Stoffgruppen

Physikalische Kenngrößen

Die nachfolgenden physikalischen Parameter werden zur Charakterisierung von Substanzen oder auch Substanzgemischen eingesetzt.

  • Brechungsindex
    Die Brechzahl kennzeichnet die Richtungsänderung (Brechung) von Licht zwischen zwei Medien.
  • Flammpunkt (Abel-Pensky gemäß DIN 51755 oder nach Pensky-Martens)
    Der Flammpunkt ist definiert als die niedrigste Temperatur bei einem Luftdruck von 1013 h Pa, bei der sich aus einer Flüssigkeit Dämpfe in solchen Mengen entwickeln, dass sie mit der über dem Flüssigkeitsspiegel stehenden Luft ein durch Fremdzündung entflammbares Gemisch ergeben. Der Flammpunkt wird gekennzeichnet durch das erstmalige kurzzeitige Auftreten einer meist blauen Flamme, die sich über die Oberfläche der Flüssigkeit ausbreitet und erlischt, wenn die Zündquelle entfernt wird.
  • Dichte
    Die Dichte ist definiert als der Quotient aus der Masse einer Substanz ( m) und dessen Volumen (V) bei einer vorgegebenen Temperatur.
    Die Einheit der Dichte ist g/cm3 oder kg/m3 (1 kg/m3 = 0,001 g/cm3 )
  • Viskosität
    Die Viskosität ist ein wichtiges Maß für die Zähflüssigkeit von Flüssigkeiten z.B. von Ölen.
  • Schmelzpunkt
    Als Schmelzpunkt wird die Temperatur bezeichnet bei der eine feste Substanz in den flüssigen Aggregatzustand übergeht.
  • pH-Wert
    Der pH-Wert ist definiert als der negative dekadische Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration.
    Der pH-Wert ist eine wichtige Größe für verschiedene Prozesse sowohl für die Wasseraufbereitung als auch für die Abwasserbehandlung. Insbesondere biologische Abläufe (z.B. Abbau organischer Fesstoffe bei der Schlammfaulung) sind nur in bestimmten pH-Wert-Bereichen möglich. Aber auch die Löslichkeit von anorganischen Stoffen und die Ausfällung (z.B. Flockung bei der Wasseraufbereitung) werden durch den pH-Wert beeinflußt. Auch für die korrosionschemische Beurteilung von Wasser und Abwasser ist der pH-Wert eine wesentliche Messgröße.
    Es bedeuten:
    pH = 7 : neutrale Reaktion;  pH < 7 : saure Reaktion;  pH > 7 : alkalische Reaktion
  • Leitfähigkeit
    Die elektrische Leitfähigkeit ist der reziproke Widerstand, gemessen an den entgegengesetzten Seiten eines Einheitskubus einer wässrigen Lösung mit bestimmten Ausmaßen unter speziellen Bedingungen. Für Untersuchungen der Wasserbeschaffenheit wird dies oft ausgedrückt als elektrische Leitfähigkeit und kann als ein Maß für die Konzentration ionisierbarer gelöster Stoffe (Ionen) in einer Probe verwendet werden.

Summenparameter

AOX Erfasst organische Halogenverbindungen, die an Aktivkohle adsorbierbar sind.
EOX Auch der EOX erfasst Halogenverbindungen wie LHKW, PCB, jedoch wird hier die Probe mit einem Lösungsmittel wie Pentan extrahiert.
DOC Über den Parameter (dissolved organic carbon) wird die Belastung eines Wassers mit gelösten organischen Inhaltsstoffen (Partikelgröße < 0,45µm) ermittelt.
TOC Wasserproben werden für den TOC (total organic carbon) im Gegensatz zum DOC nicht filtriert. Daher werden auch Schwebstoffe mit erfaßt.
KW-H53 Der Kohlenwasserstoffindex erfasst unpolare Kohlenwasserstoffe wie Diesel, Heizöl, Schmieröle und Benzin (nur Teilerfassung) in einem Siedebereich von 174°C (Decan, C10) bis 525°C (Tetracontan, C40).
Die H53- ersetzt die früher angewendete KW-H18-Methode. Die H18 wird aufgrund des als Lösungsmittel eingesetzten, umweltschädlichen 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon 113) üblicherweise nicht mehr angewendet.
CSB Vor allem bei Abwässern ist der CSB (chemischer Sauerstoffbedarf) ein Maß für die Belastung des Wassers mit organischen Inhaltsstoffen. Der CSB ist nie kleiner als der BSB5, da er zusätzlich zu den biologisch abbaubaren Stoffe (BSB5) auch noch die nicht abbaubaren Stoffe erfasst.
BSB5 Der biochemischer Sauerstoffbedarf (in 5 Tagen) ist ein Ausdruck für die Sauerstoffmenge, die während des Abbaus organischer Stoffe in Abwässern, Industrieabwässern oder Oberflächenwässern durch biochemische Vorgänge verbraucht wird.
Die BSB-Bestimmung ist ein wichtiges analytisches Verfahren zur Ermittlung des Einflusses von häuslichen Abwässern und Industrieabwässern auf Kläranlagen.
Auch für Hersteller von Reinigungsmitteln ist der BSB eine wichtige Kenngröße. Diese können damit prüfen ob Ihr  Produkt biologisch abbaubar und damit umweltverträglich ist.
Phenolindex Mit diesem Verfahren (DIN 38409-H18-2) können Trinkwässer, mäßig belastete Oberflächenwässer, Eluate und, nach entsprechender Verdünnung, auch stärker belastete Abwässer untersucht werden. Die Bestimmung der Phenole erfolgt in einem Konzentrationsbereich von 10 bis 150 µg/l. Phenolische Verbindungen können den Geruch und Geschmack eines Wassers beeinträchtigen und in höheren Konzentrationen sogar toxisch wirken.
Kjeldahl-Stickstoff Dieses Verfahren nach DIN EN 25663 (DIN 38409 H 11) dient der Bestimmung von organisch gebundenem Stickstoff in Roh-, Trink- und Abwässer. Die Ermittlung des Kjeldahl-Stickstoff-Gehaltes ist ein Maß für die Verunreinigung des zu untersuchendem Wassers.
Der organische Stickstoff und Ammonium-Stickstoff werden durch den Kjeldahlaufschluss in Ammonium überführt
Sowohl der organische gebundene Stickstoff in Form von Azid, Azin, Azo, Hydrazon, Nitrit, Nitro, Nitroso, Oxim oder Semicarbazon, als auch der Stickstoff aus heterocyclischen Stickstoffverbindungen werden jedoch nicht vollständig erfasst.

 

Substanzgruppen

 PCB Gaschromatographische Bestimmung polychlorierter Biphenyle mit massenspektrometrischer Detektion.
Da PCB thermisch stabil, elektrisch nicht leitend und schwer entflammbar sind, wurden sie bis in die 80iger Jahre des vergangenen Jahrhunderts hinein in Kondensatoren, Transformatoren und hydraulischen Anlagen eingesetzt. Die Herstellung und die Anwendung ist mit der Stockholmer Konvention inzwischen jedoch praktisch weltweit verboten. Aufgrund Ihrer Langlebigkeit (Persistenz) finden sich PCB immer noch in der Umwelt (z.B. als Bodenverunreinigung). Auch sind vereinzelt immer noch Altanlagen mit PCB als Trafoöl im Einsatz.
Von den 209 kongeneren Biphenylen werden konventionsgemäß (z.B. nach LAGA-Richtlinie) 6 ausgewählte (PCB 28, PCB 52, PCB 101, PCB 138, PCB 153, PCB 180) bestimmt.
Damit ist eine relativ gute Abschätzung des Gesamtgehaltes an PCB in festen oder flüssigen Substanzen möglich.
LHKW Bestimmung leichtflüchtiger halogenierter Kohlenwasserstoffe in Wasser nach EN ISO 10301 mit statischer Headspacechromatographie.
LHKW wurden als Lösungsmittel oder Reinigungsmittel (z.B. Trichlorethen, Tetrachlorethen in chemischen Reinigungen) eingesetzt.
Heute ist in Deutschland entsprechend der Bundes-Immissonsschutzverordnung (2. BImSchV) nur noch Tetrachlorethen (Per) als halogeniertes Lösungsmittel in Chemischen Reinigungen erlaubt.
BTEX Bestimmung von Benzol, Toluol, Ethylbenzol und Xylolen mittels Headspace MS.
Wie auch die Bestimmung der LHKW kann die Untersuchung auf BTEX sowohl aus Wasser als auch aus Bodenproben oder sonstigen Matrices erfolgen.
Durch die Verwendung dieser Lösungsmittel (vor allem Toluol, Ethylbenzol und Xylole) in Benzin und auch als Lacklösemittel finden sich diese Stoffe in der Umwelt wieder.
PAK Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe finden sich z.B. auch heute noch in alten Straßenbelägen (Bindemittel aus Teer) oder auch aktuell in Verbraucherprodukten wie – oft schwarzen – Griffen von Werkzeugen.
Die Untersuchung erfolgt angepasst an die entsprechende Matrix (Wasser, Boden, Straßenbelag ,  Luft oder auch technische Produkte) mit massenspektrometrischer Detektion.
Metalle Ausgerüstet mit ICP-MS und ICP-OES können wir praktisch alle Metalle untersuchen.

Im Allgemeinen werden jedoch spezielle Metallzusammenstellungen untersucht wie z.B.

  • Quecksilber, Blei, Cadmium entspr. der  RoHS-Richtlinie (Restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment)
  • Bestimmung von Antimon, Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Kobalt, Kupfer, Nickel, Quecksilber in Staubproben
  • DIN EN 71-3-Sicherheit von Spielzeug -Migration bestimmter Elemente (Antimon, Arsen, Barium, Blei, Cadmium, Chrom, Quecksilber, Selen)
  • Metallübersicht mittels ICP-OES (Aluminium, Barium, Beryllium, Bor, Calcium, Kobalt, Chrom, Eisen, Kalium, Kupfer, Lithium, Mangan, Magnesium, Natrium, Nickel, Phosphor, Silicium, Titan, Vanadium, Zinn, Zirkonium, Zink)
  • Metalle für Untersuchungen nach LAGA-Boden: Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Nickel, Quecksilber, Thallium, Zink

Selbstverständlich führen wir auch Untersuchungen für Metalle nach Ihrer Spezifikation durch. Dies können auch Metalle wie Seltene Erden oder Edelmetalle wie Gold oder Silber sein.
Anionen Anionen wie Fluorid, Chlorid, Nitrat, Nitrit, Sulfat oder ortho-Phosphat werden bei vielen Wasseruntersuchungen geprüft. So gilt für Trinkwasser ein Grenzwert von 50 mg/l für Nitrat und für Nitrit sogar von 0,5 mg/l.

 

Biologische Parameter

Bakterien sind einzellige Lebewesen. Sie vermehren sich durch Zellteilung und können Kolonien bilden. Es gibt „harmlose“ Bakterien, aber auch Krankheitserreger.
Ein Maßstab zur Beurteilung der Bakteriologie eines Wassers ist die Bestimmung der Koloniezahl bei zwei unterschiedlichen Temperaturen und die Untersuchung auf coliforme Keime, E.coli und Enterokokken.
Folgende Mikroorganismen können z.B. untersucht werden:

  • Enterokokken, E.coli im Trink- und Beckenwasser sowie in Badegewässern (z.B. Talsperren)
  • Koloniezahl, coliforme Keime, Pseudomonas aeruginosa im Trink- und Beckenwasser
  • Clostridium perfringens im Trinkwasser
  • Legionellen (Legionella pneumophila) in Warmwasser- und aerosolbildenden Systemen
  • Pilze und Hefen in der Raumluft, auf Oberflächen und in kosmetischen Hilfsmitteln

Textbox: Hygieneempfehlung für Warmwassersysteme

Um einer Anreicherung von Legionellen im Warmwassersystem vorzubeugen, empfehlen wir, folgende Maßnahmen regelmäßig durchzuführen:

Reinigung und Entkalkung der Duschköpfe (um Ablagerungen vorzubeugen)

Thermische Desinfektion

  • Trinkwassererwärmer sind auf eine Temperatur von >70 °C aufzuheizen.
  • Jede Entnahmestelle ist bei geöffnetem Auslass für mind. 3 Minuten mit mindestens 70 °C heißem Wasser zu beaufschlagen.
  • Temperatur und Zeitdauer sind unbedingt einzuhalten und zu überprüfen.
  • Bei einem Zirkulationssystem müssen während der Aufheizphase unter Dauerbetrieb der Pumpe alle Entnahmestellen geschlossen sein, bis eine Temperatur von 70 °C in der Zirkulation vor Eintritt des Wassers in den Trinkwassererwärmer erreicht ist. Erst dann werden die Entnahmestellen zur Desinfektion geöffnet.