Strom,
der bei einem Potential von 0,1 V über der Membran fließt. Aus dem errechneten Wert erhalten Sie
unter Verwendung der Faraday-Konstanten (96486 C⋅mol -1 ) die pro Zeiteinheit gewanderte Stoffmenge.
In welchem prozentualen Verhältnis steht diese zur Gesamtmasse des Kristalls (siehe Aufgabe
9)?
4 Literatur
[1] WTW GmbH (Hrsg.) (1988). Fibel zur ionenselektiven Meßtechnik. Wissenschaftlich-technische
Werkstätten GmbH, Weilheim, Ob., FRG.
[2] Oehme, F. (1991). Ionenselektive Elektroden. CHEMFETs - ISFETs -pH-FETs. Hüthig Buch Verlag,
Heidelberg, FRG
[3] Degner, R. (1995). Tips für die potentiometrische Fluoridmessung. CLB 46:536-538.
[4] Atkins, P.W. (1990). Physikalische Chemie. VCH-Verlag, Weinheim, FRG.
C:\Users\HPlaten\01_Arbeitsbereich_HP\2000_Lehrveranstaltungen_aktuell\2040_WAnP2\2007-WS\HP2040-WAnP2-08-01-ISE-Aufl-06.doc
© byProf. Dr. Harald Platen – FH Gießen-Friedberg – D-35390 Gießen Version/Ausdruck vom 06.11.07 22:19