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Die Kaliumdichromat-Methode - Alternativen werden dringend benötigt

Das europäische Parlament und der Rat zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH) haben im April 2013 ein Verbot verabschiedet, das den Gebrauch von Kaliumdichromat verbietet.

COD analyzer QuickCODultra

Kaliumdichromat ist auch als Doppelt- oder Pyrochromsaures Kalium bekannt. Es wird in der Gerberei, bei bestimmten Druckverfahren und in der chemischen Analyse verwendet. So wird z.B. der Chemische Sauerstoffbedarf (CSB, engl. chemical oxygen demand, COD) von Wasser per Definition mit der Kaliumdichromat-Methode bestimmt (Dichromat-Methode DIN 38409-41:1980-12). Obwohl Kaliumdichromat noch vor wenigen Jahren nur als reizend eingestuft war, gilt es heute als erbgutverändernd, fortpflanzungs- und umweltgefährdend sowie krebserregend. Das europäische Parlament und der Rat zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH) haben daher im April 2013 ein Verbot verabschiedet, das den Gebrauch der Chemikalie verbietet. Hersteller von CSB-Tests, die Kaliumdichromat nutzen, können eine individuelle Sondergenehmigung zur Weiterverwendung beantragen. Eine endgültige Entscheidung auf Sondergenehmigung fällt die europäische Kommission.

Der Gefährlichkeit der Dichromat-Methode, den unterschiedlichen Wiederfindungsraten, den bekannten Chlorid-Störungen sowie dem hohen Zeitbedarf von 2h ist es zuzuordnen, dass seit langem Alternativen gesucht werden. Ein erster Schritt ist der Ersatz der CSB-Messung durch die TOC-Analytik. Bei gleichbleibender Probenmatrix kann ein Korrelationsfaktor, entsprechend dem Stoffgemisch im Wasser, eingestellt werden. So kann die schnelle und zuverlässige Online-TOC-Messtechnik auch zur CSB-Bestimmung genutzt werden. Eine weitere Alternative bietet die direkte Messung des Sauerstoffbedarfs. Mit dem QuickCODultra, dem Online-Analysegerät der LAR AG für die Bestimmung des gesamten Sauerstoffbedarfs, sind beide Alternativen möglich. Das Messsystem arbeitet mit der Ultra-Hochtemperaturmethode bei 1.200°C und verzichtet völlig auf gefährliche Chemikalien.

Durch das patentierte Probennahmesystem FlowSampler wird eine verstopfungsfreie Probennahme sichergestellt. Der QuickCOD ermittelt zuverlässig schwankende Frachten und Frachtspitzen von über 200.000 mg/l und liefert Messwerte in wenigen Minuten. Die Wasserprobe wird ereignisabhängig genommen und ohne Vorbehandlung, d.h. ohne Verdünnung oder andere Veränderung mittels Chemikalien oder Zusatzstoffen, dem Messsystem zugeführt. Nur so wird die Probe in ihrer Gesamtheit, einschließlich aller enthaltenen Partikel, betrachtet und die tatsächliche Frachtkonzentration sicher erfasst.

Die Probe wird mittels der bewährten XY-Technologie in den Reaktor injiziert. Hierbei kommt eine robotergeführte, horizontal und vertikal bewegliche Nadel zum Einsatz, die eine genau dosierte Probenmenge im µl-Bereich aus dem Probenvorlagegefäß entnimmt, sie zum Ofen führt und durch ein Schleusenventil einspritzt. Diese Prozessführung reduziert Verschleppungseffekte, Blockagen sowie Ausfallzeiten. Das patentierte Schleusenventil sorgt dafür, dass der Ofen zu jedem Zeitpunkt 100% dicht gegenüber Umgebungsluft bleibt. Damit wird sichergestellt, dass tatsächlich alle Inhaltsstoffe, ob flüchtig oder nicht, vollständig bei 1.200°C oxidiert werden. Aufgrund dieser intelligenten Probenzuführung stören Bestandteile der Probe, wie Flocken, Feststoffe u.a. die Messung nicht. Sie werden vielmehr als ein wichtiger Teil der Probe erkannt und komplett miterfasst.

Die CSB-Messung ist für eine kosteneffiziente Prozesssteuerung sowie -überwachung nicht mehr wegzudenken. Ein Messgerät, das zuverlässige und schnelle Ergebnisse liefert, ist nicht nur deshalb unumgänglich, sondern auch, um sämtliche Richtlinien und Vorgaben einzuhalten. Der QuickCOD der LAR AG erfüllt diese Voraussetzungen und ist zudem eine umweltfreundliche und sichere Alternative zur bisherigen Dichromat-Methode.

Der gesamte organische Kohlenstoff (engl. total organic carbon, kurz: TOC) ist einer der wichtigsten Summenparameter für die Beurteilung der organischen Belastung eines Wassers. Da alle organischen Kohlenstoffverbindungen als Masse Kohlenstoff erfasst und angegeben werden, ist der TOC eine exakt definierbare, absolute Größe und direkt messbar.

Erfahren Sie mehr über TOC Messmethoden.

TOC Messgeräte der LAR Process Analysers AG

Der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) kennzeichnet die Menge an Sauerstoff, die zur Oxidation der gesamten im Wasser enthaltenen organischen Bestandteile verbraucht wird und ist damit ein wichtiger Indikator für die Abwasseranalyse. Er wird zur Planung, Steuerung und Reinigungseffizienz betrachtet und ist Grundlage für Kalkulationen der Abwasserentgelte.

Der CSB-Gehalt lässt sich im Labor oder online bestimmen, wobei sich die einzelnen Methoden stark in ihrer Dauer und den zu verwendenden Verbrauchsmaterialien unterscheiden.

Erfahren Sie mehr über Methoden der CSB-Bestimmung.

CSB-Messgeräte der LAR Process Analysers AG

Der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB) kennzeichnet die Menge an Sauerstoff, der zum biologischen Abbau organischer Verbindungen im Abwasser benötigt wird.

Da der überlicherweise verwendete BSB5 den Abbau von Stickstoff-Verbindungen nicht berücksichtigt (Nitrifikation), eignet sich der Parameter nur unzureichned zur Steuerung und Optimierung von Kläranlagen. Da der Gesamt-BSB den Abbau von Stickstoff- als auch Kohlenstoffverbindungen betrachtet, eignet sich> dieser Parameter hervoragend als Alternative zum BSB5.

Erfahren Sie mehr über die Online BSB-Messung.

Als Toxizität (Giftigkeit) bezeichnet man die direkte schädliche Wirkung von Substanzen auf Organismen. Die toxische Wirkung hängt von der Schadstoff-Konzentration, von der Empfindlichkeit der Organismen sowie von der Inkubationszeit ab. Schon bei geringen Konzentrationen kann diese auftreten.

Es existieren verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Toxizität. Es können jedoch keine Aussagen in Bezug auf die Art der Toxizität getroffen werden, sondern lediglich, dass Toxizität vorliegt. Die Verfahren testen an Fischen, Daphnien, Muscheln, Algen oder Bakterien, ob eine Wasserprobe toxische Effekte bei den Organismen auslöst oder nicht.

Erfahren Sie mehr über die Online Toxizitätsmessung.

BSB-Messgerät und Toxizitätsmessgerät der LAR Process Analysers AG

Der gesamt gebundene Stickstoff (engl. total nitrogen bound, kurz: TNb) spiegelt die Belastung des Wassers mit Stickstoffverbindungen wider. Stickstoff kann in Form von Ammoniak, Ammoniumsalzen, Nitriten, Nitraten und organischen Stickstoffverbindungen vorkommen.

Im Gegensatz zu den Einzelbestimmungen der genannten Komponenten erfasst die TNb-Messung alle Komponenten in einem Analysegang.

Erfahren Sie mehr über die Online TNb-Messung.

Der Gesamtphosphor (TP) ist ein Summenparameter, der organische und anorganische Phosphorverbindungen im Wasser widerspiegelt. Phosphor ist essentieller Nährstoff für Mensch und Natur, jedoch kann die Substanz je nach Konzentration zu schwerwiegenden Schäden führen.

Erfahren Sie mehr über die Online TP-Messung.

TN TP Analysatoren der LAR Process Analysers AG