🧪 Formaldehyd im Wasser

Physikochemie PN-71/C-04593

Übersicht

Formaldehyd (HCHO) ist der einfachste Aldehyd, der in Gewässern als Verunreinigung industriellen Ursprungs (Herstellung von Harzen, Klebstoffen, Textilien), als Nebenprodukt der Wasserozonung sowie als natürliches Abbauprodukt organischer Substanz vorkommt. Er ist von der IARC als Karzinogen der Gruppe 1 eingestuft. Die zulässige Formaldehydkonzentration in Trinkwasser beträgt 50 µg/L gemäß WHO.

Die Acetylaceton-Methode (Nash-/Hantzsch-Methode) ist eine klassische kolorimetrische Technik, die auf der Kondensationsreaktion von Formaldehyd mit Acetylaceton und Ammoniumionen in Essigsäuremedium basiert. Das Reaktionsprodukt ist 3,5-Diacetyl-1,4-dihydrolutidin (DDL) — ein gelber Farbstoff mit einem Absorptionsmaximum bei 410 nm. Die Farbintensität ist proportional zur Formaldehydkonzentration in der Probe.

Die Methode zeichnet sich durch gute Selektivität aus — andere Aldehyde (Acetaldehyd, Propionaldehyd) interferieren nicht in den typischen Konzentrationen, die im Wasser vorkommen. Die Bestimmungsgrenze liegt bei 10–50 µg/L, abhängig von der optischen Weglänge der Küvette. Die Methode wird routinemäßig in Wasser- und Abwasserlabors eingesetzt.

Alternativ kann Formaldehyd im Wasser mittels HPLC mit DNPH-Derivatisierung (empfindlicher, LOD ~1 µg/L) oder enzymatisch bestimmt werden. Die spektrophotometrische Methode bleibt jedoch in der Routinelaborpraxis die einfachste und kostengünstigste.

DER EINTRAG ZITIERTE DIE FALSCHE NORM — BERICHTIGT UND DURCH DIE KATALOGKARTE BESTÄTIGT (23.09.2026). Bis heute stand im Feld der vollständigen Bezeichnung „PN-EN ISO 12460-5:2016" und im Normtitel „Oznaczanie formaldehydu w wodzie — Metoda spektrofotometryczna z acetyloacetonem" [Bestimmung von Formaldehyd in Wasser — Spektrophotometrisches Verfahren mit Acetylaceton]. DIESER TITEL GEHÖRT ZU KEINER NORM: Die PKN-Katalogkarte für PN-EN ISO 12460-5:2016-02 (Abruf 23.09, sklep.pkn.pl) gibt „Płyty drewnopochodne — Oznaczanie emisji formaldehydu — Część 5: Metoda ekstrakcyjna (zwana metodą perforatora)" [Holzwerkstoffe — Bestimmung der Formaldehydabgabe — Teil 5: Extraktionsverfahren (sogenanntes Perforatorverfahren)] an, 28 Seiten, Veröffentlichungsdatum 23-02-2016. Das ist eine Norm über die FORMALDEHYDABGABE AUS HOLZWERKSTOFFPLATTEN, geprüft mit dem Perforatorverfahren — ein anderer Prüfgegenstand, eine andere Matrix und eine andere Technik als das in diesem Eintrag beschriebene Acetylaceton-Verfahren für Wasser. DAS RICHTIGE BEZUGSDOKUMENT IST PN-C-04593:1971 — PKN-Karte (Abruf 23.09): „Woda i ścieki — Oznaczanie zawartości aldehydu mrówkowego" [Wasser und Abwasser — Bestimmung des Gehalts an Ameisensäurealdehyd], polnische Fassung, Veröffentlichungsdatum 06-11-1971, 3 Seiten, technisches Organ KT 122 Wasserbeschaffenheit — Chemische Untersuchungen — Organische Stoffe. „Aldehyd mrówkowy" ist der alte polnische Name des Formaldehyds, daher sind das in diesem Eintrag beschriebene Verfahren und diese Norm ein und dasselbe. DIE AKKREDITIERUNGSUMFÄNGE BESTÄTIGEN DAS UND ENTSCHEIDEN AUCH ÜBER DIE FORM DES SCHLÜSSELS: Der Eintrag „PN-71/C-04593" kommt 3-mal bei DREI Laboratorien vor (AB 176, AB 199, AB 663), die Form nach der neuen Konvention, „PN-C-04593", KOMMT KEIN EINZIGES MAL VOR. Der Schlüssel wurde auf die alte Form gesetzt — der Reiter zeigt jetzt drei Laboratorien statt keines („PN-ISO 12460" ergab 0 Positionen bei 0 Laboratorien, weil es eine solche Bezeichnung in den Umfängen überhaupt nicht gibt). WIE DER FEHLER ZUTAGE KAM: nicht beim Lesen des Eintrags, sondern beim Vergleich des Schlüsselfelds mit dem Feld der vollständigen Bezeichnung im selben Datensatz. Der Schlüssel lautete „PN-ISO 12460", die vollständige Bezeichnung „PN-EN ISO 12460-5:2016" — das erste war nicht der Anfang des zweiten, was bei einem Feld, das eine Kurzform der Bezeichnung sein soll, schon für sich ein Signal ist. Die Durchsicht wurde gebaut, um ZU BREITE Schlüssel zu suchen; gefunden wurde mit ihr ein Eintrag mit einer Norm über einen fremden Prüfgegenstand.

Prinzip der Methode

Formaldehyd reagiert mit Acetylaceton (2,4-Pentandion) und Ammoniumionen (aus Ammoniumacetat) in der Hantzsch-Reaktion unter Bildung von 3,5-Diacetyl-1,4-dihydrolutidin (DDL). Es handelt sich um eine Kondensationsreaktion, die zur Bildung eines gelben Farbstoffs mit einem Absorptionsmaximum bei λ = 410 nm führt. Die Reaktion verläuft bei 40°C über 30 Minuten oder bei Raumtemperatur über 60 Minuten. Die Absorbanz wird mit einem UV-Vis-Spektrophotometer in einer 1-cm- oder 5-cm-Küvette gemessen. Die Formaldehydkonzentration wird aus der mit Formaldehyd-Standardlösungen erstellten Kalibrierkurve berechnet.

Anwendungen

• Trinkwasserqualitätskontrolle — Formaldehydüberwachung
• Untersuchung industrieller Abwässer (Chemiewerke, Sägewerke, Harzproduktion)
• Überwachung von Nebenprodukten der Wasserozonung
• Kontrolle von Schwimmbadwasser
• Untersuchung von Oberflächengewässern in der Umgebung von Industriebetrieben
• Analyse von Prozesswasser in der Textil- und Papierindustrie

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-C-04593:1971 (PN-71/C-04593)

Titel (PL)

Woda i ścieki — Oznaczanie zawartości aldehydu mrówkowego

Title (EN)

Water and wastewater — Determination of formaldehyde content

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Herstellung des Nash-Reagenzes

   150 g Ammoniumacetat in ~800 mL deionisiertem Wasser lösen. 3 mL Eisessig und 2 mL Acetylaceton zugeben. Auf 1 L auffüllen. In dunkler Flasche bei 4°C aufbewahren (1 Monat stabil).

   ⏱ Zeit: 15 min

2. Standardvorbereitung

   Aus dem Formaldehydstandard (37%) eine Arbeitslösung von 100 mg/L herstellen. Kalibrierreihe erstellen: 0; 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0 mg/L in 25-mL-Messkolben.

   ⏱ Zeit: 20 min

3. Farbreaktion — Standards

   Zu jedem Standard (10 mL) 2 mL Nash-Reagenz zugeben. Mischen. Im Wasserbad bei 40°C für 30 Minuten inkubieren.

   ⏱ Zeit: 30 min • 🌡 Temperatur: 40°C

4. Abkühlung

   Reagenzgläser aus dem Wasserbad nehmen. Im Dunkeln auf Raumtemperatur abkühlen (30 min). DDL-Farbstoff ist 2 Stunden stabil.

   ⏱ Zeit: 30 min

5. Absorbanzmessung — Kalibrierung

   Absorbanz der Standards bei 410 nm gegen Blindprobe (Wasser + Nash-Reagenz) messen. Kalibrierkurve A = f(c) erstellen.

   ⏱ Zeit: 15 min

6. Probenvorbereitung

   Zu 10 mL Wasserprobe 2 mL Nash-Reagenz zugeben. Mischen. Bei 40°C / 30 min inkubieren, 30 min abkühlen (wie Standards).

   ⏱ Zeit: 60 min • 🌡 Temperatur: 40°C

7. Absorbanzmessung — Proben

   Absorbanz der Proben bei 410 nm in 1-cm-Küvette (oder 5 cm für niedrige Konzentrationen) messen. Konzentration aus Kalibrierkurve ablesen.

   ⏱ Zeit: 5 min

8. Berechnung

   HCHO-Konzentration [µg/L] = Ablesung aus Kalibrierkurve × Verdünnungsfaktor. Blindprobe und Kontrollprobenkorrektur berücksichtigen.

   ⏱ Zeit: 5 min

9. Qualitätskontrolle

   Kontrollprobe (CRM oder Spike 0,5 mg/L) — Wiederfindung 90–110%. Blindprobe < LOQ. Duplikat: RSD < 10%.

   ⏱ Zeit: 10 min

10. Reinigung

    Küvetten mit deionisiertem Wasser und Ethanol spülen. Nash-Reagenz bei 4°C im Dunkeln aufbewahren. Abfälle im Behälter für organische Abfälle sammeln.

    ⏱ Zeit: 10 min

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Formaldehyd 37% — karzinogen (Kat. 1), mutagen, sensibilisierend — ausschließlich unter Abzug arbeiten!
• Acetylaceton — leicht entzündlich, atemwegsreizend, unter Abzug verwenden
• Eisessig — ätzend, Haut- und Augenverätzungen, säurebeständige Handschuhe
• Schutzbrille, Laborkittel und Nitrilhandschuhe obligatorisch
• Formaldehydhaltige Abfälle als Sonderabfall entsorgen

Häufige Fragen