Inhaltsverzeichnis

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

236 6.3 Wasseranalyse _________________________________________________________________________ Wasseraufbereitungsprozessen zu finden, z. T. mehrfach, im Einlauf, im Auslauf und auch zwischen den einzelnen Prozeß-stufen. Sie erlauben die Beurteilung der Wirksamkeit von Wasseraufbereitungsverfahren wie Sedimentation, Koagulation und Filtration. 6.3.5.2 Fotometrische Bestimmungen Fotometrie heißt Lichtmessung. In der Wasseranalytik wird die Konzentration von in Was- ser gelösten Substanzen durch Messung ihrer Lichtabsorption bestimmt. Fällt ein Licht- strahl durch eine wäßrige Lösung, wird er geschwächt. Sind in der Lösung keine suspen- dierten Feststoffpartikel enthalten, die das Licht streuen, ist die Absorption für die Licht- schwächung verantwortlich. Die Größe der Absorption ist proportional zur Schichtdicke d der durchstrahlten Lösung, zu einer stoffspezifischen Größe, dem spezifischen Absorptions-koeffizienten a, und zur Konzentration c der gelösten Substanz. Das Lambert- Beersche Gesetz beschreibt die Schwächung der Lichtintensität I in Abhängigkeit von der Schicht-dicke d, der Konzentration c und dem molaren Extinktionskoeffizienten ε, der das spezi-fische Absorptionsvermögen angibt: I = I ⋅ − cd 0 10 ε mit Io - Intensität des einfallenden Lichtes I - Intensität des ausfallenden Lichtes ε - molarer Extinktionskoeffizient c - Konzentration des gelösten Stoffes d - Schichtdicke der durchstrahlten Lösung. Mittels eines fotoelektrischen Empfängers und dem zugehörigen Meßgerät wird die aus- tretende Lichtintensität gemessen. Das Ergebnis der Messung kann angegeben werden als: • Transmission (Durchlässigkeit): D = I / Io • Absorption: A = 1 - D • Extinktion: E = lg 1/D = ε . c . d Aus der Extinktion E ergibt sich die Konzentration c des gelösten Stoffes zu c = E ε d 1 . Der Zusammenhang zwischen der gemessenen Extinktion und der gesuchten Konzentration ist linear, da die Schichtdicke d durch die Geometrie der Meßküvette gegeben und damit konstant ist, und ε eine Stoffkonstante ist. Ist ε nicht bekannt, wird mit verschiedenen Konzentrationen des gelösten Stoffes bei gleicher Geometrie eine Kalibrierkurve aufge- nommen. Dabei werden gleichzeitig die Einflüsse des Lösungsmittels Wasser selbst und
6.3 Wasseranalyse 237 _________________________________________________________________________ aller Gerätekomponenten auf den Extinktionsmeßwert eliminiert. Eine Kalibrierkurve ist auch aufzustellen, wenn sich infolge mangelnder Monochromasie der Strahlung Abwei- chungen vom Lambert-Beerschen Gesetz ergeben. Einfacher ist die Verwendung eines Zweistrahl-Fotometers, bei dem der Einfluß des Lösungsmittels im Referenzstrahl kompensiert werden kann (Bild 6.3-22). Bild 6.3-22: Prinzip eines Zweistrahl- Spektralfotometers Die Lichtschwächung ist außer von der Konzentration des gelösten Stoffes auch von der Wellenlänge des verwendeten Lichtes abhängig, was schon durch die Farbe der wäßrigen Lösung zum Ausdruck kommt. Fotometrische Messungen sind also bei monochromati- schem oder zumindest quasimonochromatischen Licht durchzuführen. Im Bild 6.3-22 sorgt der Monochromator, der aus Prisma und Blende oder auch aus Farbgläsern besteht, für die Erzeugung eines solchen Lichtes. Der spektrale Extinktionskoeffizient wird mit a λ bezeichnet. Die Intensität des austretenden Lichtes ergibt sich damit zu − a d I = I ⋅ λ 0 10 . a λ trägt die Einheit m -1. Überstreicht der Monochromator nacheinander alle Wellenlängen, z. B. des sichtbaren Spektralbereiches, und werden die Meßwerte parallel dazu registriert, kann anhand der entstehenden Intensitäts-Minima aus der zugehörigen Wellenlänge auf die gelösten Stoffe im Wasser geschlossen werden. Das ist ebenso für den infraroten und ultra- violetten Bereich möglich. Apparative Fotometrie ist in der Praxis also immer eine Spek- tralfotometrie. Die Meßgenauigkeit kann auch dadurch erhöht werden, daß als Vergleichsflüssigkeit eine solche mit bekannter Konzentration des Wasserinhaltsstoffes verwendet wird. Man spricht dann von differentieller Fotometrie. Befinden sich in der Lösung mehrere absorbierende Substanzen, die sich gegenseitig nicht beeinflussen, addieren sich deren Extinktionen. Für die quantitative Bestimmung der Kon- zentration von n Substanzen in einer wäßrigen Lösung sind dann n Messungen bei ver-
Seite 1 und 2: Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichn
Seite 3 und 4: 6.3 Wasseranalyse 193 _____________
Seite 45: 6.3 Wasseranalyse 235 _____________
Seite 83: 6.3 Wasseranalyse 269 _____________

Inhaltsverzeichnis

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?