Aluminium kommt in Nährstofflösungen hauptsächlich als Aluminium-Ion (Al³⁺) oder als Hydroxokomplexe vor. Unentbehrlich für einige Pflanzen (z. B. Erbsen, Mais, Sonnenblumen und Getreide ).Kann für einige Pflanzen über 10 ppm toxisch sein.Wird manchmal zur Herstellung von Blütenpigmenten verwendet (z.B. von Hortensien ). Variabler Mikronährstoff.  Mit der Titration ist die Prüfung in der Nährslösung (ab 10 ppm toxisch) zu ungenau:

10 ppm Al³⁺ = 10 mg/Liter Al³⁺ ≈ 0,0003707 mol/L Al³⁺ ≈ 0,3707 mmol/L Al³⁺ entspricht 1,56 ml bei der Titration

Zur Bestimmung von Aluminium gibt es verschiedene Methoden:

• Komplexometrische Titration mit EDTA: Bildung eines stabilen Al-EDTA-Komplexes.
• Spektralphotometrie mit Eriochromzyanin R: Farbentwicklung durch Komplexbildung.
• Atomabsorptionsspektroskopie (AAS): Hochpräzise Bestimmung von Aluminium.

Detaillierte Titration von Aluminium mit EDTA

1. Prinzip der Methode

Aluminium-Ionen (Al³⁺) reagieren mit Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA, C₁₀H₁₆N₂O₈) zu einem stabilen Chelatkomplex:

Der Endpunkt der Titration wird mit dem Xylenolorange-Indikator erkannt. Die Farbänderung erfolgt von gelb nach rot.

2. Chemikalien

• 0,01 mol/L EDTA-Lösung (C₁₀H₁₆N₂O₈)
• Pufferlösung (pH 5, Acetat-Puffer)
• Xylenolorange (Indikator)

3. Versuchsaufbau

Benötigte Geräte:

• Bürette (25 mL, Teilung 0,1 mL)
• Erlenmeyerkolben (250 mL)
• Pipette (10 mL)
• Magnetrührer

4. Durchführung

1. 10 mL der Nährstofflösung in einen 250-mL-Erlenmeyerkolben geben.
2. 10 mL Acetat-Pufferlösung (pH 5) hinzufügen.
3. 2-3 Tropfen Xylenolorange-Indikator zugeben.
4. Mit 0,01 mol/L EDTA titrieren, bis der Farbumschlag von gelb nach rot erfolgt.

5. Berechnung der Aluminium-Konzentration

Die Konzentration von Al³⁺ berechnet sich nach der Formel:

6. Beispielrechnung:

• EDTA-Konzentration: 0,01 mol/L
• Verbrauchtes Volumen: 7,8 mL (0,0078 L)
• Probenvolumen: 50 mL (0,050 L)

Fazit

Die komplexometrische Titration mit EDTA ist eine zuverlässige Methode zur quantitativen Bestimmung von Aluminium in Nährstofflösungen.

Weitere Namen für Xylenolorange:

• C₃₁H₃₂N₂O₁₃S
• C₃₁H₂₈N₂Na₄O₁₃S (Tetranatriumsalz)
• 3,3-Bis(N,N-bis(carboxymethyl)amino­methyl)kresolsulfonphthalein

Umrechnung: 1,56 mmol/L ${\mathrm{Al}}^3$ in ppm (mg/L)

Gegeben: 1,56 mmol/L Aluminium(III)-Ionen

1. Umrechnung in mol/L

2. Molare Masse von Al

• Aluminium: 26,98 g/mol

3. Berechnung der Masse in g/L

4. Umrechnung in mg/L = ppm

Ergebnis

1,56 mmol/L ${\mathrm{Al}}^3$ ≈ 42,1 ppm (mg/L)

Quellen

• Atkins, P. & Jones, L. – Chemistry: Molecular Nature of Matter and Change, 6th Edition
• PubChem – Aluminium (Al)