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Nitrat, pH und mehr

Die Wasserqualität anforderungsgerecht mittels Photometrie prüfen

| Autor / Redakteur: Volker Berndt* / Dr. Ilka Ottleben

Abb. 1: Wasser gehört zu den am strengsten kontrollierten Ressourcen überhaupt.
Abb. 1: Wasser gehört zu den am strengsten kontrollierten Ressourcen überhaupt. (Bild: © michaelheim/Fotolia.com)

Wasser ist unser höchstes Gut, hierzulande eines der am besten kontrollierten Lebensmittel und dennoch häufig in Gefahr: Bedingt durch intensive Landwirtschaft bedrohen z.B. eine zu hohe Nitratbelastung derzeit unser Grundwasser. Photometrische Konzentrationsmessungen schaffen Fakten.

Wasser ist die wertvollste Ressource unseres Planeten. Es ist lebensnotwendig für Mensch, Tier und Natur. Eine gute Grundwasserqualität ist entscheidend, um auch weiterhin die Versorgung mit gesundheitlich unbedenklichem Wasser zu gewährleisten und das Gleichgewicht unseres Ökosystems nachhaltig sicherzustellen. Wasser gehört daher zu den am strengsten kontrollierten Ressourcen überhaupt – und das aus gutem Grund. In der Vergangenheit wurde die Grundwasserqualität in Deutschland als sehr hoch und gut geschützt angesehen, jedoch ändert sich dieses Bild heute zunehmend. Als höchster Risikofaktor gilt die steigende Nitratbelastung, die aktuell wieder für zahlreiche Schlagzeilen sorgt. Gemäß aktuellem Nitratbericht des Bundesumweltamts weisen 28 Prozent der Messstellen des EU-Nitratmessnetzes in Deutschland Konzentrationen oberhalb des Grenzwertes von 50 Milligramm pro Liter auf.

Für die Bestimmung des Nitratgehalts im Grundwasser, wie auch für zahlreiche weitere Inhaltsstoffe, kommt der Photometrie in der Wasser- und Abwasseranalytik eine besondere Bedeutung zu. Sie ist sehr exakt und zuverlässig, sowie aufgrund zahlreicher standardisierter Verfahrensweisen einfach zu handhaben. Neueste Generationen von Multiparameter-Photometern bieten eine große Auswahl unterschiedlicher, standardisierter Analyseanwendungen für die Messung aller wichtigen Wasserqualitätsparameter. Die Geräte sind zudem kompakt, vielseitig und können sowohl auf dem Labortisch als auch tragbar eingesetzt werden.

Wie Wasser selbst, so ist auch die Wasseranalytik für alle Lebensbereiche relevant – von Natur und Umwelt über Industrie und Landwirtschaft bis hin zur kommunalen Wasserversorgung oder Fischzucht. Um eine hohe Trinkwasserqualität zu gewährleisten, ist eine gute Qualität des Ausgangsproduktes, des Grundwassers, besonders wichtig. Als Indikatoren zur Bewertung der Qualität werden Bestandteile des Wassers, wie der Nitratgehalt, analysiert. Die ständige Überwachung des Grundwassers erfolgt in Deutschland durch Wasserwirtschaftsämter, Wasserversorger und private Sachverständige. Deren routinemäßige Kontrollen werden – neben anderen elektrochemischen und nasschemischen Verfahren – mittels Photometrie durchgeführt.

Photometrie – Wasserqualität einfach und präzise gemessen

In der Photometrie kommen meist kolorimetrische Verfahren zum Einsatz. Dazu werden Bestandteile des Wassers mittels spezieller Chemikalien eingefärbt. Hierbei gehen jeweils die zu messenden Ionen eine chemische Verbindung mit der Chemikalie ein und erzeugen so eine spezielle Färbung. Die Intensität der Färbung ist abhängig von der Konzentration der Ionen und macht diese messbar (s. LP-Tipp-Kasten).

Besonders benutzerfreundlich werden photometrische Anwendungen dadurch, dass die benötigten Chemikalien je nach zu messender Substanz vorgemischt und portioniert erhältlich sind. Für einzelne Ionen gibt es mehrere verschiedene Verfahren. Sie richten sich unter anderem nach der Konzentration der Ionen. Beispielsweise kann Nitrat mittels der Chromotropsäuremethode bei einer Wellenlänge von 420 nm gemessen werden oder mit der Cadmium-Reduktions-Methode bei 520 nm.

Ergänzendes zum Thema
 
LP-Tipp – Nitrat photometrisch bestimmen

Etabliertes Verfahren bedarfsgerecht gestaltet

Während die Photometrie als vergleichsweise unkompliziertes und sehr exaktes Analyseverfahren gilt, steht eine sehr anspruchsvolle Messtechnologie hinter den vermeintlich einfachen Geräten. Von Alkalinität und Phosphatgehalt bis zu Sauerstofffängern und Ozon, vom Alleskönner bis hin zu applikationsspezifischen Varianten speziell für Umweltanalytik oder Aquakulturen, es gibt ein breites Spektrum an Anforderungen, denen Photometer gewachsen sein müssen. Entsprechend vielfältig sind die Herausforderungen an die Hersteller, Messgeräte und Verfahren für jeden Parameter und Bedarf maßgeschneidert, aber dennoch einfach bedienbar anzubieten. Um den Ansprüchen nach Wirtschaftlichkeit, zuverlässigen Messergebnissen und größtmöglicher Flexibilität gerecht zu werden, verfolgt Hanna Instruments mit seiner neuesten Generation von Photometern den Ansatz einer feingliedrigen Kundenorientierung. Die neun Geräte der neuen HI833xx-Photometerserie erlauben die Analyse von allen wichtigen Parametern und Messmethoden für die Qualität von Süßwasser oder Meerwasser und sie bringen einen zusätzlichen Mehrwert, der in der Wasseranalytik von Vorteil ist: Mobilität. Dank neuester Lichttechnologien und moderner Stromversorgung sind sie flexibel und mobil einsetzbar. Sie arbeiten draußen bei Feldmessungen ebenso exakt wie im Labor.

Damit Multiparameter-Photometer im Feld zuverlässige Messungen, an wechselnden Standorten, gewährleisten können, braucht es eine leistungsstarke Stromversorgung. Es empfehlen sich Geräte mit modernen Akkus auf Lithium-Basis, da diese in der Regel für bis zu mehrere Hundert Photometermessungen Energie liefern.

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