Alkalinität ist ein wichtiges Maß für die Wasserqualität. Alkalinität ist die Fähigkeit einer Wasserprobe pH-Veränderungen bei einer Reaktion mit Säure zu widerstehen. Wenn ein Wasserbecken eine hohe Alkalinität aufweist, ist es aufgrund von Säurezugaben, wie saurem Regen oder industriellen Abfall, höchst resistent gegenüber pH-Änderungen.

Eine niedrige Alkalinität bedeutet, dass ein Wasserbecken anfällig für schnelle pH-Änderungen ist, sogar schon bei geringen Säurezugaben. Alkalinität ist wichtig in natürlichen Gewässern wegen der Sensibilität der Wasserbewohner zu pH-Veränderungen. Generell entfaltet sich das Leben im Wasser bei einem pH-Wert zwischen 6 und 8. Wenn der pH-Wert stark basisch ist, unterliegen Fische, Amphibien und wirbellose Tiere Belastungen, welche zu einer gestörten Fortpflanzung, gehemmtes Wachstum und zur Verbreitung unerwünschter Arten, führen.

Titration ist die gängigste Methode zur Messung der Alkalinität. Es können verschiedenen Varianten zur Überprüfung der Alkalinität durchgeführt werden. Jede Testart liefert unterschiedliche Informationen über die Probe. Bispielsweise, wenn der pH-Wert über 8,3 beträgt, kommt Alkalinität überwiegend als Carbonat (CO3) und Hydroxid (OH) Salze vor. Zwischen einem pH von 4,5 und 8,3, liegt die Alkalinität meist als Bicarbonat (HCO3)-Salze vor.

Bei einem pH von 4,5 ist die Pufferkapazität der Salze ausgeschöpft, und diese werden fast vollständig in Kohlensäure (H₂CO₃) umgewandelt. Ein Analyst kann diese verschiedenen Formen der Alkalinität durch Einstellen des Titrationspunkts bestimmen, weil verschiedene Bestandteile der Alkalinität in unterschiedlichen Verhältnissen, abhängig vom pH-Wert, vorliegen.

Eine Gesamtalkalinitäts-Titration wird üblicherweise durch Zugabe von Chlorwasserstoffsäure-Titriermittel zur Probe durchgeführt, bis ein pH-Endpunkt von 4,5 erreicht ist. Das Gesamtalkalinitäts-Ergebnis beinhaltet alle Formen der Alkalinität (Hydroxid, Carbonat und Bicarbonat-Ion). Ein Stark-Alkalinitätstest wird durch Titration der Probe, bis zu einem pH-Wert von 8,3 durchgeführt. Bei diesem pH-Wert wird die Alkalität von der Carbonatform in die Biocarbonatform umgewandelt. Das Ergebnis der starken Alkalinität enthält die Alkalinität, welche durch ein Teil des vorhandenen Carbonats und Hydroxid, aber nicht durch das Bicarbonat beigetragen wird. Starke Alkalität kann nur vorhanden sein, wenn der Ausgangs-pH-Wert über pH 8,3 liegt; Ansonsten ist nur schwache Alkalität (Alkalität zwischen pH 8,3 und pH 4,5) vorhanden.

Anwendung

Ein Laboratorium für Umwelt kontaktierte Hanna Instruments, welches daran interessiert war, starke und gesamte Alkalinität schnell und einfach zu testen. Der Kunde möchte einen automatischen Titrator um die Zeit und Monotonie zu reduzieren, welche mit manuellen Titrationen verbunden sind; Dies würde es Technikern ermöglichen, ihre Zeit effektiver für andere Aufgaben zu nutzen und den Durchlauf zu erhöhen.

Das Labor macht 30 Alkalinitätsproben für starke und totale Alkalinität pro Tag. Hanna Instruments schlägt den HI902 Automatischen Potentiometrischen Titrator mit dem HI921 Autosampler Titrationswechsler. Das Labor arbeitet oft mit starker und gesamter Alkalität, so empfohl Hanna Instruments die Verwendung von einem Titrationswechsler. Die Verwendung dieser Methode erlaubt es dem Kunden mehrere Analyse an der selben Probe ohne Unterbrechung durchzuführen.

Der Kunde entschied sich für den 18-Becher Titrationswechsler, welcher mit einen Becher für die Elektrodenlagerung, zwei Becher für eine Tauchspülung und 15 Becher für Proben geliefert wird. Nach dem Auswählen der geeigneten Alkalinitätsmethoden auf dem Titrator und der Programmierung der Autosampler-Sequenz war das Starten der Analyse aller Proben so einfach wie das Betätigen “Start / Stop”-Knopfes. Nachdem die Analyse abgeschlossen war, wurde für jede Probe beider Verfahren automatisch ein vollständiger Bericht erstellt und im Speicher des Titrators gespeichert. Der Nutzer schätzte die Benutzerfreundlichkeit und die Gesamtautomatisierung seiner verknüpften Alkalitäts-Titrationen. Die Verwendung des HI902 Titrators mit dem HI921 Autosampler sparte nicht nur Zeit, sondern erhöhte auch die Genauigkeit im Vergleich zur manuellen Titration.

Die Kombination HI902 und HI921 erwies sich als perfekt für die Bedürfnisse des Kunden.

 

Alkalinität in Wasser