☠️ Cyanide im Wasser
Kurz gefasst
Bestimmung von Gesamt- und freien Cyaniden im Wasser nach Destillation — spektrophotometrische Methode mit Pyridin und Barbitursäure bei 578 nm. Die Prüfung erfolgt nach ISO 6703-1:1984; Photometrischer Bereich: 0,002–0,025 mg CN⁻ in Probe. Das Verfahren umfasst 7 Schritte (insgesamt rund 1 Std. 50 Min.–2 Std. 20 Min.); eingesetzt wird sie unter anderem für: Trinkwasserqualitätskontrolle (Norm: ≤ 50 µg/L CN⁻), Überwachung von Galvanik- und Kokerei-Abwässern, Kontrolle von Hütten- und metallurgischen Abwässern.
Auf einen Blick
- Norm: ISO 6703-1:1984
- Kategorie: Physikochemie
- Verfahrensschritte: 7
- Gesamtdauer der Schritte: 1 Std. 50 Min.–2 Std. 20 Min.
- Photometrischer Bereich: 0,002–0,025 mg CN⁻ in Probe
- Titrimetrischer Bereich: > 0,05 mg CN⁻
- Bestimmungsgrenze: ~5 µg/L (Photometrie)
Übersicht
Cyanide gehören zu den hochgiftigsten Wasserverunreinigungen. Das Cyanidion CN⁻ blockiert die Cytochromoxidase in Mitochondrien und hemmt die Zellatmung. Die tödliche Dosis von KCN für Menschen beträgt nur 1–3 mg/kg Körpergewicht. Die zulässige Cyanidkonzentration in Trinkwasser beträgt 50 µg/L (Gesetzblatt 2026, Pos. 748).
HINWEIS ZUM BEZUGSDOKUMENT. Das hier beschriebene Verfahren stammt aus der INTERNATIONALEN Norm ISO 6703, die drei Teile aus dem Jahr 1984 umfasst, bei der Überprüfung 2023 bestätigt: Teil 1 — Gesamtcyanid, Teil 2 — leicht freisetzbares Cyanid, Teil 3 — Chlorcyan. Diese Norm gibt es im Bestand der Polnischen Normen NICHT: Eine Berufung auf „PN-EN ISO 6703" ist ein Fehler, denn ein solches Dokument existiert nicht (die Suche im PKN-Katalog nach der Zeichenfolge „ISO 6703" liefert nur PN-EN ISO 16703 und PN-ISO 16703 — Kohlenwasserstoffe im Boden, etwas völlig anderes). Ein polnisches Laboratorium, das Cyanid im Akkreditierungsumfang haben will, beruft sich meist auf PN-EN ISO 14403-1:2012 oder PN-EN ISO 14403-2:2012 (Gesamtcyanid und freies Cyanid mittels Fließanalyse, FIA und CFA, Bereich 2–500 µg/l) — das ist eine ANDERE Technik als die unten beschriebene, daher ist es unzulässig, in der Dokumentation nur die Nummer auszutauschen.
Das Verfahren umfasst eine Rückflussdestillation in saurer Umgebung zur Freisetzung von HCN aus Cyanidkomplexen, die Absorption in NaOH und die anschließende spektrophotometrische Bestimmung.
Cyanide gelangen aus Galvanik-, Kokerei-, Hütten-, Goldgewinnungsprozessen (Cyanidlaugung) sowie Kunststoff- und Pestizidproduktion in Gewässer. Die Cyanidüberwachung ist in Wasserrechtserlaubnissen von Industrieanlagen vorgeschrieben.
ISO 6703-1:1984 ist eine internationale Norm ohne Entsprechung im PN-Bestand.
Prinzip der Methode
Die Methode umfasst zwei Stufen: (1) Destillation und (2) spektrophotometrische Bestimmung.
Destillationsstufe: Die Probe wird mit Phosphorsäure auf pH < 2 angesäuert, was Cyanwasserstoff (HCN) aus Cyanidverbindungen (einschließlich Komplexen mit Metallen) freisetzt. HCN wird aus der Probe abdestilliert und in NaOH-Lösung (0,4 mol/L) absorbiert, wo es in ionisches CN⁻ übergeht.
Bestimmungsstufe: Cyanide im Destillat reagieren mit Chloramin-T unter Bildung von Cyanidchlorid (CNCl) bei pH < 8. Dann reagiert CNCl mit Pyridin-Barbitursäure unter Bildung eines rot-violetten Farbkomplexes. Die Absorbanz wird spektrophotometrisch bei 578 nm (mit Barbitursäure) oder 620 nm (mit Pyridin-Pyrazolon) gemessen.
Die photometrische Methode erlaubt die Bestimmung von 0,002–0,025 mg CN⁻, die titrimetrische Methode (Tyndall-Effekt) > 0,005 mg und die titrimetrische Methode mit Indikator > 0,05 mg.
Anwendungen
- Trinkwasserqualitätskontrolle (Norm: ≤ 50 µg/L CN⁻)
- Überwachung von Galvanik- und Kokerei-Abwässern
- Kontrolle von Hütten- und metallurgischen Abwässern
- Überwachung von Gewässern in der Nähe von Goldminen
- Analyse von Abwässern aus Kunststoffproduktion
- Überwachung von Oberflächenwässern bei Chemieanlagen
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Photometrischer Bereich | 0,002–0,025 mg CN⁻ in Probe |
| Titrimetrischer Bereich | > 0,05 mg CN⁻ |
| Bestimmungsgrenze | ~5 µg/L (Photometrie) |
| Wellenlänge | 578 nm (Pyridin-Barbitursäure) oder 620 nm (Pyridin-Pyrazolon) |
| Proben-Maximalkonzentration | < 100 mg CN⁻/L (ohne Verdünnung) |
| Interferenzen | Sulfide, Aldehyde (Formaldehyd), Nitrite, Thiocyanate |
Norm
- Normnummer
- ISO 6703-1:1984
- Titel (PL)
- Jakość wody — Oznaczanie cyjanków — Część 1: Oznaczanie cyjanków ogólnych
- Title (EN)
- Water quality — Determination of cyanide — Part 1: Determination of total cyanide
Schritt-für-Schritt-Verfahren
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Probenkonservierung
Ansäuern ist VERBOTEN (würde HCN freisetzen!). NaOH auf pH > 12 zugeben. Im Dunkeln lagern, 4°C. Sulfidtest (Bleipapier) — falls vorhanden, PbCO₃ zugeben.
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Destillation
500 mL Probe in Rundkolben überführen. H₃PO₄ auf pH < 2 zugeben. Mit Kühler und Absorber (25 mL NaOH 0,4 mol/L) verbinden. Unter Rückfluss destillieren bis ~450 mL Destillat gesammelt.
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Reagenzienherstellung
Frische Chloramin-T-Lösung herstellen (täglich). Pyridin-Barbitursäure-Reagenz prüfen (bei 4°C gelagert, ~1 Woche gültig).
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Farbreaktion
Zu 50 mL Destillat 0,5 mL Chloramin-T zugeben. 1 min mischen. 5 mL Pyridin-Barbitursäure-Lösung zugeben. Mischen. 8 min auf Farbentwicklung warten.
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Spektrophotometrische Messung
Absorbanz bei 578 nm in 1 cm Küvette messen (oder 5 cm für niedrige Konzentrationen). Konzentration von Kalibrierkurve ablesen. Ablesung innerhalb 15 min nach Farbreagenz-Zugabe.
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Kalibrierung
KCN-Standardlösungen: 0; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 mg/L CN⁻ (wie Proben destilliert). Kalibrierkurve: A = f(c). R² > 0,998.
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Qualitätskontrolle
Blindprobe (dest. Wasser durch Destillation). CRM pro Serie. Duplikat alle 10 Proben. Wiederfindung 85–115%.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| Rückflussdestillationsapparat | Glasset für Cyaniddestillation (1L Rundkolben + Kühler + Absorber) | 3 000–8 000 PLN |
| UV-Vis-Spektrophotometer | Hach DR6000, Shimadzu UV-1900, Thermo Evolution 300 | 15 000–80 000 PLN |
| Heizplatte oder Heizhaube | IKA, Heidolph — Siedetemperaturregelung | 2 000–5 000 PLN |
| Messkolben und Pipetten | Kolben Klasse A 100, 250, 500 mL; Automatikpipetten 1–10 mL | 50–500 PLN/Stk. |
| Spektrophotometerküvetten | Quarz- oder Glasküvetten 1 cm, 5 cm | 100–500 PLN/Stk. |
Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien
| Reagenz | CAS | Details |
|---|---|---|
| Phosphorsäure (H₃PO₄) | 7664-38-2 | Zum Ansäuern der Probe während Destillation (HCN-Freisetzung) |
| Natriumhydroxid (NaOH) | 1310-73-2 | 0,4 mol/L, Absorptionslösung zum Auffangen von HCN aus Destillat |
| Chloramin-T | 127-65-1 | 0,014 mol/L (0,40 g/100 mL). Für CN⁻ → CNCl Umwandlung. Täglich frisch herstellen |
| Barbitursäure | 67-52-7 | 15 g Barbitursäure + 75 mL Pyridin + 15 mL konz. HCl auf 1 L. Bei 4°C lagern |
| Pyridin | 110-86-1 | Bestandteil des Farbreagens, Reinheit z.A. |
| KCN-Standardlösung | 151-50-8 | 1000 mg/L CN⁻. Tödlich giftig! In NaOH lagern, fern von Säuren |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- KCN und HCN — TÖDLICH GIFTIG! Tödliche Dosis <3 mg/kg. CN-Proben/-Lösungen außerhalb Abzug niemals ansäuern
- Nur im Abzug mit eingeschaltetem Abzug arbeiten. HCN-Sensor im Raum verfügbar
- Pyridin — giftig, wirkt auf ZNS. Dämpfeeinatmung gefährlich. Im Abzug arbeiten
- Chloramin-T — starkes Oxidationsmittel, reizend. Handschuhe und Schutzbrille
- Erste Hilfe bei CN-Vergiftung: Antidot-Kit (4-DMAP, Natriumthiosulfat, Amylnitrit)
- Cyanidabfall — mit Natriumhypochlorit (NaOCl) oxidieren vor Entsorgung. Gefährlicher Abfall
Häufige Fragen
Welche Norm beschreibt diese Prüfung?
Die Prüfung erfolgt nach ISO 6703-1:1984 — „Water quality — Determination of cyanide — Part 1: Determination of total cyanide“.
Wie funktioniert diese Methode?
Die Methode umfasst zwei Stufen: (1) Destillation und (2) spektrophotometrische Bestimmung. Destillationsstufe: Die Probe wird mit Phosphorsäure auf pH < 2 angesäuert, was Cyanwasserstoff (HCN) aus Cyanidverbindungen (einschließlich Komplexen mit Metallen) freisetzt.
Wie groß sind Messbereich und Genauigkeit?
Photometrischer Bereich: 0,002–0,025 mg CN⁻ in Probe; Titrimetrischer Bereich: > 0,05 mg CN⁻; Bestimmungsgrenze: ~5 µg/L (Photometrie); Wellenlänge: 578 nm (Pyridin-Barbitursäure) oder 620 nm (Pyridin-Pyrazolon).
Wie lange dauert die Prüfung?
Die für die einzelnen Schritte angegebenen Zeiten ergeben zusammen rund 1 Std. 50 Min.–2 Std. 20 Min. Das Verfahren umfasst 7 Schritte.
Welche Geräte werden benötigt?
Rückflussdestillationsapparat, UV-Vis-Spektrophotometer, Heizplatte oder Heizhaube, Messkolben und Pipetten, Spektrophotometerküvetten. Richtpreis für das Kerngerät (Rückflussdestillationsapparat): 3 000–8 000 PLN.
Wo wird diese Prüfung eingesetzt?
Trinkwasserqualitätskontrolle (Norm: ≤ 50 µg/L CN⁻); Überwachung von Galvanik- und Kokerei-Abwässern; Kontrolle von Hütten- und metallurgischen Abwässern; Überwachung von Gewässern in der Nähe von Goldminen; Analyse von Abwässern aus Kunststoffproduktion; Überwachung von Oberflächenwässern bei Chemieanlagen.
Welche Sicherheitsmaßnahmen gelten?
KCN und HCN — TÖDLICH GIFTIG! Tödliche Dosis <3 mg/kg. CN-Proben/-Lösungen außerhalb Abzug niemals ansäuern; Nur im Abzug mit eingeschaltetem Abzug arbeiten. HCN-Sensor im Raum verfügbar; Pyridin — giftig, wirkt auf ZNS. Dämpfeeinatmung gefährlich. Im Abzug arbeiten; Chloramin-T — starkes Oxidationsmittel, reizend. Handschuhe und Schutzbrille; Erste Hilfe bei CN-Vergiftung: Antidot-Kit (4-DMAP, Natriumthiosulfat, Amylnitrit); Cyanidabfall — mit Natriumhypochlorit (NaOCl) oxidieren vor Entsorgung. Gefährlicher Abfall.
Welches Labor führt diese Prüfung durch?
Die Prüfung führen nach ISO/IEC 17025 akkreditierte Labore durch. Auf LabCoda finden Sie sie über die Normnummer ISO 6703-1.