⚗️ Chloride im Wasser
Titrimetrische Bestimmung von Chloriden im Wasser nach Mohr-Methode — Silbernitrat-Titration mit Kaliumchromat-Indikator. Klassische volumetrische Methode.
Übersicht
Chloride (Cl⁻) sind eines der am häufigsten bestimmten Anionen in der Wasseranalytik. Sie stammen aus natürlichen Quellen (Gesteinsauslaugung, Meerwasser), anthropogenen Quellen (Straßensalzung, kommunale Abwässer, chemische Industrie) und Wasseraufbereitungsprozessen (Chlordesinfektion).
Chloridkonzentration in Trinkwasser sollte 250 mg/L nicht überschreiten (Verordnung des polnischen Gesundheitsministeriums) — höhere Konzentrationen verursachen salzigen Geschmack und können Installationskorrosion intensivieren. In natürlichen Gewässern sind Chloride Salzgehaltsindikatoren — typische Konzentrationen: Grundwasser 10–100 mg/L, Meerwasser ~19 000 mg/L.
Mohr-Methode (ISO 9297) ist klassische titrimetrische Methode — einfach, schnell, erfordert keine teure Ausrüstung. Verwendet für Wässer mit Konzentrationen 5–150 mg Cl⁻/L (bis 400 mg/L mit Modifikationen). Nicht geeignet für stark gefärbte oder kontaminierte Wässer (Interferenzen).
Prinzip der Methode
Mohr-Methode ist Fällungstitration. Chloride in Wasserprobe reagieren mit Silbernitrat (AgNO₃) unter Bildung von weißem Silberchlorid-Niederschlag (AgCl):
Cl⁻ + Ag⁺ → AgCl↓ (weiß)
Nach Bindung aller Chloride reagieren überschüssige Ag⁺-Ionen mit Kaliumchromat (K₂CrO₄), das der Lösung gelbe Indikatorfarbe verleiht, unter Bildung von ziegelrotem Silberchromat-Niederschlag:
2Ag⁺ + CrO₄²⁻ → Ag₂CrO₄↓ (ziegelrot)
Erscheinen von beständiger ziegelroter Farbe (Endpunkt) zeigt an, dass alle Chloride ausgefällt wurden. Titration wird bei pH 6,5–10,5 durchgeführt (optimal pH 8).
Cl⁻ [mg/L] = (V_AgNO₃ × C_AgNO₃ × 35,45 × 1000) / V_Probe
Anwendungen
- Trinkwasser-Qualitätskontrolle (Grenzwert ≤250 mg Cl⁻/L)
- Grundwasseruntersuchung (Salzgehalt, Meerwasserintrusion)
- Überwachung des Straßensalzungseinflusses auf Wasser
- Industrielle Wasser-Qualitätskontrolle (Kessel, Kühler)
- Oberflächenwasseruntersuchung (Salzgehalt)
- Schwimmbadwasser-Qualitätskontrolle
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Messbereich | 5–150 mg Cl⁻/L (ohne Verdünnung) |
| Erweiterter Bereich | bis 400 mg/L (mit größerer Bürette oder Verdünnung) |
| Titrant-Konzentration | AgNO₃ 0,02 mol/L (1 mL = 0,709 mg Cl⁻) |
| Indikator | K₂CrO₄ — Farbwechsel: gelb → ziegelrot |
| Titrations-pH | 6,5–10,5 (optimal ~8) |
| Präzision | ±2% (bei Konzentration >50 mg/L) |
Norm
- Normnummer
- PN-ISO 9297:1994
- Titel (PL)
- Jakość wody -- Oznaczanie chlorków -- Metoda miareczkowania azotanem srebra w obecności chromianu jako wskaźnika (Metoda Mohra)
- Title (EN)
- Water quality — Determination of chloride — Silver nitrate titration with chromate indicator (Mohr's method)
Schritt-für-Schritt-Verfahren
1. AgNO₃-Standardisierung
Genau ~0,1170 g NaCl (bei 140°C/2h getrocknet) in Erlenmeyerkolben abwiegen. In 100 mL Wasser auflösen. 1 mL K₂CrO₄ hinzufügen. Mit AgNO₃ bis beständigem ziegelrotem Farbwechsel titrieren.
2. Probenvorbereitung
100 mL Wasserprobe in 250 mL Erlenmeyerkolben geben. pH prüfen — muss 6,5–10,5 betragen. Bei Bedarf mit NaOH oder H₂SO₄ korrigieren. Probe muss klar sein — trübe Proben filtrieren.
3. Indikatorzugabe
1 mL Kaliumchromatlösung K₂CrO₄ (100 g/L) hinzufügen. Lösung wird gelb — dies ist Indikatorfarbe vor Endpunkt.
4. Titration
Bürette mit AgNO₃ 0,02 mol/L Lösung füllen. Langsam titrieren, dabei mischen (Magnetrührer oder manuell). Beobachten — weiße AgCl-Flocken fallen aus und lösen sich beim Mischen.
5. Endpunkt
Titration fortsetzen, bis Lösung Farbe von gelb zu beständigem ziegelrot wechselt (min. 30 Sekunden anhaltend). Verbrauchtes AgNO₃-Volumen von Bürette mit 0,05 mL Genauigkeit notieren.
6. Blindprobe
Blindprobe titrieren: 100 mL entionisiertes Wasser + 1 mL K₂CrO₄. AgNO₃-Verbrauch für Blindprobe vom Ergebnis abziehen.
7. Berechnungen
Cl⁻ [mg/L] = [(V₁ - V₀) × c × 35,45 × 1000] / V_Probe, wobei V₁ = AgNO₃-Volumen für Probe, V₀ = Blindprobe, c = AgNO₃-Konzentration [mol/L], V_Probe in mL.
8. Qualitätskontrolle
Duplikat titrieren — Differenz max 2%. NaCl-Kontrollstandard — Abweichung max ±5%. AgNO₃ bei jeder neuen Charge standardisieren.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| Glasbürette 25 oder 50 mL | Bürette Klasse AS aus Borosilikatglas, 0,05 mL Teilung | 150–400 PLN |
| Digital-Bürette (optional) | Brand Titrette, Eppendorf Top Buret — höhere Genauigkeit | 1 500–3 500 PLN |
| Erlenmeyerkolben 250 mL | Borosilikatglas, breiter Hals | 10–25 PLN/Stk. |
| Messpipetten / automatische | Messpipette 100 mL Klasse A oder automatische Pipette | 100–800 PLN |
| Magnetrührer | Für gleichmäßiges Mischen während der Titration | 1 500–4 000 PLN |
| pH-Meter (für pH-Korrektur) | Zum Prüfen und Korrigieren des Proben-pH auf Bereich 6,5–10,5 | 3 000–15 000 PLN |
Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien
| Reagenz | CAS | Details |
|---|---|---|
| Silbernitrat AgNO₃ | 7761-88-8 | Titrant 0,02 mol/L (3,3974 g/L) oder 0,1 mol/L. Standardisierung vs NaCl. In dunkler Flasche lagern (lichtempfindlich!). |
| Kaliumchromat K₂CrO₄ | 7789-00-6 | Indikator: Lösung 100 g/L. 1 mL pro 100 mL titrierter Lösung hinzufügen. Gelbe Farbe = Indikator, ziegelrot = Endpunkt. |
| Natriumchlorid NaCl | 7647-14-5 | Standard zur AgNO₃-Standardisierung. Bei 140°C/2h getrocknet. Analytische Reinheit. |
| NaOH / H₂SO₄ verdünnt | — | Zur Proben-pH-Korrektur auf Bereich 6,5–10,5. |
| Entionisiertes Wasser | — | Zur Lösungsvorbereitung und Blindprobe. Auf Chloridabwesenheit geprüft. |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Silbernitrat AgNO₃ — ätzend, verursacht permanente Hautflecken (schwarz). Nitrilhandschuhe verwenden!
- Kaliumchromat K₂CrO₄ — giftig, krebserzeugend (Cr⁶⁺, Kat. 1B), mutagen. Exposition minimieren, vorsichtig arbeiten.
- Silber- und chromhaltige Abfälle — getrennt als gefährliche Abfälle sammeln.
- Schutzbrille, Nitrilhandschuhe und Laborkittel obligatorisch.
- Abfälle nach Titration nicht in Ausguss gießen — in Abfallbehälter sammeln.