Im Rahmen des Umweltschutzes laufen in allen Bereichen Bemühungen zur Minimierung von gesundheits- oder umweltrelevanten Schadstoffen. In diesem Zusammenhang stellt sich immer wieder die Frage, ob die herkömmlichen CSB-Küvettenschnelltests, die Quecksilber enthalten, durch quecksilberfreie Testsätze ersetzt werden können. Doch was bedeutet dies für die Qualität der Messergebnisse?
Das Prinzip der CSB-Messung
CSB ist ein Summenparameter für viele, sehr unterschied-liche Stoffzusammensetzungen. Die mit Schwefelsäure angesäuerte Wasserprobe wird mit einer definierten Menge Kaliumdichromat erhitzt und das bei der Oxidation verbrauchte Dichromat photometrisch bestimmt. Daraus ergibt sich die äquivalente Menge Sauerstoff. In der Lösung befindet sich außerdem Quecksilbersulfat zur Maskierung von Chloridionen in der Probe: Das Queck-silbersulfat „fängt“ dabei die Chloridionen und ergibt wasser lösliches Quecksilberchlorid, das die Messung praktisch nicht beeinflusst. Weiterhin dient Silbersulfat als Katalysator für die Oxidationsreaktion der unterschiedlich komplexen organischen Stoffe.
Die Aufschlusseffekte sind durch weitere mögliche Neben- und Kreuzreaktionen je nach CSB-Probe aber noch wesentlich komplexer. Dies ist der Grund für die allgemein großen Toleranzbereiche von CSB-Tests im Ver-gleich zu Einzelparametern.
Queksilberfreie CSB-Tests
Lässt man das Quecksilbersulfat in CSB-Testsätzen weg, bildet Chlorid als Oxidationsmittel aus Silbersulfat Silber-chlorid (neben vielen anderen möglichen Effekten, wie etwa der Bildung von Chlorgas). Das AgCl führt zur Bil-dung von Trübung bzw. schlecht absetzbarem Nieder-schlag. Die komplexen Reaktionsmöglichkeiten führen zu nicht reproduzierbaren Messwertfehlern mit einer deutlich größeren Streuung bei den erhaltenen Messwerten.
Die Tabelle zeigt Vergleichsmessungen zwischen queck-silberhaltigen und quecksilberfreien CSB-Messungen anhand einer realen Probe im Zu- und Ablauf einer kom-munalen Kläranlage. Der Chloridgehalt lag bei 140 mg/l im Zulauf bzw. 110 mg/l im Ablauf und wurde zur Untersu-chung des Einflusses für die Testreihe stufenweise erhöht.
Bei Anwesenheit von Chlorid in quecksilberfreien Testsät-zen kann man die Überbefunde und die größere Streuung gegenüber den ISO-konformen Testsätzen deutlich erkennen. Der Effekt des stufenweise erhöhten Chloridge-haltes ist dabei im Zulauf besonders gut zu beobachten. Unter den gewöhnlichen Einsatzbedingungen sind diese Testsätze damit nicht geeignet.
Umweltverträglich trotz Quecksilber: der herkömmliche CSB-Küvettentest
Die heutigen Küvettentests bieten ISO-Konformität bei gleich zeitiger Verwendung geringstmöglicher Chemikali-enmengen im geschlossenen System, was eine Gefährdung des Anwenders und ein Entweichen der Stoffe in die Umwelt praktisch ausschließt. Deshalb bieten quecksilberhaltige CSB-Tests eine gute Lösung durch die hohe Mess-wertgenauigkeit. Werden sie korrekt entsorgt und recycelt, bergen sie kaum Gefahr für Mensch und Umwelt.
Weniger Reagenzien und höhere Präzision
Je häufiger im optimalen Messbereich gearbeitet wird, umso präziser kann die Menge der umweltrelevanten Rea-genzienvorlage abgestimmt sein, und umso präziser sind die Messwerte durch geringere Streuung aufgrund von Nebenreaktionen. Gerade diese möglichen Nebenreaktio-nen machen die Notwendigkeit eines vergleichbaren ein-heitlichen Verfahrens für Aufschlusstemperatur und -zeit sowie der Abkühlphase außerhalb des Thermoreaktors deutlich: Bei einem sogenannten Hochtemperaturauf-schluss mit einer schnellen Abkühlung können gegenüber dem DIN-Verfahren abweichende Ergebnisse auftreten, z.B. durch Mehraufschluss und nicht abgesetzten Nieder-schlag, der als Trübung in der Probe verbleibt.
Die quecksilberfreien CSB-Testsätze sind unter den meist vorherrschenden Bedingungen kommunaler Abwässer wenig aussagekräftig und bieten keine zuverlässigen reproduzierbaren Ergebnisse für die Überwachung.
Optische reagenzfreie CSB-Messung
Seit Juni 2015 gibt es von WTW eine völlig neue, optische reagenzienfreie CSB-Messung (Opt RF) für Ablaufproben von kommunalen Kläranalgen.
In unserer Kundenzeitschritft Waterworld finden Sie den ganzen Artikel als PDF zum Download:
