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Kategorie: > Wissenschaft > Physik / Chemie
Kohlenstoffabbau Sapromat Methode
stephan Kloth
(Mailadresse bestätigt)

  25.12.2009

Hallo zusammen,
ich habe da so ein kleines Problem, leider komme ich an folgender Stelle nicht weiter.

Im zuge einer Versuchsreihe wurden wir aufgeforderd entsprechende Protokolle zu erstellen.

Folgender Versuch: Messung des Kohlenstoffabbau eines Deponie Abfluss mit Hilfe der Sapromat-Methode.
Mir liegen alle Messdaten soweit vor.
Folgendes habe ich bereits in mein Protokoll verfasst:

"
Der Sapromat ist ein Gerät zur Bestimmung des biochemischen Sauerstoffverbrauch. Indirekt kann sowohl die Abbaubarkeit als auch die Konzentration des Kohlenstoffgehalts im Sickerwasser nachgewiesen werden.
Die Wasserprobe wird in einem gasdichten Behälter erwärmt. Die darin enthaltenen Mikoorganismen verwandeln durch ihre Aktivität den Sauerstoff in Kohlendioxid um. Dieses wird von Natronkalk gebunden. Im Behälter entsteht Unterdruck, der proportional zu der verbrauchten Sauerstoffmenge ist. Die Druckänderung wird mit einer aus Schwefelsäure und Platinelektroden bestehenden Schaltung registriert. Der Sauerstoffverbrauch ist proportional zum Kohlenstoffverbrauch."

Fuer mich fehlt allerdings noch das Verstaendnis warum der Kohlenstoffverbrauch proportional zum Sauerstoffverbrauch ist (dies ist ja fuer den Zusammenhang des ganzen Vorgangs elementar)
Auch wuerde ich gerne wisseen was fuer ein Aussagekraft z.B. ein Wert von 539 mg/l hat und in wie fern ich weiss wann der Versuch abgeschlossen ist.

Vielen Dank schon einmal im Vorraus fuer eure Hilfe...
Frohe Feiertage



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 6
Gast (tröpfchen)
(Gast - Daten unbestätigt)

  26.12.2009
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Lothar Gutjahr vom 26.12.2009!  Zum Bezugstext

Hallo Erfinderlein,

ich bezweifele keineswegs, dass der BSB mit einer Genauigkeit von 5 % bestimmbar ist. Mein vehementer Zweifel galt aber nicht der BSB-Analytik selbst, sondern der Frage von Stephan Kloth nach einer Relation zwischen den BSB und dem Kohlenstoffgehalt von Wässern. Da mir eine solche (Matrix-unabhängige und somit allgemeingültige) noch nicht untergekommen ist, lasse ich von meinem Zweifel bis zum Nachweis des Gegenteils auch nicht abbringen. Sorry, dass ich diesbezüglich so sturköpfig bin.

Ja, des mit dem Parrer un seiner Peif in de Kerch is schon e Erlebnis. Aber ob das am morgigen Sonntag auch stattfindet, kann ich nicht sagen. Ich kenne das nur vom Kirchweih-Sonntag in Weisenheim am Berg. Und anschließend gibt es einen guten Schoppen Palzwoi (Pfalzwein für alle Hochdeutschschwätzer).

Viele Grüße aus der Pfalz und einen schönen Sonntag, der uns in diesem Jahr gewissermaßen als Weihnachtsnachschlag kredenzt wird.
Tröpfchen

Lothar Gutjahr
erfinderleint-online.de
(gute Seele des Forums)

  26.12.2009
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von tröpfchen vom 25.12.2009!  Zum Bezugstext

Hallo Tröpfchen,

diese 5% gelten nicht für alle möglichen unterschiedlichen Mineralien-Befrachtungen des Wssers, sondern für die tatsächliche Messung des biochemischen Sauerstoffbedarfs. Auch kann ich die Hände nicht ins Feuer halten ob das stimmt. Das habe ich aus einer Veröffentlichung zu diesem Thema entnommen, wo der Sapromat über den grünen Klee gelobt wurde.

Die DOC / TOC -Analyse betrachte ich als Momentaufnahme, während die Intervalle beim Sapromaten noch oder besser gesagt auch Wachstum während der Messung zulassen.
Abwasserfragen sollten aber auch von mir nicht beantwortet werden. Ist nicht mein Ding, sorry.

Und morgen geht de Parrer wieder mit de Peif in de Kersch?

Schönen 3.ten Feiertag noch

Lothar
Gast (tröpfchen)
(Gast - Daten unbestätigt)

  25.12.2009
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Lothar Gutjahr vom 25.12.2009!  Zum Bezugstext

Hallo Lothar,

ich kann es nicht glauben, dass man mittels des biolog. Sauerstoffbedarfs (BSB) den C-Gehalt einer Wasserprobe auf 5 % genau ermitteln kann. Bei meinem Beispiel beträgt die Abweichung - ohne Berücksichtigung anorganisch O2-zehrener Substanzen - bereits 50 %, also eine Zehnerpotenz mehr, als von dir genannt. Und was ist mit all den nicht abbaubaren organischen und den C-haltigen anorganischen Stoffen? Die alle bringen C mit, zehren aber keinen Sauerstoff. Denn in der ursprünglichen Frage hieß es: "Indirekt kann sowohl die Abbaubarkeit als auch die Konzentration des Kohlenstoffgehalts im Sickerwasser nachgewiesen werden."

Den Kohlenstoffgehalt in einem Wasser kann man meines Erachtens am besten mittels TC, den organischen Anteil mittels DOC- bzw. TOC-Analytik bestimmen.

Gehen wir einmal davon aus, dass die ursprüngliche Fragestellung unpräzise war und nur der biologisch abbaubare organ. C-Anteil zu betrachten wäre, so ergäbe sich auch eine große Unsicherheit. Ich kenne Untersuchungen, bei denen versucht wurde, eine Korrelation zwischen BSB und DOC/TOC herzustellen. Grund war, dass der BSB in gesetzlichen Regelwerken für Abwasser genannt und limitiert ist, DOC/TOC sich aber viel schneller analysieren lässt. Es wurden bei über 50 verschiedenen - immer nahezu konstanten - industriellen Abwässern zwar Korrelationen (BSB : DOC/TOC) mit vertretbaren Toleranzen (<20 %)für die einzelnen Abwasserströme gefunden, eine Vergleichbarkeit der Korrelationen der einzelnen Abwasserströme war jedoch nicht gegeben (teilweise >100 %). Daher ist für mich die von dir angegebene Korrelationsabweichung von 5 % unerklärlich.

Trotz meiner Zweifel viele Grüße aus der Pfalz
Tröpfchen


Lothar Gutjahr
erfinderleint-online.de
(gute Seele des Forums)

  25.12.2009
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von tröpfchen vom 25.12.2009!  Zum Bezugstext

Hallo Tröpfchen,

die von dir erwähnten Fehlermöglichkeiten für die Messung mit dem Sapromaten liegen in etwa bei 5% und damit weit besser als bei konkurrierenden Verfahren.

Müßtest eventuell mal bei Springerlink nachschauen.

Aus Platzgründen musste ich so ein Gerät ablehnen. Man wollte mir das vor einem starken Jahr schenken und von daher hatte ich mich mit der Kiste beschäftigt. Man kann damit auch den  BSB5-Wert ermitteln und das auch über sieben Tage hinziehen. Erhält aber stündlich den momentanen Sauerstoffbedarf.
Das lag auch zu weit ab von meinem Interessengebiet.

Schöne Feiertage noch

Lothar
Gast (tröpfchen)
(Gast - Daten unbestätigt)

  25.12.2009

Hallo Stephan,

dass man mit der von dir beschriebenen Methode den biologischen Sauerstoffbedarf einer Wasserprobe ermitteln kann, leuchtet ein. Aber der nächste Schritt, daraus auf den Kohlenstoffgehalt des Wassers zu schließen, halte ich sehr gewagt.

Der Überlegung liegt die "Atmung" der Mikroorganismen zu Grunde, wobei man davon ausgeht, dass aus dem O2 der Luft und dem C aus der organischen Belastung des Wassers CO2 wird. Idealerweise mag das schon stimmen. Nun besteht aber die Kohlenstoff-Belastung des Wassers nicht nur aus C; das wäre ja sonst Ruß oder wenn man viel Glück hat auch ein Diamant (das nächste Weihnachtsgeschenk wäre gesichert).

Nehmen wir einmal an, in Wasser wäre Alkohol, beispielsweise  aus Bier, Schnaps oder Wein, also C2H5OH. Die Mikroorganismen würden 1 Molekül Alkohol mit Sauerstoff wie folgt verstoffwechseln: Zu 2 x CO2 (bis dahin stimmt noch die Relation 1 C + 2 O) und 3 x Wasser (H2O). Für 1 H2O sind die Ausgangsstoffe im Alkoholmolekül ja vorhanden. Die verbleibenden 4 H benötigen aber auch noch 2 O um zu H2O zu werden. In der Gesamtbilanz wurden 2 C-Atome und gleichzeitig 6 O-Atome umgesetzt. Also ist es nichts mehr mit der 1:2-Relation. Und bei nahezu jeder anderen organischen Substanz wird es die ideale Relation 1 C : 2 O ebenfalls nicht geben.

Noch eine Fehlerquelle: Wenn sich im Wasser oxidierbare anorganische Stoffe befinden (beispielsweise Sulfid und/oder Nitrit), so können auch diese von Mikroorganismen oder auch nur rein chemisch unter Sauerstoffverbrauch oxidiert werden. Das heißt, man registriert hier eine O2-Zehrung, ohne dass auch nur ein C-Atom beteiligt war.

Was soll also eine Aussage (vermeintliche C:O-Relation), die stark fehlerbehaftet ist????

Fertig ist die mikrobiologische Aktivität, wenn die gesamte verstoffwechselbaren Wasserinhaltstoffe oder der Sauerstoff zur Neige gehen (jeweils Null wird es nicht geben). Das heißt, du musst einen erfolgreichen Versuch einen deutlichen Luftüberschuss zur verfügung stellen. Dann erhältst du den Sauerstoffbedarf. Aber - wie bereits erwähnt - daraus auf den C-Gehalt der Wasserprobe zu schließen wäre sehr, sehr mutig. Und was es mit deinem Messwert von 539 mg/l auf sich hat, kann man bei der "Informationsdichte" nicht beantworten.

Weihnachtliche Grüße aus der Pfalz
Tröpfchen
   
Lothar Gutjahr
erfinderleint-online.de
(gute Seele des Forums)

  25.12.2009

Hallo Stephan,

" warum der Kohlenstoffverbrauch proportional zum Sauerstoffverbrauch ist (dies ist ja fuer den Zusammenhang des ganzen Vorgangs elementar)"

ja so ist es. In einem umgekehrten Verfahren misst man den Kohlenstoffgehalt von Stahl, indem man den im Sauerstoff verbrennt und das gebildete CO2 ermittelt.

Du mußt dir dabei die Gleichungen vor Augen halten. Selbst wenn die nicht linear sind, ergibt das eine Proportionalität.
Vielleicht googelst du mal mit "CO2 bilanz". Da findest du bestimmt noch bessere Erklärungen.

Auch noch frohe Feiertage

Lothar



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