Borgmann Aquaponik Hydroponik
Kobalt kommt in Nährstofflösungen hauptsächlich als Kobalt(II)-Ion (Co²⁺) vor. Erforderlich bei Rhizobien, wichtig für die Knötchenbildung von Hülsenfrüchten. Nicht essentieller Mikronährstoff. Wobei hier die Obergrenze bei 0,1 ppm (0.0017 mmol/L) liegt. 
Das ist mit Titration in der Nährstofflösung nicht mehr zu bestimmen.
Zur Bestimmung von Kobalt gibt es verschiedene Methoden:
- Atomabsorptionsspektroskopie (AAS): Hochpräzise Bestimmung von Kobalt.
- Spektralphotometrie mit Nitroso-R-Salz: Bildung eines farbigen Kobalt-Komplexes.
- Komplexometrische Titration mit EDTA: Bildung eines stabilen Kobalt-EDTA-Komplexes.
Detaillierte Titration von Kobalt mit EDTA
1. Prinzip der Methode
Kobalt-Ionen (Co²⁺) reagieren mit Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA, C₁₀H₁₆N₂O₈) zu einem stabilen Komplex:
Der Endpunkt der Titration wird mit Eriochromschwarz-T (ErioT) als Indikator erkannt. Die Farbänderung erfolgt von **rosa nach blau**.
2. Chemikalien
- 0,01 mol/L EDTA-Lösung (C₁₀H₁₆N₂O₈)
- Pufferlösung (pH 10, NH₃/NH₄⁺-Puffer)
- Eriochromschwarz-T (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 Pufferlösung (pH 10) hinzufügen.
- 2-3 Tropfen Eriochromschwarz-T Indikator zugeben.
- Mit 0,01 mol/L EDTA titrieren, bis der Farbumschlag von rosa nach blau erfolgt.
5. Berechnung der Kobalt-Konzentration
Die Konzentration von Co 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 ist eine präzise Methode zur quantitativen Bestimmung von Kobalt in Nährstofflösungs-Konzentraten aber nicht in der Nährstofflösung selbst.
In hydroponischen Systemen ist die Kobaltanalyse von entscheidender Bedeutung, da sie sowohl eine wesentliche Komponente für die Stickstofffixierung in Hülsenfrüchten als auch ein potenzielles Gift in erhöhten Konzentrationen darstellt. Für die Französische Bohne (Phaseolus vulgaris) wurden Toxizitätsschwellen bei 26 μg g⁻¹ Trockengewicht in jungen Blättern für das Auftreten von Symptomen festgelegt, wobei bei 72 μg g⁻¹ eine akute Toxizität auftrat. Überschüssiges Kobalt (>0,0001 mM) verringert die Chlorophyllkonzentration, die Hill-Reaktionsaktivität und die Katalaseaktivität und erhöht gleichzeitig die Phenol- und Peroxidaseaktivität. Bei Kichererbsen stellen 50 μM Kobalt eine Schwellenkonzentration dar, die die Knötchenzahl, die Leghämoglobinkonzentration und die Nitrogenaseaktivität deutlich erhöht, während Konzentrationen über 100 μM hemmend wirken. Analytische Methoden müssen Nachweisgrenzen unter 0,1 mg/L in Nährlösungen erreichen,Mit Graphitofen AAS oder ICP-MS, empfohlen für eine genaue Quantifizierung. Die Probenkonservierung erfordert eine Ansäuerung auf pH <2, um eine Kobaltadsorption an Behälterwänden zu verhindern. Eine regelmäßige Überwachung ist unerlässlich, da Kobalt die Eisenaufnahme beeinträchtigt, wobei eine Erhöhung der Kobaltversorgung gleichzeitig zu einer Verringerung der Eisenkonzentrationen im Pflanzengewebe führt.
Quellen: Chatterjee, C., & Chatterjee, M. (2000). Phytotoxizität von Kobalt, Chrom und Kupfer in Blumenkohl. Chatragadda, R. (2020). Kobalt- und Molybdän-Kokatalyse zur verbesserten Stickstofffixierung in Kichererbsen.
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