Cadmium und Blei in Trinkwasser
AN-V-221
2020-05
de
Simultane Bestimmung durch Voltammetrie mit der Bi-Tropfenelektrode
Um die toxischen Auswirkungen von Cadmium auf den menschlichen Körper zu verringern und die neurotoxischen Wirkungen von Blei zu begrenzen, sind die vorläufigen Richtwerte in den «Leitlinien für Trinkwasserqualität» der Weltgesundheitsorganisation auf eine maximale Konzentration von 3 µg/L für Cadmium und 10 µg/L für Blei festgelegt. Die völlig quecksilberfreie Bi-Tropfenelektrode ist der nächste Schritt bei der Umwandlung der voltammetrischen Analyse in einen ungiftigen Ansatz zur Schwermetallerkennung. Der Einsatz dieses umweltfreundlichen Sensors für die anodische Stripping-Voltammetrie (ASV) ermöglicht die gleichzeitige Bestimmung von Cd und Pb in Trinkwasser. Die hervorragende Sensitivität ist zur Überwachung der vorläufigen WHO-Richtwerte mehr als ausreichend.
Um die toxische Wirkung von Cadmium auf die Nieren, das Skelett und das Atmungssystem zu verringern und die neurotoxische Wirkung von Blei zu begrenzen, wurden die vorläufigen Richtwerte in den „Guidelines for Drinking-water Quality“ der Weltgesundheitsorganisation auf eine Höchstkonzentration von 3 µg/L für Cadmium und 10 µg/L für Blei im Trinkwasser festgelegt.
Die quecksilberfreie Bi-Tropfenelektrode ist der nächste Schritt auf dem Weg, voltammetrische Analysen durch den Einsatz einer ungiftigen Arbeitselektrode für den Nachweis von Schwermetallen weiterzuentwickeln. Die Verwendung dieses umweltfreundlichen Sensors für die anodische Stripping-Voltammetrie (ASV) ermöglicht die gleichzeitige Bestimmung von Cadmium und Blei in Trinkwasser. Mit einer Anreicherungszeit von 60 s kann eine Nachweisgrenze (LOD) von 0,1 µg/L für Cd und 0,5 µg/L für Pb erreicht werden. Diese herausragende Empfindlichkeit ist mehr als ausreichend, um die vorläufigen WHO-Richtwerte zu überwachen.
Diese Methode eignet sich am besten für automatisierte Systeme oder Prozessanalysatoren und ermöglicht die vollautomatische Bestimmung von Cadmium und Blei in großen Probenserien.
Trinkwasser, Mineralwasser
Die Wasserprobe und der Grundelektrolyt werden in das Messgefäß pipettiert. Die simultane Bestimmung von Cadmium und Blei wird mit einem 884 Professional VA unter Verwendung der in Tabelle 1 angegebenen Parameter durchgeführt. Die Konzentration der beiden Elemente wird durch zweimalige Zugabe einer Cadmium- und Blei-Standardlösung bestimmt.
Die Bi-Tropfenelektrode wird vor der ersten Bestimmung von Cadmium und Blei elektrochemisch aktiviert.
| Parameter | Einstellung |
|---|---|
| Betriebsart | DP – Differential-Puls |
| Anreicherungspotential | -1,1 V |
| Anreicherungszeit | 60 s |
| Startpotential | -1 V |
| Endpotential | -0,35 V |
| Peakpotential Cd |
-0,7 V |
| Peakpotential Pb |
-0,5 V |
- Arbeitselektrode: Bi-Tropfenelektrode
- Referenzelektrode: Ag/AgCl/KCl (3 mol/L)
- Hilfselektrode: Glassy-Carbon-Elektrodenstift
Die Methode eignet sich zur Bestimmung von Cadmium und Blei in Wasserproben für Konzentrationen bis zu 15 µg/L. Die Nachweisgrenze der Methode beträgt ungefähr 0,1 µg/L für Cadmium und 0,5 µg/L für Blei.
| Probe | Cd (µg/L) | Pb (µg/L) |
|---|---|---|
| Leitungswasser gespiked mit β(Cd) = 2 µg/L und β(Pb) = 2 µg/L | 2,0 | 2,3 |
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