Umweltprojekt HESSNET

Temperatur - Sauerstoff - BSB₅ - pH-Wert - Nitrat - Phosphat - Ammonium - Leitfähigkeit - Säurebindungsvermögen - Nitrit - Chlorid - Sulfat - Erdalkali - Kalium - Eisen - Mangan - Zink - Cadmium - Blei 

"Am saubersten ist der Mühlbach" -
So messen wir*!

Wir messen an drei Gewässern, an der Dill, am Lempbach und am Mühlbach. Alle drei sind von unserer Schule aus zu Fuß gut zu erreichen. Wir versuchen, an jedem Gewässer einmal im Monat eine Bestimmung der Wassergüte vorzunehmen. Jeder von uns hat eine oder mehrere Größen zu messen. Außer der Messung des Cadmiumgehaltes habe ich noch die Aufgabe, die Messwerte in den Computer einzugeben.

Als erstes muss mir jeder sagen, welchen Messwert er gefunden hat. Diesen trage ich dann auf einem Formular, das Herr Thum gestaltet hat, ein. Wenn ich alle Messwerte habe, gehe ich an den Computer in der Chemie-Vorbereitung und lade das Programm "HESSNET-Steckbriefe hessischer Fließgewässer". In diesem Programm habe ich drei Dateien angelegt habe, MUEHL__M1.DBF für den Mühlbach, LEMP__L9.DBF für die Lemp und DILLM_D5.DBF für die Dill.

Das Programm ist ein bisschen unübersichtlich, aber sonst geht’s. Wir haben jetzt ein Jahr lang gemessen. Anfangs gab es noch Pannen bei der Messung und mit dem Programm, so dass einige Größen nicht angegeben werden konnten. Aber jetzt funktioniert alles. Die Dateien wurden mit E-Mail an das Schulbiologiezentrum in Biedenkopf verschickt. Von dort werden sie weiter allen beteiligten Schulen übermittelt.

Nachdem wir jetzt einen gewissen Datenbestand haben, können wir die Daten nun auch auswerten und vergleichen. Aber damit müssen wir uns noch näher im nächsten Jahr befassen. Eines ist allerdings sicher: Am schmutzigsten ist die Lemp und am saubersten der Mühlbach, die Verschmutzung der Dill hält sich in Grenzen.

Mehr gibt es eigentlich noch nicht zu sagen.

Jens Regel
(Dezember 1997)

Temperatur

Von Nadine Reising

Messgerät:

• ElTh - Electronic Thermometer, -50 bis +170 °C, Fa. HANNA instruments

Ich schraube den Messfühler an das elektronische Thermometer, schalte es ein und tauche den Messfühler in das Wasser. Wenn die angezeigte Temperatur konstant bleibt, lese ich ab.
HESSNET-Infotext »Wassertemperatur«

Die Bedeutung der Temperatur für Lebewesen im Gewässer

Von Nadine Reising

Beim Menschen spielt die Außentemperatur für die Stoffwechselvorgänge im Körper keine so große Rolle. Der menschliche Körper hält immer eine Temperatur von ca. 37 °C. Doch bei z.B. Fischen ist das anders, sie sind wechselwarm und damit in ihren Stoffwechselprozessen von der Temperatur abhängig. Wenn das Wasser im Winter kalt wird, bleiben die Fische starr auf dem Grund der Gewässer. Im Sommer, wenn das Wasser warm ist, zeigen sie mehr Aktivität.

Die Temperatur wirkt sich auf zwei verschiedene Arten auf die Lebensgemeinschaften aus. Zum einen direkt, da eine Erhöhung der Temperatur zu einem schnellerem Ablauf der Stoffwechselprozesse führt. Unter den Organismen haben sich Gruppen herausgebildet, die an bestimmte Temperaturbereiche angepasst sind. Quellen und Oberläufe weisen eine kühle, meist ganzjährig konstante Temperatur auf, während Unterläufe und Tieflandbäche wärmer sind und größere Temperaturschwankungen im Jahreslauf zeigen.

Zum zweiten wirkt sich die Temperatur über die Menge des im Wasser gelösten Sauerstoffs aus. Bei höheren Temperaturen löst sich immer weniger Sauerstoff im Wasser.

Wenn das Wasser zu warm ist, kommt es zu Sauerstoffmangel. Dann kann man unter Umständen Fische aus dem Wasser springen und nach Luft schnappen sehen. Sie wollen Sauerstoff tanken. Im Sommer, wenn bei extremer Trockenheit und Hitze ein Fischsterben droht, pumpt z.B. die Feuerwehr Wasser aus dem Gewässer und spritzt es dann wieder hinein. Wenn das Wasser durch die Luft fliegt, löst es neuen Sauerstoff und nimmt ihn mit in die Gewässer.

Quelle: Lebensraum Bach, Naturschutzzentrum Hessen, Wetzlar 1996, S. 17

Sauerstoffgehalt des Wassers

Von Marco Stingl

Messgerät:

• WTW Oxi 320/Set (Mikroprozessor Oximeter Oxi 320 mit Sauerstoffsensor CellOx 325), Fa. WTW Wissenschaftlich-Technische Werkstätten GmbH, 82362 Weilheim

Die erste Messung des Sauerstoffgehaltes im Wassers wird direkt im Gewässer durchgeführt. Dazu wird der Sauerstoffsensor an das Messgerät angeschlossen und anschließend ins Gewässer gehalten. Wenn sich der Wert (Anzeige in mg/L) beruhigt hat, wird er abgelesen und notiert. Dann wird mit der Taste O₂ auf die Prozentanzeige umgeschaltet und der Sättigungsgrad (in %) abgelesen und ebenfalls notiert. Mit dem Gerät kann auch noch die Temperatur des Wassers ermittelt werden.

HESSNET-Infotext »Der Sauerstoffhaushalt in Fließgewässern«

Der Biochemische Sauerstoffbedarf des Wassers (BSB)

Von Marco Stingl

Messgerät:

• WTW Oxi 320/Set (Mikroprozessor Oximeter Oxi 320 mit Sauerstoffsensor CellOx 325) mit Rührzusatz RZ 300 und Trichterset TS 19, Fa. WTW Wissenschaftlich-Technische Werkstätten GmbH, 82362 Weilheim
• 2 Enghals-Standflaschen 250 ml klar NS 19
• Magnetrührer

Unter BSB versteht man den Sauerstoffverbrauch durch die Oxidation organischer Stoffe im Gewässer. Je höher der Sauerstoffverbrauch, um so höher ist die Belastung durch organische Stoffe. Zur Ermittlung des BSB werden zwei Enghalsflaschen mit dem zu untersuchenden Wasser gefüllt und mit in die Schule genommen.

Am Sauerstoffsensor wird ein spezielles Rührwerk befestigt, womit die optimale Anströmung des Sensors erreicht wird. Der Sensor wird dann in die mitgebrachte Wasserprobe in der Enghalsflasche getaucht. Auf der Enghalsflasche sitzt ein Trichter, der das vom Sensor beim Einschieben verdrängte Wasser aufnimmt. Die Enghalsflasche wird am Stativ befestigt und in ein Becherglas mit Wasser getaucht. Das Becherglas steht auf der Heizplatte eines Magnetrührers und wird erhitzt. Wenn die Temperatur der Wasserprobe in der Enghalsflasche 20 °C beträgt, wird der Sauerstoffgehalt abgelesen und notiert. Die Enghalsflasche wird wieder mit dem Stopfen verschlossen und aufbewahrt. Nach fünf Tagen wird auf dieselbe Art und Weise erneut gemessen. Der bei zweiten Messung erhaltene Wert wird dann von dem Wert der ersten Messung abgezogen. Die Differenz der beiden Messwerte ergibt den BSB-Wert, also den Sauerstoffverbrauch durch die organischen Inhaltsstoffe.

Wenn wir die Messung nach fünf Tagen nicht durchführen können, weil wir zur entsprechenden Zeit keinen Bio-Unterricht haben, dann führen wir die zweite Messung an einem anderen Tag durch. Der dann erhaltene Wert muss aber noch auf den Verbrauch nach fünf Tagen umgerechnet werden. Die Tabelle gibt die Umrechnungsfaktoren an.

BIOCHEMISCHER SAUERSTOFFBEDARF (BSB)
Umrechnungsfaktoren

• BSB₁ -> BSB₅ = Ergebnis * 3,33
• BSB₂ -> BSB₅ = Ergebnis * 1,85
• BSB₃ -> BSB₅ = Ergebnis * 1,37
• BSB₄ -> BSB₅ = Ergebnis * 1,136
• BSB₆ -> BSB₅ = Ergebnis * 0,91
• BSB₇ -> BSB₅ = Ergebnis * 0,855

Der BSB-Wert wird in mg/L angegeben. Schon ein BSB₅ von ca. 5 mg/L wird als kritisch eingestuft. Aus dem BSB₅-Wert kann man schon erste Rückschlüsse auf die Wassergüte ziehen.

Rückschlüsse auf die Wassergüte:
BSB₅ in mg/L Güteklasse
  0 - 2          I
  2 - 4          II
  4 - 10         III
  über 10        IV

HESSNET-Infotext »Der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB)«

pH-Wert

Von Nadine Reising

Messgerät:

• pHep2, Fa. HANNA instruments

HESSNET-Infotext »Der pH-Wert«

Nitrat

Von Christian Pfeiffer

Reagenziensatz:

• Testbesteck zur Nitrat-Bestimmung, VISOCOLOR, 1-50 mg/L NO₃^-, Art.-Nr. 914045

Um den Nitratwert zu bestimmen, muss man folgende Dinge beachten: Man spült die Komparatorküvette mehrmals mit der zur prüfenden Flüssigkeit aus und füllt sie dann bis zu dem Markierungsstrich (10 ml). Als nächstes gibt man zehn Tropfen Nitrat-1 hinzu und schüttelt die Küvette. Wenn dies geschehen ist, muss man noch einen vollen Messlöffel Nitrat-2 hinzugeben. Die Komparatorküvette wird mit dem Deckel geschlossen und etwa 15 - 30 Sekunden geschüttelt, dann wartet man fünf Minuten.

Nach 5 Minuten Komparator in Augenhöhe gegen das Licht halten und die Farbe der Lösung dem entsprechenden Farbfeld zuordnen. Wenn der Messbereich überschritten ist, füllt man die Komparatorküvette zur Hälfte mit destilliertem Wasser und die andere Hälfte mit der zur prüfenden Flüssigkeit und wiederholt den Vorgang wie er oben beschrieben ist. Der dabei abgelesene Wert muss dann noch verdoppelt werden.

HESSNET-Infotext »Nitrat in Fließgewässern«

Phosphat

Von Mike Hardt

Reagenziensatz:

• Testbesteck zur Phosphat-Bestimmung (0,01-0,25 mg/L P), VISOCOLOR, Art.-Nr. 920 080
  (Methode: Visuelle Kolorimetrie nach Reduktion der Phosphormolybdänsäure mittels Ascorbinsäure und Kaliumantimonyltartrat als Katalysator)
• AQUANAL-plus Phosphat (PO₄) 0,02-0,4 mg/L, Testset mit Farbkomparator und Checklösung. Kompletter Reagenziensatz zur Schnellanalyse von Wasser, Riedel-de Haën, Art.-Nr. 37411
  (Methode: Bildung eines blauen Farbkomplexes mit Ammoniummolybdat (Phosphormolybdänblau).

Wenn der Phosphatwert bestimmt werden soll, muss man folgendes beachten: Man spült die beiden Probegläser mit dem zu messenden Wasser aus und füllt sie bis zur Markierung auf. In das rechte Glas wird ein Messlöffel PO₄-1 sowie 15 Tropfen PO₄-2  hinzugegeben. Man verschließt den Deckel und schüttelt das Glas bis sich die Stoffe vermischt haben. Dann wartet man 5 Minuten. Man schaut durch beide Gläser und vergleicht sie mit der Farbscheibe, indem man sie dreht bis die Farbgleichheit erreicht ist. An der Vorderseite des Komparatorblocks wird der Messwert abgelesen. Ist der Messwert zu hoch, so wiederhole ich den Messvorgang. Bei dieser zweiten Messung wird das Glas zur einen Hälfte mit destilliertem Wasser und zur anderen mit dem zu untersuchenden Wasser aufgefüllt. Der hierbei erhaltene Wert muss dann allerdings verdoppelt werden. Besonders an der Lemp musste ich diese zweite Messung schon mehrmals durchführen.

HESSNET-Infotext »Das Phosphat in Gewässern«

Das Umkippen von Gewässern

Von Mike Hardt

Verantwortlich für hohen Nährstoffgehalt (Phosphat, Nitrat) im Wasser ist zum einen der maßlose Einsatz von Jauche, Gülle und Dünger in der Landwirtschaft. Durch häusliche Abwässer, vor allem, wenn sie ungeklärt sind, entsteht ebenfalls eine hohe Nährstoffbelastung der Gewässer.
Kommt es zu einem erhöhten Phosphatgehalt im Gewässer, so löst dies eine Massenentwicklung von Pflanzen aus. Drei Gramm Phosphat bewirken den Aufbau von 10 kg Algen. Um die Algen wieder abzubauen, benötigt das Wasser 1 kg Sauerstoff. Dies senkt den Sauerstoffgehalt des Wassers erheblich. Steigt die Belastung des Wassers mit biologisch leicht abbaubaren Stoffen, wird die Bakterientätigkeit höher und der Sauerstoffgehalt des Wassers nahezu aufgebraucht. Außerdem werden die Stoffe zunehmend von ohne Sauerstoff auskommenden (= anaeroben) Bakterien abgebaut. Die Abbauprodukte sind Faulgase und Schwefelwasserstoff. Sie machen sich mit einem permanenten Gestank bemerkbar und vergiften das Wasser. Man bezeichnet dies als "Umkippen" von Gewässern.

Quellen:
Lebensraum Bach, Naturschutzzentrum Hessen, Wetzlar 1996
Schülerduden - Die Ökologie

Ammonium

Von Sascha Respondek

Reagenziensatz:

• Testbesteck zur Ammonium-Bestimmung (0,2-10 mg/L NH₄⁺), VISOCOLOR, Art.-Nr. 914038
  (Indophenol-Methode)

Ich benutze das Testbesteck der Firma Visocolor. Zunächst spüle ich die Küvette mehrmals mit dem Wasser aus der Messstelle. Danach wird Wasser von der Messstelle in die Küvette gefüllt, und zwar bis zum Markierungsstrich. In die Flüssigkeit gebe ich 10 Tropfen Ammonium-1 und einen Messlöffel Ammonium-2. Diese Lösung wird geschüttelt und nach 10 Minuten wird das Ergebnis abgelesen.

Auf der linken Seite der Küvette ist eine Vergleichstabelle zum Ablesen des Messwertes. Ist der Wert zu hoch (mehr als 10 mg/L), dann wird die Wasserprobe zur Hälfte mit destilliertem Wasser verdünnt. Danach wird die Messung erneut durchgeführt. Dieser nun erhaltene Messwert muss verdoppelt werden, damit man den richtigen Wert für den Ammonium-Gehalt erhält.

HESSNET-Infotext »Ammonium/Ammoniak im Gewässer«

Ammonium

Von Sascha Respondek

Ammonium entsteht in der Natur durch Eiweißabbau. Das Eiweiß wird durch Bakterien und Pilze im Boden abgebaut. Dabei entsteht Ammoniak NH₃. Das Ammonium bildet sich aus Ammoniak.

Der Begriff Ammoniak stammt aus dem lateinischen: ammoniacum = Ammoniumsalz. So wurde das Salz nach der Ammons-Oase (heute Oase Siwa) in Ägypten benannt, wo dieses Salz gefunden wurde. Die Formelbezeichnung für das Ammonium-Ion lautet NH₄⁺. Dieses Ion verhält sich in seinen chemischen Reaktionen wie das Ion eines Alkalimetalles und wegen des vergleichbaren großen Ionenradius besonders wie ein Kalium-Ion. Es bildet sich in wässriger Lösung von Ammoniak.

Quelle: Schülerduden - Die Ökologie

Leitfähigkeit

Von Nadine Reising

Messgerät:

• DiST3ATC-Tester für Leitfähigkeit, Fa. HANNA instruments, 10-1990 µS/cm

Man taucht das eingeschaltete Gerät in das Wasser. Den angezeigten Wert multipliziert man mit zehn. Damit ist die Leitfähigkeit gemessen.

HESSNET-Infotext »Die elektrische Leitfähigkeit«

Die Leitfähigkeit

Von Nina Hätzel

Die elektrische Leitfähigkeit (Leitwert) zeigt die gelösten Ionen im Wasser an. Der natürliche Leitwert in Kalkbächen ist höher als in Silicatbächen (auf z.B. Granitgestein). Wenn der Leitwert aber unnatürlich hoch ist, lässt dies auf eine Gewässerverschmutzung schließen. In Gebieten, in denen Bergbau betrieben wird, kommt meist noch die Verschmutzung durch salzhaltige Bergbauabwässer hinzu, was aber bei uns an der Dill nicht vorkommt. Auch durch die Benutzung von Streusalz, das im Winter auf die Straßen und Autobahnen gebracht wird, kann es zu einer Erhöhung des Salzgehaltes in den Gewässern kommen.

Die meisten Bachorganismen sind nicht an einen hohen Salzgehalt angepasst. Sie können sie deswegen schon bei geringer Erhöhung des Salzgehaltes nicht mehr längere Zeit überleben.

Quelle: Lebensraum Bach, Naturschutzzentrum Hessen, Wetzlar 1996

Säurebindungsvermögen

Von Irene Roth

Reagenziensatz:

• ALKALITÄT AL 7, Testbesteck zur Bestimmung der Säurekapazität bis pH 4,3, VISOCOLOR, Art.-Nr. 915007

HESSNET-Infotext »Kalk und Säurebindungsvermögen«

Säurekapazität:

Summarische Stoffkenngröße zur Beurteilung des Basegehaltes von Wasser (z.B. an Hydrogencarbonaten, Ammoniak). Die Säurekapazität (Ks) ist die Stoffmenge an Wasserstoff-Ionen (H₃O⁺) in mmol ( z.B. als Säure zugegeben), die von 1 Liter Wasserprobe aufgenommen werden kann, bis der pH-Wert 4,3 (Säurekapazität bis zum pH-Wert 4,3 = Ks- 4,3) erreicht ist.

Quelle: Brockhaus-Enzyklopädie

Nitrit

Von Benjamin Hartmann

Reagenziensatz:

• Testbesteck zur Bestimmung von Nitrit, VISOCOLOR (0,05-2 mg/L), Art.-Nr. 914020 bzw.
• AQUANAL-plus Nitrit (NO₂) (0,005-0,1 mg/L), Riedel-de Haën, Art.-Nr. 37410
  (Methode: Bildung eines rotvioletten Azofarbstoffs mit N-(1-Naphthyl)-ethylendiammoniumdichlorid)

Wir können den Nitritgehalt im Wasser mit zwei verschiedenen Reagenziensätzen messen. Für hohe Werte nimmt man das Testbesteck der Firma Visocolor im Bereich von 0,05-2 mg/L und für niedrigen Nitritgehalt (z.B. im Mühlbach) den AQUANAL-plus-Testkit im Messbereich von 0,005-0,1 mg/L.

Beim Messen mit dem Testbesteck der Firma Visocolor geht man wie folgt vor: Die Komparatorküvette wird mit dem zu bestimmenden Wasser gefüllt, danach werden zehn Tropfen Nitrit(e)-1 und zehn Tropfen Nitrit(e)-2 hinzugegeben und geschüttelt. Nach 10 Minuten kann der Nitritgehalt durch Farbvergleich abgelesen werden.

Zum Messen des Wassers mit dem Messbesteck der Firma Riedel-de Haën werden zunächst zwei Gläser mit der zu messenden Flüssigkeit gefüllt. Danach werden in eins der beiden Gläser zwei gestrichen volle Messlöffel Reagenz 1 gegeben und geschüttelt. Dieses Glas wird auf der roten Seite der Farbskala abgestellt, die sich im Deckel des Messkastens befindet. Das andere Glas wird auf die gelbe Seite der Skala gestellt. Die beiden Gläser werden nun solange parallel verschoben, bis man eine Farbidentität beider Proben erkennt. Der Messwert wird nun auf der rechten Seite der Farbskala abgelesen.

HESSNET-Infotext »Nitrit in Fließgewässern«

Chlorid

Von Marco Volkwein

Reagenziensatz:

• CHLORID CL 500, Testbesteck zur Chloridbestimmung, VISOCOLOR, Art.-Nr. 915004

Das von mir benutzte Testbesteck stammt von der Firma Visocolor. Zuerst spüle ich mein Prüfröhrchen mehrmals mit der Wasserprobe aus. Dann fülle ich das Prüfröhrchen bis zur Markierung mit Wasser von der Messstelle. Danach gebe ich einen Tropfen Indikator (Färbungsmittel) in die Wasserprobe, das Wasser färbt sich bläulich. Anschließend gebe ich solange von der mitgelieferten Salpetersäure hinzu, bis die Farbe des Wassers ins Gelbe umschlägt. Dann nehme ich mit der Spritze die Titrationslösung bis zur Markierung aus dem Behälter und gebe sie unter ständigem Hinundherschwenken zur Wasserprobe hinzu, und zwar so viel, dass die gelbe Farbe nach violett umschlägt. Reicht die Spritzenfüllung nicht aus, so muss die Spritze abermals mit Titrationslösung bis zur Markierung gefüllt werden. In diesem Falle wird der Wert 500 zu der an der zweiten Spritzenfüllung abgelesenen Zahl addiert. Die giftige gebrauchte Lösung fülle ich in eine mitgebrachte Plastikflasche. Deren Inhalt gieße ich zwecks Entsorgung in die entsprechende Sammelflasche, die im Chemieraum bereitsteht.

HESSNET-Infotext »Chloride«

Sulfat

Von Irene Roth

Reagenziensatz:

• Testbesteck zur Sulfat-Bestimmung, VISOCOLOR, 25-200 mg/L, Art.-Nr. 914035
  (Methode: Fällung als Bariumsulfat)

Ich verwende das Visocolor-Testbesteck zur Sulfat-Bestimmung. Zuerst muss ich das Proberöhrchen mit dem Wasser, das ich untersuchen will, ausspülen. Dann muss ich das Probewasser bis zur 20-ml-Markierung einfüllen. Danach kommen 10 Tropfen Sulfat-1 und ein Messlöffel Sulfat-2 dazu. Das Ganze muss ich jetzt mit einem beigelegten Rührspatel umrühren bis sich die Sulfat-2-Körnchen aufgelöst haben. Wenn sie sich aufgelöst haben, muss ich eine Minute warten.

Auf dem Boden des zweiten Proberöhrchens befindet sich ein schwarzes Kreuz. Von der behandelten Probelösung fülle ich so viel in das zweite Proberöhrchen bis das Kreuz auf dem Boden nur noch schwach zu sehen ist. Dann lese ich den Wert ab und teile ihn unserem Protokollanten mit. Die Probelösung gebe ich zur Entsorgung in eine mitgebrachte Plastikflasche. In der Schule kommt der Inhalt der Flasche in das Sammelgefäß zur Entsorgung.

HESSNET-Infotext »Sulfate«

Sulfate

Von Irene Roth

Als Salze einer starken, schwerflüchtigen Säure lassen sich die Sulfate leicht herstellen. Man setzt dabei Schwefelsäure direkt mit dem Metall, seinem Oxid oder einem seiner Salze um. Die Sulfate sind oft thermisch sehr stabil und wirken weder oxidierend noch reduzierend. Sie sind mit Ausnahme der Erdalkalisulfate, vor allem Strontium- und Bariumsulfat, sowie Bleisulfat in Wasser gut löslich. Technisch wichtig sind Natriumsulfat, Ammoniumsulfat, Calciumsulfat (Gips) und Kupfersulfat. In Waschmitteln ist oft Natriumsulfat als "Stellmittel" enthalten. Dieses Sulfat führt zu einer Belastung der Gewässer. Auch die im sauren Regen enthaltene Schwefelsäure führt zu einer Erhöhung des Sulfatgehaltes in den Fließgewässern.

Quelle: Das neue Lexikon in Farbe, Herausgeber: Gerd Seibert und Erhard Wendelberger, Wissen Verlag GmbH, Herrsching

Erdalkalien (Gesamthärte)

Von Nina Hätzel

Reagenziensatz:

• AQUAMERCK 8011 Gesamthärte (Summe Erdalkalien)
  (Methode: komplexometrische Titration mit Titriplex III gegen Mischindikatortablette)

Ich bestimme die Gesamthärte mit dem Reagenziensatz Aquamerck 8011 Gesamthärte von MERCK. Zuerst wasche ich das Messgefäss in dem zu prüfenden Wasser aus, fülle dann das Gefäß bis zur roten Markierungslinie mit dem entsprechenden Wasser. Dann gebe ich eine Indikatortablette in das Wasser und schwenke es solange hin und her, bis die Tablette zerfällt. Das Wasser ist jetzt rot gefärbt. Dann gebe ich die mitgelieferte Titrierlösung hinein, und zwar tropfenweise. Ich muss die Tropfen zählen. Bei der Zahl, bei der sich das Wasser grün färbt, höre ich auf.

Ein Tropfen Titrierlösung entspricht einem Grad deutscher Härte (°dH). Die Tropfenanzahl gibt mir also die Zahl der Härtegrade an. Nun muss ich diese Zahl mit 0,18 multiplizieren und habe dann die Maßangabe für Erdalkali-Ionen, gemessen in Millimol pro Liter (mmol/l). Diesen Wert teile ich dem Protokollanten mit, der ihn dann in die HESSNET-Datenbank übernimmt.

HESSNET-Infotext »Erdalkali (Gesamthärte)«

Kalk

Von Necmettin Sanver

Der Kalk (chemisch: Calciumcarbonat) kommt in der Natur als Kalkstein vor. Viele Gebirge, wie die Kalkalpen oder der Jura, bestehen aus Kalkstein. Für den Aufbau vieler Pflanzen und des menschlichen oder tierischen Körpers ist der Kalk unentbehrlich. Die Knochen enthalten größtenteils Kalk; ferner die Eierschalen oder die Gehäusen von Schnecken und Muscheltieren. Daraus hat sich zum Beispiel der Muschelkalk gebildet. Beim Hausbau dient der Kalk zur festen Verbindung der Mauersteine. Kalk wird auch in Feld und Garten verwendet, weil er überschüssige Säure des Bodens bindet und die Wirkung andere Düngemittel erhöht.

Kalium

Von Necmettin Sanver

Reagenziensatz:

• Testbesteck zur Bestimmung von Kalium im Bereich 2-15 mg/L K⁺, VISOCOLOR, Macherey-Nagel, Art.-Nr.914044

Ich spüle zuerst das Proberöhrchen mit dem zu untersuchenden Wasser und fülle es dann damit bis zum Markierungsstrich. Danach gebe ich 15 Tropfen Kalium-1 hinzu, verschließe den Deckel und schüttele kräftig. Nach dem Schütteln gebe ich einen gestrichenen Messlöffel Kalium-2 dazu, verschließe den Deckel wieder und schüttele 30 Sekunden lang bis das Reagenzpulver (Kalium-2) aufgelöst ist. Es muss eine getrübte Lösung entstehen.

Auf den Boden eines zweiten Messröhrchens ist ein schwarzes Kreuz. In dieses Messröhrchen kommt nun die getrübte Lösung. Ich gebe so lange von der Lösung in das Messröhrchen bis das schwarze Kreuz auf dem Boden von oben unsichtbar wird. Danach lese ich den Kaliumgehalt an der Skala des Messröhrchens ab. Nach der Messung gebe ich die Lösung in ein mitgebrachtes Plastikgefäß, um sie in der Schule zu entsorgen.

HESSNET-Infotext »Kalium in Gewässern«

Kalium

Von Necmettin Sanver

Name: von »al kalja«, arab. Pflanzenasche.
Entdeckung: 1807 von Davy bei der Elektrolyse von festem, leicht angefeuchteten Kaliumhydroxid (KOH) entdeckt.
Das Kalium (chemische Symbol K) ist ein chemisches Element, ein sehr leichtes Metall, das in der Natur nur in Verbindungen zum Beispiel als Kaliumsalz ('Kali') vorkommt.

Quelle: CHEMIE-MASTER, Menüpunkt Periodensystem

Eisen

Von Henrik Kern

Reagenziensatz:

• Testbesteck zur Eisen-Bestimmung (DEV) 0,1-50 mg/L Fe^2+/3+, VISOCOLOR, Art.-Nr. 914017

Ich messe den Eisengehalt im Wasser. Als erstes muss ich die Komparatorküvette mit dem zu prüfenden Wasser zwei- bis dreimal spülen und bis zum Markierungsstrich (10 ml) mit dem zu untersuchenden Wasser füllen. Dann gebe ich fünf Tropfen Eisen-1 dazu und mische es durch Schütteln. Danach gebe ich einen Messlöffel Eisen-2 hinzu und mische es ebenfalls. Es werden dann noch Eisen-3 und Eisen-4 mit je fünf Tropfen hinzu gemischt. Nach ca. 5 bis 6 Minuten kann man dann den Wert ablesen. Dies geschieht durch Vergleichen mit einer Farbtabelle. Die Probelösung färbt sich je nach Eisengehalt von schwach rosa bis zu stark rotbraun.

HESSNET-Infotext »Eisenverbindungen«

Mangan

Von Dennis Zimprich

Reagenziensatz:

• Testbesteck zur Mangan-Bestimmung (0,1-4 mg/L Mn), VISOCOLOR, Art.-Nr. 914018

Nach mehrmaligem Ausspülen füllt man die Komparatorküvette bis zum mittleren Markierungsstrich. Dann gibt man fünf Tropfen Mangan-1 hinzu und schüttelt. Nachdem Mangan-2 zugegeben wurde, wird nochmals geschüttelt. Nun wartet man eine Minute. Danach wird Mangan-3 zugegeben und wieder geschüttelt. Anschließend gibt man mehrere Kristalle Mangan-4 in die Flüssigkeit. Nach fünf Minuten tritt eine leicht braune Färbung auf. Jetzt wird die Küvette gegen das Licht gehalten und der Messwert wird abgelesen.

HESSNET-Infotext »Das Mangan in Gewässern«

Mangan

Von Dennis Zimprich

Der Name entstand aus in Magnesia (Kleinasien) gefundener Braunerde (MnO₂) .
Entdeckung: Wurde 1774 von Gahn und Scheele in unreiner Form durch Reduktion von Braunstein (MnO₂) mit Kohlenstoff erhalten und Magnesium genannt. Reines Mangan wurde erstmals 1808 hergestellt.
Mangan ist ein eisenfarbenes, hartes und sprödes Metall. Es läuft an der Luft unter Bildung einer Deckschicht graubunt an. Es wird bereits von Wasser angegriffen. Mangan bildet mit Kupfer und Aluminium ferromagnetische Legierungen. Es wird bei Legierungen wie Sonderstahl bei Pflügen verwendet. Mangan ist Begleiter bei Eisenerzen und kommt als Spurenelement in Pflanzen vor.

Quelle: CHEMIE-MASTER, Menüpunkt Periodensystem

Zink

Von Jelena Vukovic

Reagenziensatz:

• Testbesteck zur Bestimmung von Zink im Bereich 0,25-3 mg/L Zn²⁺, VISOCOLOR, Art.-Nr. 914041 (Methode: Nachweis mit Zincon bei pH 8,5 - 9,5 und Maskierung störender Schwermetalle mit Cyanid)

Zunächst füllt man das zu messende Wasser bis zum oberen Markierungsstrich in die Komparatorküvette. Man gibt dann 6 Tropfen von Zink-1 in die Küvette und mischt es ein wenig; als nächstes gibt man einen ganzen Messlöffel von Zink-2 in das mit Zink-1 vermischte Wasser. Man wartet bis sich das Zink-2 vollständig aufgelöst hat. Zu guter Letzt gibt man 10 Tropfen von Zink-3 hinzu, verschließt die Küvette mit dem Verschlussstopfen und mischt es kräftig durch. Dann nimmt man die Küvette und legt ein Stück weißes Papier dahinter, um den Wert durch Farbvergleich besser ablesen zu können.

Zur Entgiftung gibt man noch 6 Tropfen Zink-4 hinzu. Da man mindestens fünf Minuten warten muss, bis das giftige Cyanid umgewandelt ist, gebe ich das Zink-4 schon an der Probestelle, dann muss ich in der Schule nicht noch lange warten, bis ich die Lösung entsorgen kann. Zum Schluss spüle ich die Küvette immer gut mit Wasser aus. Bis jetzt habe ich, mit einer Ausnahme, immer nur den Wert 0 ablesen können.

HESSNET-Infotext »Zink in Gewässern«

Cadmium

Von Jens Regel

Reagenziensatz:

• AQUANAL-plus, Cadmium (Cd), 0,02-1,2 mg/L, Testset mit Farbkomparator und Checklösung
  (Methode: Bildung eines gelbroten Farbkomplexes mit Cadion)

Wenn wir messen gehen, nehme ich mir nur die beiden Probegläser mit zur Messstelle, weil ich dann den großen Kasten nicht zu tragen brauche. Die eigentliche Messung führe ich in der Schule durch.

Ich will euch jetzt sagen, wie ich messe: Als erstes nehme ich die zwei bis zum oberen Strich gefüllten Probegläser und nehme 10 ml ab, den Rest kann ich dann wegschütten. Ich nehme nun das Probeglas B (Reaktionsglas) und gebe einen gestrichenen Löffel Reagenz-1 hinzu. Ich schließe den Deckel und schüttele 30 sec. Wenn das getan ist, gebe ich nun 10 Tropfen Reagenz-2 dazu und schüttele leicht. Nach dem Schütteln müssen 3 Tropfen Reagenz-3 hinzugegeben werden. Dann muss alles wieder verschlossen, leicht gemischt und eine Minute lang stehen gelassen werden. Diese Mischung muss nun in das Probeglas A gefüllt werden, dann erst kann ich durch Vergleich auf der Farbskala ablesen, welchen Cadmiumgehalt das Gewässer hat. Bisher konnte ich immer nur "0" ablesen.

HESSNET-Infotext »Cadmium in Gewässern«

Blei

Der Bleigehalt wird zur Zeit nicht bestimmt.

HESSNET-Infotext »Blei in Gewässern«

* Wahlpflichtkurs Biologie W1 (Ltg. W. Thum) 1997/98