(Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Fragen zur allgemeinen Chemie; alles, was in keine andere Kategorie passt.

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immi07
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(Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von immi07 »

Hallo,

zur Überprüfung des Ionentauschers der Spülmaschine und zur Brunnenwasseranalyse habe ich diesen Test gekauft.
Der Wasserversorger sagt:
Calcium mg/l 127,00 127,50 128,00
Magnesium mg/l 23,10 24,00 24,90
Härte (CaCo3) mmol/l 4,10 4,25 4,40
Das Mineralwasser sagt:
Calcium mg/l 39,7
Magnesium mg/l 6,0
Hier kann man die Härte berechnen. °dH = (Ca * 1,4 + Mg * 2,307) / 10
23,39 °dH für Leitungswasser bzw 23,6 über CaCO3
6,94 °dH für das Mineralwasser
:conf: Der Farbumschlag im Leitungswasser und im Brunnenwasser erfolgt nach 16 Tropfen, was 16 °dH entspricht. :conf:
:conf: Der Farbumschlag im Mineralwasser erfolgt nach 4 Tropfen, was 4 °dH entspricht. :conf:
Testmenge war jeweils 5 ml.
:idea2: :idea2:
weitere 3 Tropfen Reagenz zum Mineralwasser, entspicht 7 Tropfen gesamt für 7 °dH
weiteres Mineralwasser dazu tropfen bis Farbumschlag nach rot. erfolgt bei 7,75 ml Gesamtflüssigkeit
nach Abzug von 7 Tropfen Reagenz und 1 Tropfen für rot statt grün 8*0,05 ml = 0,4 ml
Testmenge neu 7,35 ml
Für das Leitungswasser gegen gerechnet:
5 ml / 16 °dH = x ml / 23,4 °dH x= 7,31 ml
7,35 = 7,31 (mit haushaltsüblicher Genauigkeit)
Edit: neuer Versuch
Mit 7,25 ml Leitungswaser erfolgt der Farbumschlag nach 22 Tropfen.
:wall: Das stützt die Theorie zu hoher Konzentration der Testreagenz. :wall:

Gruß Thomas
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Glaskocher
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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von Glaskocher »

Wawawas sind das für drei Werte beim Leitungswasser? Dddreifachbestimmung oder Schwankungsbereich mit Mitttelwert?

Das Große Problem bei solchen Tröpfeltests ist der Volumenfehler. Man mißt 5ml (Kommastellen bewußt unterschlagen) Probe und gibt abgezählte Tropfen dazu. Dabei kann der eine Tropfen "normgerecht" von der ruhig gehaltenen Flasche fallen und der Nächste fällt zu früh, weil leicht verzittert. Das ist eine bessere Schätzhilfe und sollte nur mit der Genauigkeit der Tropfenzahl angegeben werden.

Da scheint ein systematischer Fehler drin zu sein. Jetzt müßte man das Ganze mit exakt simulierten Proben überprüfen, was bedeutet, eine definierte Menge Magnesium oder Calcium je Liter reinem Wasser zu lösen und den Test zu wiederholen. Um die zudosierte Menge Reagenz exakter messen zu können empfehle ich eine Analysenwaage. Damit kann man nebenbei dann das Gewicht des "Durchschnittstropfens" ermitteln.

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immi07
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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von immi07 »

Hallo Glaskocher,

ist Schwankung um den Mittelwert...

Ja, ich denke der systematische Fehler ist die Konzentration der Testreagenz.

mit 7,25 ml Wasser statt der geforderten 5 ml kommen 7 °dH für das Mineralwasser und 22 °dH für das Leitungswasser raus.
Das erfüllt die Erwartungen.

Gruß Thomas
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mgritsch
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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von mgritsch »

Also die erwartbare Genauigkeit bei solchen einfachen Testkits ist sicher begrenzt.
Beginnend mit der Genauigkeit die 5 ml vorzulegen (ich unterstelle mal: wenn es gut geht auf 5% genau)
Und dann wie groß "1 Tropfen" ist, das ist leider nicht so wirklich konstant. Eine Spur (!) an Spülmittel im Reagenz und die Tropfen werden sofort kleiner :) Die Dosierung erfolgt in relativ großen Schritten - 1 Tropfen = 1 dH... ca 5-10% reproduzierbar.
in Summe erscheint eine Abweichung um fast 50% aber doch sehr gröblich. Das Ergebnis würde ich dem Hersteller mal so um die Ohren hauen mit Bitte um Ersatzlieferung :)

Wenn du es genau reproduzieren kannst - dann eben um entsprechenden Faktor korrigieren. Dein Ansatz entsprechend mehr vorzulegen ist gut.

Natürlich kann es auch einen Unterschied zwischen Nominalangabe des Versorgers/Herstellers und dem was dann real aus der Leitung sprudelt geben. Ich habe da Unterschiede von ca 0,2-0,5 °dH gefunden, also relativ guter Match. Mehr als 1 würde ich nicht unterstellen.

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immi07
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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von immi07 »

Hallo mgritsch,

mit verschiedenen Mineralwässern und 7,25 ml (anstatt 5 ml) komme ich immer +/- 1 Tropfen ans erwartete Ergebnis.

Gruß Thomas
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mgritsch
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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von mgritsch »

Hau es dem Hersteller um die Ohren und hol dir ein Gratis-Set als Ersatz :)

Vanadiumpentoxid
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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

Die Trinkwasserhärte kann man auch recht einfach aber verlässlich komplexometrisch bestimmen. Ich habe das nach Waselowskys Anleitung gemacht und bin auf das gleiche Ergebnis gekommen wie mein Wasserversorger (6 Grad dH). Hier im Forum ist die Methode unter den Analysen ebenfalls beschrieben.
Vor 30 Jahren hatten wir mal 5 Grad dH - warum auch immer... naja, neue Brunnen - andere Geologie...
Gott gebe mir die Kraft, zu ändern, was ich verändern kann,
die Gelassenheit, hinzunehmen, was ich nicht verändern kann,
und die Weisheit, das eine vom anderen zu unterscheiden.
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immi07
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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von immi07 »

hier die Antwort,

Guten Tag Thomas,

vielen Dank für Ihre ausführliche Nachricht.

Einen Fehler bei der Reagenz können wir zum bisherigen Zeitpunkt nicht erkennen.
Von der Charge wurden ca. 150.000 Flaschen abgefüllt, von denen bisher keine Feedbacks oberhalb des Grundrauschens an uns zurück kamen.

Ihre Berechnungen und Umrechnungen sind vollkommen korrekt.

Ich vermute, dass die falschen Werte durch eine zu große Tropfenbildung herrühren.
Eine "falsche" Tropfenbildung resultiert entweder dadurch, dass die Flasche beim Eintropfen nicht komplett kopfüber (also im 180° Winkel) gehalten wird, sondern leicht schräg. Hierdurch "klebt" der Tropfen an dem Tropferaufsatz seitlich fest, bis er sich löst. Der Tropfen wird hierdurch zu groß.
Der Wert des Titrants ist auf die Tropfengröße eingestellt, die entsteht, wenn die Flasche komplett kopfüber gehalten wird.

Ebenfalls möglich ist, dass der Tropferaufsatz ein zu großes Loch aufweist und die Tropfengröße hierdurch beeinflusst wird.
Falls die erste Lösung nicht zutrifft, würde ich Ihnen zum Test gerne einen neuen Tropferaufsatz zukommen lassen.

Bitte geben Sie mir kurz bescheid, ob die Tropfen bei der komplett kopfüber stehenden Flasche die passende Größe entwickeln oder ob das Problem bestehen bleibt.
Ich sende Ihnen dann gerne einen neuen Tropfaufsatz zu.

meine Antwort

Hallo Herr ...,

die senkrecht gehaltene Flasche ergibt 19 Tropfen für 22°dH und zwischen 5 und 6 Tropfen für 7 °dH. Dem Testbesteck lag eine Bedienungsanleitung bei, in welcher aber die senkrecht zu haltende Flasche leider nicht erwähnt ist. Nun hat die ganze Probiererei schon 40% der Testlösung aufgebraucht...

Gruß Thomas
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Vanadiumpentoxid
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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

Ich schließe mich Glaskochers Meinung an und frage: wie genau kann solch eine Methode überhaupt sein, wenn die Tropfengrösse über die Richtigkeit des Ergebnisses entscheidet?
Da lob ich mir doch meine Bürette und die Komplexometrie!

Mit der Anschaffung einer titrimetrischen Grundausstattung eröffnen sich nahezu unbegrenzt viele weitere Möglichkeiten analytischen Experimentierens - insbesondere, wenn man Freude daran hat, die Zusammensetzung von Alltagssubstanzen zu ergründen. Wäre das nichts für Dich, immi07?
Gott gebe mir die Kraft, zu ändern, was ich verändern kann,
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lemmi
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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von lemmi »

Naja, ich würde von so einem einfachen Schnelltest auch nicht mehr Genauigkeit als +/-15 % erwarten. Ich hab den vor Urzeiten mal zur Härtebestimmung in Aquarienwasser verwendet, da kommt es auf 2° dGH mehr oder weniger nicht so an. Wenn man genauere Resultate möchte muss man eben titrieren.
"Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden. Aber nicht einfacher." (A. Einstein 1871 - 1955)

"Wer nur Chemie versteht, versteht auch die nicht recht!" (G.C. Lichtenberg, 1742 - 1799)

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Vanadiumpentoxid
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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

lemmi hat geschrieben:
Dienstag 4. Mai 2021, 23:18
Wenn man genauere Resultate möchte muss man eben titrieren.
So isses. 8)
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immi07
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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von immi07 »

Hallo lemmi,
Härtebestimmung in Aquarienwasser verwendet, da kommt es auf 2° dGH mehr oder weniger nicht so an
genau wie beim Ionentauscher der Spülmaschine und beim Brunnenwasser. Dafür ist das Testkit (mit Korrekturfaktor) völlig ausreichend.
Man wägt 8,405 g
in Komplexometrische Titrationen mit EDTA liegt weit jenseits meiner Möglichkeiten, aber ich kann damit leben :oops: :thumbsup:

Hallo Vanadiumpentoxid,
Mit der Anschaffung einer titrimetrischen Grundausstattung
für mich (uns) ist die Chemie nicht das Ziel sondern der Weg. Johanna fand es spannender mit heraus zu finden, :out: wie man die Anwendung des Testkit anpassen muß, um zum "richtigen" Ergebnis zu kommen. Bei der Überprüfung an den Mineralwässern war sie schon weg.
:arrow: (langweilig)

Gruß Thomas
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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

immi07 hat geschrieben:
Mittwoch 5. Mai 2021, 07:33
Man wägt 8,405 g
in Komplexometrische Titrationen mit EDTA liegt weit jenseits meiner Möglichkeiten, aber ich kann damit leben :oops: :thumbsup:
Für 99 % Genauigkeit reicht schon eine Feinwaage mit 0,01 g. Die kostet bei ebay 10-15 Euro.
Die Masslösung kann man sich fertig kaufen.
Fehler können sich auch gegenseitig aufheben. Ein Tropfen mehr oder weniger Masslösung macht u. U. auch schon 0,5 % aus.
Ich hatte 100 % Genauigkeit trotz Feinwaage mit 2 Stellen hinter dem Komma.
Die Motivation Deiner Tochter lasse ich als Gegenargument aber voll gelten... :wink:
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eule
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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von eule »

Hmm, keine ahnung, ob das nun genau passt, aber es gibt ja nun auch andere quantitative Methoden. Gerade bei diesen Bestimmungen irgendwelcher Clacium- und Magnesiumionen sollte man doch relativ leicht zur Prüfung auf Gravimetrie zurückgreifen können. Die kann man dann auch durch entsprechende Skalierung an die evtl- etas "gröbere" Waage anpassen können.
Unendliche Vielfalt in unendlicher Kombination.

Agressiv und feindselig, boshaft, manipulierend und hinterhältig, hämisch, überkritisch, herrschsüchtig und sinnlos brutal, das sind die Primärtugenden, die zusammengenommen Menschen vor allen anderen Spezies auszeichnen.

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Re: (Un)Genauigkeit eines Härtetest-Set

Beitrag von immi07 »

Hallo,

die Antwort

Hallo Thomas,

vielen Dank für Ihre Rückmeldung.

Das sind nun plausiblere Werte.
Da sich die Härtewerte von Wasser je nach Jahreszeit (bzw. genauer: je nach Bodentemperatur) verändern,
wäre nun eine längerfristige Messung vorteilhaft, um den Durchschnittswert zu ermitteln.

Ich kümmere mich gerne darum, dass Ihnen kurzfristig eine weiter Flasche Titrierlösung zugeht.

Bei Rückfragen bin ich gerne für Sie da.


________________________________
mit freundlichen Grüßen



:thumbsup: mit dem Ergebnis kann ich leben :thumbsup:
Gruß Thomas
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