Wasser-Wissen


Redoxspannung

(reduction voltage, oxidation voltage) Abwasserinhaltsstoffe können reduzierend oder oxidierend wirken. Reduzierende Stoffe beispielsweise reagieren stark mit Sauerstoff, was zu einer Sauerstoffzehrung führt, oxidierende Stoffe wirken häufig desinfizierend und beeinflussen so möglicherweise Mikroorganismen in Kläranlage oder Vorfluter. Entsprechende Stoffe tragen zur Bildung des Redoxpotentials einer wässrigen Lösung bei, das wiederum mit einer entsprechenden Elektrode gemessen werden kann. Redoxspannungsmesswerte dienen hauptsächlich der Plausibilitätsprüfung weiterer Messdaten oder als Mess- und Regelparameter im Schwimmbadbereich. Da redox-aktive Stoffe sowohl mit Luftsauerstoff als auch mit organischen Inhaltstoffen reagieren können, ändert sich das Redoxpotential in Wasserproben in den meisten Fällen während des Transports ins Labor. Entsprechend muss eine aussagefähige Redoxpotentialmessung am Probenahmeort durchgeführt werden.

Die Redoxpotentialmessung (Einheit in V oder mV) erfolgt mit einer Elektrode (Gold oder Platin) gegen eine Referenzelektrode (i.d.R. Ag/AgCl in 3 mol/L KCl; es sind jedoch auch andere KCl-Konzentrationen möglich). Die Spannung, die sich in diesem System einstellt und gemessen wird (UG), hängt stark von der KCl-Konzentration des Referenzelektrolyten ab. Um einheitliche Ergebnisangaben zu gewährleisten, wird der Messwert entsprechend [23; Tabelle 2] in die Redoxspannung gegen die Wasserstoffelektrode umgerechnet (UH). Es gilt:

Gleichung 3 UH = UG + UB

wobei die Korrekturgröße UB je nach Temperatur und Referenzelektrode Werte zwischen 171 mV und 260 mV annehmen kann.

Bei der Ergebnisausgabe ist zu beachten, dass angegeben werden muss, gegen welche Referenzelektrode der Messwert erhalten wurde, da dies die Messung stark beeinflusst. Gelegentlich wird verlangt, den Messwert gegen die Standardwasserstoffelektrode umzurechnen. Zu beachten ist weiterhin, dass die Messung des Redoxpotentials temperaturabhängig ist.

Daneben ist auch noch von Bedeutung, dass das Redoxpotential pH-Wert abhängig ist. Um dies zu berücksichtigen wird als Rechengröße der rH-Wert herangezogen. Dieser errechnet sich wie folgt:

Gleichung 4 rH = UH (in mV)/28,9 mV + (2 * pH)