Ermittlung des Biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB)

Interessante Versuche aus der Biologie, Biochemie und Biotechnologie.

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iTim
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Ermittlung des Biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB)

Beitrag von iTim »

Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB)


Der Biochemische Sauerstoffbedarf gibt die Menge an Sauerstoff an, die Mikroorganismen benötigen um alle organisch-abbaubaren Kohlenstoffverbindungen
zu oxidieren. Die Zeit für die Oxidation beträgt in diesem Versuch 5 Tage unter kontrollierten thermischen Bedingungen (20°C).
Daher wird der in diesem Versuch beschriebene BSB auch BSB5 genannt.

Geräte:


Überlaufkolben (97ccm und 365ccm), Braunglas Gewindeflasche (510ccm), Magnetrührstäbchen, Gummiköcher (passend für Glasflasche), OxiTop Messkopf, Magnetrührer,
Thermoschrank auf 20°C regelbar, Kolbenhubpipette, Trichter, Probenflasche 1 Liter

Chemikalien:

Natriumhydroxid Plättchen (C)
Warnhinweis: c

Allylthioharnstoff (ATH-Lösung 1g/L) (Xn)
Warnhinweis: xn

Wasserprobe (Flusswasser, Teichwasser, Moorwasser)

Hinweise:


Es ist sehr wichtig, darauf zu achten, das die Temperatur von 20°C eingehalten wird. Der Thermoschrank sollte möglichst nicht vor Ablauf der 5 Tage geöffnet werden.
Für die BSB Bestimmung benötigt man spezielle Faktoren, die von dem Probevolumen abhängen. Bei 365ccm Probenvolumen wird ein Faktor von 2 angewendet, bei einem Probevolumen von 97ccm
ein Faktor von 20. Diese werden später für die Endrechnung benötigt. Bei dem befüllen des Köchers mit NaOH sollten Handschuhe und eine Pinzette verwendet werden. Bei der Reinigung des Köchers ist darauf zu achten, das Handschuhe verwendet werden, da noch reste an NaOH enthalten sein können.

Durchführung:

Als erstes wird der Überlaufkoben und die Braunglasflasche mehrmals mit dem Probenwasser gespült. Die Auswahl der Überlaufkolben richtet sich nach der Art der Wasserprobe. Für stark belastetes Wasser den
97ccm Kolben und für schwach belastetes Wasser den 365ccm Kolben. Anschließend wird die Wasserprobe in den gespülten Überlaufkolben gegeben und dann über den Trichter in die Braunglasflasche. Jetzt kann ein Magnetrührer und die ATH-Lösung hinzugegeben werden. Die Endkonzentration an ATH in der Probelösung sollte 5mg/L betragen und muss daher je nach verwendeten Probevolumen berechnet werden.
Nun wird der Gummiköcher in den Flaschenhals eingesetzt und mit 3-5 Plättchen NaOH befüllt. Jetzt wird der OxiTop-Messkopf fest aufgeschraubt und die gesamte Messapparatur auf der Rührplattform im
Thermoschrank gestellt. Anschließend betätigt man beide Messschalter (S und M gedrückt halten) bis die Digitalanzeige auf beiden stellen eine Null anzeigt. Nach 5-6 Tagen kann man die gesamte Apparatur aus dem Thermoschrank nehmen und durch fünfmaliges drücken der Taste S den Messwert am 5 Tag ablesen. Es können auch die Werte von den vorherigen Tagen abgefragt werden. Je nach Anzahl der Tage muss auch die S-Taste betätigt werden. Sollte der Messkopf einen der folgenden Werte Anzeigen, so konnte er keinen Messwert aufnehmen und der Speicher ist leer. (1f,2f,3f,4f,5f) Die jeweilige Zahl entspricht dabei dem Tag und das "f" bedeutet das kein Messwert gespeichert wurde. Gründe dafür könnten z.B. sein, das der Messwert zu hoch oder zu niedrig ist. Kann man nun am 5 Tag einen Messwert ablesen, so wird dieser mit dem jeweiligen Faktor multipliziert und das Ergebnis entspricht dann der Einheit in mg/L. Es bietet sich auch gut an aus allen Messwerten ein Diagramm zu erstellen. Aus diesen kann man dann sehr schön die Biochemische Aktivität ablesen.

Entsorgung:


Die Probelösung kann problemlos dem Abwasser zugeführt werden. Reste des im Köcher befindlichen NaOH`s, werden stark verdünnt in den Abfluss gegeben.

Erklärung:

Bei der Oxidation von Kohlenstoffverbindungen benötigen die Mikroorganismen Sauerstoff.

C + O2 --> CO2

Das bei der Atmung, der Mikroorganismen, entstehende Kohlenstoffdioxid reagiert mit dem Natriumhydroxid zu Natriumcarbonat.

2NaOH + CO2 --> Na2CO3 + H2O

Durch diese Reaktion entsteht ein Unterdruck im Reaktionsgefäß, welcher durch einen Drucksensor im OxiTop erfasst und in einen Zahlenwert umgestzt wird.
Das in diesem Versuch verwendete ATH, hat die Aufgabe, Nitrifikationsprozesse zu hemmen, da diese unerwünscht sind.

Bilder:

Bild
Die Gerätschaften und Chemikalien.

Bild
Unterschiedliche Überlaufkolben, je nach Belastunsgrad.

Bild
Thermoschrank mit Rührplttformen gewähleistet genaue und gleichbleibende Messergebnisse.

Caesiumhydroxid
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Beitrag von Caesiumhydroxid »

2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
Bei den Reaktionsgleichungen sollte man das Gleichheitszeichen durch einen Reaktionspfeil ersetzen.

Ansonsten recht interessant :)

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iTim
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Beitrag von iTim »

DANKE,
mfg. Tim

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iTim
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Beitrag von iTim »

So, nun endlich auch hier einige Bilder.
mfg. Tim

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frankie
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Beitrag von frankie »

Schön,... das letzte Bild ist nur leicht verwackelt. Sag, werden diese "OxiTops" nur für die BSB Bestimmung gebraucht, oder finden die auch anderweitig Verewndung ?

mfg
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(Thomas Jefferson)

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iTim
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Beitrag von iTim »

Die Unschärfe ist beabsichtigt, da auf den Probenflaschen Daten stehen, welche ich somit unkenntlich gemacht habe. Man sollte aber noch ausreichend
erkennen. Mir ist nur die oben genannte Variante bekannt. Ich denke das man die Geräte auch nur zu diesem Zweck verwenden sollte. Hast du denn an etwas spezielles gedacht?
mfg. Tim

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dg7acg
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Beitrag von dg7acg »

Tim, mach doch lieber ein scharfes Foto und schwärze die sensiblen Daten einfach mit einem Bildbearbeitungsprogramm! Was der CIA reicht, sollte auch deinem Arbeitgeber als Datenschutzmaßnahme reichen. Das Foto hier ist augenkrebserregend zum Quadrat. :mrgreen:
...auf der Steuerflucht erschossen! :twisted:

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Newclears
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Beitrag von Newclears »

Naja, wenn man das Wort "Rührplattform" durch "Schüttelplattform" oder "Multivortex" ersetzt ist die Unschärfe dadurch befriedigend zu erklären... :angel:
"...wie ein Sprecher betont,hat für die Bevölkerung zu keinem Zeitpunkt Gefahr bestanden."
"...mittlerweile rostet das Miststück..." E.v. Däniken

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iTim
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Beitrag von iTim »

So, habs mal geändert^^

Manfred
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Beitrag von Manfred »

Sehr gute Anleitung!
Wir hatten damals im Bio LK immer das Problem, dass die Schnelltests reinen Sauerstoff benötigten und eig. wusste kaum jemand was es mit der Indizierung (5 beim BSB) auf sich hatte.
Die Erklärung ist einfach nur gut und gibt alle wichtigen Infos, vielen Dank!
Forschung und Lehre sind frei!

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iTim
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Beitrag von iTim »

Hier einmal eine Tabelle für handelsübliche 0,05 prozentige ATH-Lösung bei den jeweiligen Überlaufkolben.

22,7ml zu 0,12ml ATH
97ml zu 0,5ml ATH
240ml zu 1,4ml ATH
365ml zu 2,0ml ATH
432ml zu 2,4ml ATH

Wobei sich das erste Volumen, auf das Füllvolumen des Überlaufkolbens bezieht.
Mfg. Tim

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iTim
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Beitrag von iTim »

Wann werden eigentlich die neuen Versuche, in die einzelnen Themengebiete einsortiert? Mfg. Tim

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Cyanwasserstoff
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Beitrag von Cyanwasserstoff »

Da gibt es einen netten mathematischen Zusammenhang, anhand dessen sich das berechnen lässt.

t = a*W(Moderator)+b*n(Fehler)+c*n2(Nachfragen)

a, b, c = näher zu bestimmende Proportionalitätskonstanten

Man merkt vllt., dass ich gerade für Physik lerne. :mrgreen: Ich werde versuchen, mich nach der Klausur (Montag) um die Artikel zu kümmern. Ich habe Anfang der Woche schon 5-6 Artikel verschoben, aber angesichts der vielen noch unfertigen fällt das scheinbar kaum auf...
"It is arguably true that the tetrapyrrole system is Nature's most remarkable creation."
- Claude Rimington

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