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Quantitative Analyse von Titan

Titan kommt in Nährstofflösungen hauptsächlich als Titan(IV)-Ion (TiO₂⁺) oder als Titanyl-Komplex (TiO²⁺) vor. Könnte essentiell sein, aber Spuren von Ti 3+ sind so allgegenwärtig, dass seine Zugabe selten gerechtfertigt ist.Bei 5 ppm sind günstige Wachstumseffekte bei einigen Kulturen sehr bemerkenswert: z. B. Ananas und Erbsen. Variabler Mikronährstoff.

Zur Bestimmung von Titan gibt es verschiedene Methoden:

  • Spektralphotometrie mit Peroxokomplexen: Bildung eines gelben Titanyl-Peroxid-Komplexes.
  • Gravimetrische Bestimmung: Fällung als Titandioxid (TiO₂) und Wägung.
  • Redox-Titration mit Eisen(II)-Sulfat: Reduktion von Ti(IV) zu Ti(III) und Rücktitration.

Detaillierte Redox-Titration von Titan mit Eisen(II)-Sulfat

1. Prinzip der Methode

Titan(IV) wird mit Eisen(II)-Sulfat (Fe²⁺) reduziert:

TiO²⁺ + 2Fe²⁺ + 4H Ti³⁺ + 2Fe³⁺ + 2H2O

Die Rücktitration erfolgt mit Kaliumpermanganat (KMnO₄) in schwefelsaurer Lösung, wobei ein violetter Endpunkt entsteht.

 

2. Chemikalien

  • 0,01 mol/L Eisen(II)-Sulfat (FeSO₄) Lösung
  • 0,01 mol/L Kaliumpermanganat (KMnO₄) Lösung
  • Schwefelsäure (H₂SO₄, 1 mol/L)
 

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 Eisen(II)-Sulfat-Lösung zugeben und in einem heißen Wasserbad (60°C) 5 Minuten reduzieren lassen.
  3. Überschüssiges Fe²⁺ mit 0,01 mol/L KMnO₄ titrieren, bis eine violette Farbe stabil bleibt.
 

5. Berechnung der Titan-Konzentration

Die Konzentration von Ti berechnet sich nach der Formel:

c ( Ti ) = V KMnO c KMnO 1 5 V Probe

6. Beispielrechnung:

  • KMnO₄-Konzentration: 0,01 mol/L
  • Verbrauchtes Volumen: 7,6 mL (0,0076 L)
  • Probenvolumen: 50 mL (0,050 L)
c ( Ti ) = 0.0076 0.01 1 5 0.050 = 0.000304 mol/L = 0.304 mmol/L

 

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