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Arsen Voltammetrische Bestimmung von Arsen in Trinkwasser

Autor / Redakteur: Stephanie Kappes* / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Weltweit sind viele Millionen Menschen durch eine erhöhte Arsenkonzentration in Grund- und Trinkwasser bedroht. Eine günstige und einfache, gleichzeitig zuverlässige Alternative zur spektroskopischen Bestimmung von Arsen bietet die Voltammetrie.

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Abb. 1b: Für die grüne Farbe im Hintergrund verwendete Vincent van Gogh hochgiftiges Kupfer(II)-arsenitacetat. Die Abbildung zeigt ein Selbstbildnis des Künstlers, das er Paul Gauguin widmete.
Abb. 1b: Für die grüne Farbe im Hintergrund verwendete Vincent van Gogh hochgiftiges Kupfer(II)-arsenitacetat. Die Abbildung zeigt ein Selbstbildnis des Künstlers, das er Paul Gauguin widmete.
(Quelle: Webmuseum)

Die verschiedenen Eigenschaften von Arsen und dessen Verbindungen hat sich der Mensch im Laufe der Zeit zu Nutze gemacht: In der Antike benutzte man das rote und das gelbe Arsensulfid (As2S3 bzw. As4S4) als Schminke und Haarent­fernungsmittel. In der Kunst wurden Arsenverbindungen als Pigmente gebraucht – so zum Beispiel in van Goghs „Selbstbildnis gewidmet Paul Gauguin“ (1888, s. Abb.1a). So genanntes „Schweinfurter Grün“ (Kupfer(II)-arsenitacetat) verleiht dessen Hintergrund seine charakteristische Farbe. Und, um nur eine ­Verwendung aus der Medizin zu nennen: Das erste wirksame Mittel gegen Syphilis war die Arsenverbindung Arsphenamin (1910). Am bekanntesten ist das Element mit der Ordnungszahl 33 aber als Gift. Als Verunreinigung im Trinkwasser haben Menschen in verschiedenen Teilen der Erde bis heute damit zu kämpfen.

In Literatur und Film hat Arsen als Gift eine beispiellose Karriere hingelegt. In „Kabale und Liebe“ lässt Schiller den Protagonisten Ferdinand von Walter und seine Geliebte den Arsentod sterben. Die unglücklich verheiratete Madame Bovary nimmt sich in Flauberts gleichnamigem Roman auf dieselbe Weise das Leben.

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Und im Filmklassiker „Arsen und Spitzenhäubchen“ aus den 1940er Jahren verabreichen zwei „wohltätige“ Damen einsamen älteren Herren Arsen, um sie von ihrem tristen Dasein zu erlösen. Beendet wurde diese Karriere wohl durch die Marshsche Probe, dank der Arsenvergiftungen seit 1836 posthum nachweisbar sind.

Reale Gefahr durch Arsen im Grundwasser

Tatsächlich kostet Arsen noch heute viele Menschen das Leben, auch wenn kein Vorsatz besteht. Landwirtschaft und Industrie können zu erhöhten Arsenkonzentrationen im Grundwasser beitragen.

Vor allem aber sind spezielle geologische Bedingungen dafür verantwortlich, dass sich in einigen Regionen der Erde erhöhte Mengen an arsenhaltigen Mineralien finden (zum Beispiel Realgar; s. Abb. 1b). Besonders häufig betroffen ist geologisch junges Schwemmland, sprich Flussniederungen und die Deltas großer Flüsse. Durch Auswaschung aus Sedimentpartikeln gelangt Arsen in Form von Arsenit (AsO33-) und Arsenat (AsO43-) ins Grundwasser, wo es die lokale Bevölkerung gefährdet.

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