🔬 Bestimmung der abfiltrierbaren Stoffe (AFS)
Kurz gefasst
Gravimetrische Bestimmung der Konzentration suspendierter Feststoffpartikel in Wasser durch Vakuumfiltration und Trocknung. Die Prüfung erfolgt nach PN-EN 872:2007+Ap1:2007; Messbereich: 2–20 000 mg/L. Das Verfahren umfasst 10 Schritte (insgesamt rund 3 Std. 15 Min.–3 Std. 40 Min.); eingesetzt wird sie unter anderem für: Kontrolle des gereinigten Abwassers (Grenzwert <35 mg/L), Oberflächen- und Grundwasserüberwachung, Betriebskontrolle der Kläranlage.
Auf einen Blick
- Norm: PN-EN 872:2007+Ap1:2007
- Kategorie: Physikochemie
- Verfahrensschritte: 10
- Gesamtdauer der Schritte: 3 Std. 15 Min.–3 Std. 40 Min.
- Bestimmungsgrenze: 2 mg/L (bei 1 L Probenvolumen)
- Messbereich: 2–20 000 mg/L
- Filterporosität: ~1,2 μm (GF/C) oder ~1,6 μm (GF/A)
Übersicht
Abfiltrierbare Stoffe (AFS / TSS — Total Suspended Solids) sind ein Maß für die Masse fester Partikel, die in Wasser suspendiert sind und auf einem Glasfaserfilter definierter Porosität zurückgehalten werden. Das Ergebnis wird in mg/L angegeben.
AFS ist einer der grundlegenden Parameter zur Beurteilung der Wasser- und Abwasserqualität. In kommunalem Abwasser betragen typische Werte 150–400 mg/L (Zulauf) und <35 mg/L (Ablauf). Hohe Feststoffgehalte beeinflussen die Wassertrübung, den Schadstofftransport (Schwermetalle, Pathogene, an Partikeln adsorbierte Pestizide), Sedimentationsprozesse und die Verschlammung von Flussbetten.
Dieser Parameter ist Pflicht in wasserrechtlichen Genehmigungen, der Oberflächenwasserüberwachung und der Betriebskontrolle von Kläranlagen. Die Norm PN-EN 872 ist eine der am häufigsten angewandten Wasseranalysenormen in Europa.
Prinzip der Methode
Gravimetrische Methode — ein bekanntes Volumen der Wasserprobe wird durch einen vorgetrockneten und vorgewogenen Glasfaserfilter (GF/C, nominale Porosität ~1,2 μm) unter Vakuum oder Druck filtriert. Der Filter mit dem Rückstand wird im Trockenschrank bei 105±2°C bis zur Massenkonstanz getrocknet, im Exsikkator abgekühlt und auf einer Analysenwaage gewogen.
AFS [mg/L] = (m₂ – m₁) × 1000 / V
wobei m₁ — Filtermasse vor der Filtration [mg], m₂ — Filtermasse nach der Trocknung [mg], V — Probenvolumen [L].
Anwendungen
- Kontrolle des gereinigten Abwassers (Grenzwert <35 mg/L)
- Oberflächen- und Grundwasserüberwachung
- Betriebskontrolle der Kläranlage
- Trinkwasserprüfung (Trübung vs. Schwebstoffe)
- Bewertung der Effizienz von Sedimentations- und Filtrationsprozessen
- Umweltuntersuchungen — Bodenerosion, Regenwasserabflüsse
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Bestimmungsgrenze | 2 mg/L (bei 1 L Probenvolumen) |
| Messbereich | 2–20 000 mg/L |
| Filterporosität | ~1,2 μm (GF/C) oder ~1,6 μm (GF/A) |
| Trocknungstemperatur | 105 ± 2°C |
| Wägegenauigkeit | 0,1 mg (Analysenwaage) |
| Wiederholbarkeit | VK < 10% bei Konzentration >10 mg/L |
Norm
- Normnummer
- PN-EN 872:2007+Ap1:2007
- Titel (PL)
- Jakość wody — Oznaczanie zawiesin — Metoda z zastosowaniem filtracji przez sączki z włókna szklanego
- Title (EN)
- Water quality — Determination of suspended solids — Method by filtration through glass fibre filters
Schritt-für-Schritt-Verfahren
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Filtervorbereitung
GF/C-Filter auf den Filtrationstrichter legen, 3× mit deionisiertem Wasser spülen (je 20 mL). In den Trockenschrank überführen.
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Vortrocknung
Filter bei 105±2°C mind. 1 Stunde trocknen. Im Exsikkator mind. 30 Minuten abkühlen.
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Filterwägung (m₁)
Filter auf der Analysenwaage auf 0,1 mg genau wägen. Masse notieren. Trocknung und Wägung bis zur Massenkonstanz wiederholen (Differenz <0,5 mg).
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Probenvorbereitung
Probe gründlich mischen. Bekanntes Volumen abmessen (typisch 100–1000 mL, je nach erwarteter Konzentration). Für Rohabwasser: 50–100 mL, für sauberes Wasser: 500–1000 mL.
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Filtration
Filter auf die Filtrationsanlage legen, mit deionisiertem Wasser befeuchten. Abgemessenes Probenvolumen unter Vakuum (~500 mbar) filtrieren. Zylinder 3× mit deionisiertem Wasser nachspülen.
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Rückstand spülen
Rückstand auf dem Filter mit 3 Portionen à 10 mL deionisiertem Wasser spülen — dies entfernt gelöste Salze.
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Trocknung des Filters mit Rückstand
Filter in den Trockenschrank bei 105±2°C überführen. Mind. 1 Stunde trocknen. Im Exsikkator mind. 30 Minuten abkühlen.
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Wägung (m₂)
Filter mit Rückstand wägen. Trocknungs-Wäge-Zyklus bis zur Massenkonstanz wiederholen (Differenz <0,5 mg zwischen aufeinanderfolgenden Wägungen).
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Berechnungen
AFS [mg/L] = (m₂ – m₁) × 1000 / V [L]. Ergebnis gemäß Norm runden: <10 mg/L → auf 1 mg/L, 10–100 → auf 5, >100 → auf 10.
-
Qualitätskontrolle
Blindprobe: deionisiertes Wasser filtrieren — m₂–m₁ ≤0,5 mg. Doppelprobe: RPD < 15%.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| Vakuumfiltrationsanlage | Büchner-Trichter + Saugflasche + Membranpumpe, Merck Millipore | 2 000–5 000 PLN |
| Glasfaserfilter GF/C | Whatman GF/C ø 47 mm (Kat. 1822-047), Macherey-Nagel MN 85/90 | 200–400 PLN / 100 St. |
| Labor-Trockenschrank (105°C) | Binder FD 115, POL-EKO SLW 53, Memmert UF110 | 5 000–15 000 PLN |
| Analysenwaage (0,1 mg) | Mettler Toledo ME204, Sartorius Entris II, Radwag AS 220.R2 | 5 000–15 000 PLN |
| Exsikkator | Glas mit Kieselgel oder P₂O₅, ø 200 mm | 300–800 PLN |
| Messzylinder | 100, 250, 500, 1000 mL Klasse A | 50–150 PLN/St. |
Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien
| Reagenz | CAS | Details |
|---|---|---|
| Deionisiertes Wasser | — | Zum Spülen von Filtern und Gefäßen, Leitfähigkeit <0,1 mS/m |
| Kieselgel (Trockenmittel) | 112926-00-8 | Trockenmittel für den Exsikkator, mit Feuchtigkeitsindikator (blau→rosa) |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Trockenschrank bei 105°C — Verbrennungsgefahr, Hitzeschutzhandschuhe verwenden
- Vakuum — Vorsicht mit Glasgeräten (Implosionsgefahr)
- Abwasserproben — potenziell infektiös, Handschuhe und Augenschutz tragen
- Glasfaser — Staub nicht einatmen, nicht mit bloßen Händen handhaben
Häufige Fragen
Welche Norm beschreibt diese Prüfung?
Die Prüfung erfolgt nach PN-EN 872:2007+Ap1:2007 — „Water quality — Determination of suspended solids — Method by filtration through glass fibre filters“.
Wie funktioniert diese Methode?
Gravimetrische Methode — ein bekanntes Volumen der Wasserprobe wird durch einen vorgetrockneten und vorgewogenen Glasfaserfilter (GF/C, nominale Porosität ~1,2 μm) unter Vakuum oder Druck filtriert. Der Filter mit dem Rückstand wird im Trockenschrank bei 105±2°C bis zur Massenkonstanz getrocknet, im Exsikkator abgekühlt und auf einer Analysenwaage gewogen.
Wie groß sind Messbereich und Genauigkeit?
Bestimmungsgrenze: 2 mg/L (bei 1 L Probenvolumen); Messbereich: 2–20 000 mg/L; Filterporosität: ~1,2 μm (GF/C) oder ~1,6 μm (GF/A); Trocknungstemperatur: 105 ± 2°C.
Wie lange dauert die Prüfung?
Die für die einzelnen Schritte angegebenen Zeiten ergeben zusammen rund 3 Std. 15 Min.–3 Std. 40 Min. Das Verfahren umfasst 10 Schritte.
Welche Geräte werden benötigt?
Vakuumfiltrationsanlage, Glasfaserfilter GF/C, Labor-Trockenschrank (105°C), Analysenwaage (0,1 mg), Exsikkator, Messzylinder. Richtpreis für das Kerngerät (Vakuumfiltrationsanlage): 2 000–5 000 PLN.
Wo wird diese Prüfung eingesetzt?
Kontrolle des gereinigten Abwassers (Grenzwert <35 mg/L); Oberflächen- und Grundwasserüberwachung; Betriebskontrolle der Kläranlage; Trinkwasserprüfung (Trübung vs. Schwebstoffe); Bewertung der Effizienz von Sedimentations- und Filtrationsprozessen; Umweltuntersuchungen — Bodenerosion, Regenwasserabflüsse.
Welche Sicherheitsmaßnahmen gelten?
Trockenschrank bei 105°C — Verbrennungsgefahr, Hitzeschutzhandschuhe verwenden; Vakuum — Vorsicht mit Glasgeräten (Implosionsgefahr); Abwasserproben — potenziell infektiös, Handschuhe und Augenschutz tragen; Glasfaser — Staub nicht einatmen, nicht mit bloßen Händen handhaben.
Welches Labor führt diese Prüfung durch?
Die Prüfung führen nach ISO/IEC 17025 akkreditierte Labore durch. Auf LabCoda finden Sie sie über die Normnummer PN-EN 872.