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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