TP - Gesamtphosphor

Phosphor ist als Nährstoff ein grundlegender Bestandteil von Pflanzen, Tieren und Menschen. Im Wasser existiert es hauptsächlich als Orthophosphat (PO43-) oder in organischen Verbindungen. Der Summenparameter Gesamtphosphor (TP) definiert die Summe aller Phosphorgruppen die in verschiedensten Formen vorkommen. Die Bestimmung ist in der DIN EN ISO 6878:2004-09 maßgebend vorgeschrieben.

 

Notwendigkeit zur Überwachung

Eine erhöhte Phosphorkonzentration begünstigt die Eutrophierung in Gewässern. Auswirkungen sind Sauerstoffarmut mit tödlichen Folgen für Fische und andere Wasserorganismen. Somit ergibt sich die Notwendigkeit der Kontrolle dieses Parameters. Phosphor kann über Abwassereinleitungen oder Abschwemmungen in die Gewässer gelangen. Zudem werden heutzutage oft Spülmittel für z. B. Geschirrspüler eingesetzt, die Phosphor enthalten. Deren erhöhte Nutzung und die Entsorgung führt zu erhöhten Konzentrationen im Abwasser. Durch den Ausbau von Kläranlagen mit Phosphoreliminierungen wird die Belastung, die aus Abwassereinleitungen erfolgt, nachhaltig reduziert.

 

Messmethoden

Phosphorverbindungen können nach verschiedensten kolorimetrischen Methoden bestimmt werden, mit denen unterschiedliche Vor- und Nachteile einhergehen. Zudem wird unterschieden, ob die Parameter in der gelösten Phase (Orthophosphat PO43-) oder unter Einbeziehung der Feststoffe (Gesamtphosphat Pges) bestimmt werden sollen.

Zur Bestimmung in der gelösten Phase wird zwischen dem Molybdänblau-Verfahren und der Vanadat-Gelb-Methode differenziert. Die Molybdänblau-Methode ist tendenziell im unteren Messbereich sehr viel genauer. So werden diese Verfahren unterschiedlich nach Einsatzzweck, Wichtigkeit der Genauigkeit, DIN-Konformität oder Wirtschaftlichkeit eingesetzt.

Molybdänblau-Methode

Der TP-Wert kann mittels der Molybdänblau-Methode durch Zugabe eines Reduktionsmittels bestimmt werden. Dies kann wie folgt ablaufen:

PO43- reagiert mit Ammoniummolybdat zu einer leicht gelblichen Molybdän Phosphorsäure. Durch die Zugabe eines Reduktionsmittels wird das Molybdänblau, das eine blaue Farbe hat, gebildet:

PO43- + 12 (NH4)6Mo7O24 + 3H+ →  H3P(Mo3O10)4

H3P(Mo3O10)4 + 2 SnCl2 + 8 HCL →  H7P(Mo3O10)4 + 2 H2 (SnCl6)

Anschließend kann der TP-Wert anhand der Intensität des Farbstoffes Molybdänblau, mit einem Photometer bei Wellenlängen von ca. 500 – 750 nm detektieren. Dieses Verfahren ist besonders für die Bestimmung niedriger Konzentrationen geeignet.

Der QuickTOCNPO nutzt die Vorteile dieser Methode und versetzt, zur Messung des TP, die Probe mit dem Oxidationsmittel Persulfat. Anschließend wird das Probengemisch in einen UV-Reaktor geleitet, wo durch ultraviolettes Licht eine Oxidation der Probe abläuft. Molybdänblau wird gebildet und mit einem Photometer der TP-Wert ausgegeben.

Vanadat-Gelb-Methode

Hier erfolgt eine Reaktion der Orthophosphationen mit Ammoniummolybdat und Ammoniumvanadat. Im Ergebnis erhält man das gelbe Ammoniumphosphorvanadomolybdat, das ebenfalls photometrisch über die Farbstoffintensität bestimmt wird.

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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.

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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.

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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.

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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.

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TN TP Analysatoren der LAR Process Analysers AG