Blei kommt in keiner Nährstofflösungen vor. Durch eventuellen Umwelteintrag muss nach Pb²⁺-Ioen gesucht werden. Blei sollte im Idealfall in keiner Spur vorhanden sein. Um so wichtiger ist es sowohl die Luft als auch das Wasser was verwendet wird (kontaminiert etwa durch alte Bleirohre, Ablagerung auf Blättern durch Staub und Luftverschmutzung) geprüft werden.
Trinkwasser: Grenzwert ist bisher 10 µg/l. Ab dem 12.01.2028 ist in Deutschland der noch weiter abgesenkte Grenzwert von 5 µg/l im Trinkwasser einzuhalten. Die klassische Titration ist für eine Blei-Bestimmung im Bereich von 5 µg/L nicht empfindlich genug. Üblich sind mg/l bzw. ppm Größenordnungen. Spektroskopische oder elektrochemische Methoden sind die bessere Wahl:
- Atomabsorptionsspektroskopie (AAS) → Nachweisgrenze bis 0,1 µg/L.
- Induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) → Sensitivität bis in den ng/L-Bereich.
- Anodische Stripping-Voltammetrie (ASV) → Nachweis bis unter 1 µg/L möglich.
Zur Bestimmung von Blei gibt es verschiedene Methoden:
- Atomabsorptionsspektroskopie (AAS): Sehr präzise Methode zur quantitativen Bestimmung von Blei.
- Komplexometrische Titration mit EDTA: Eine zuverlässige Methode zur Bestimmung von Blei mit Indikator Farbumschlag.
- Spektralphotometrie mit Dithizon: Eine kolorimetrische Methode zur Bestimmung von Blei-Konzentrationen.
Detaillierte komplexometrische Titration von Blei mit EDTA
1. Prinzip der Methode
Blei-Ionen (Pb²⁺) reagieren mit Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA, C₁₀H₁₆N₂O₈) zu einem stabilen Komplex:
Der Endpunkt der Titration wird mit dem Xylenolorange (XO) Indikator erkannt. Die Farbänderung erfolgt von rot nach gelb.
2. Chemikalien
- 0,01 mol/L EDTA-Lösung (C₁₀H₁₆N₂O₈)
- Essigsäure/Acetat-Pufferlösung (pH 5-6)
- Xylenolorange (Indikator)
3. Versuchsaufbau
Benötigte Geräte:
- Bürette (25 mL, Teilung 0,1 mL)
- Erlenmeyerkolben (250 mL)
- Pipette (10 mL)
- Magnetrührer
4. Durchführung
- 10 mL der Nährstofflösung in einen 250-mL-Erlenmeyerkolben geben.
- 10 mL Acetat-Pufferlösung (pH 5-6) hinzufügen.
- 2-3 Tropfen Xylenolorange-Indikator zugeben.
- Mit 0,01 mol/L EDTA titrieren, bis der Farbumschlag von rot nach gelb erfolgt.
5. Berechnung der Blei-Konzentration
Die Konzentration von Pb berechnet sich nach der Formel:
6. Beispielrechnung:
- EDTA-Konzentration: 0,01 mol/L
- Verbrauchtes Volumen: 9,2 mL (0,0092 L)
- Probenvolumen: 50 mL (0,050 L)
Fazit
Die komplexometrische Titration mit EDTA unter Verwendung von Xylenolorange als Indikator ist eine präzise Methode zur quantitativen Bestimmung von Blei.
