Kalium kommt in Nährstofflösungen als freies Kalium-Ion (K⁺) vor. Hohe Konzentrationen beeinträchtigen die Funktion Fe, Mn und Zn. Zinkmängel sind häufig am offensichtlichsten. In der Literatur finden sich Empfehlungen die zwischen 100 ppm ( 2.5575 mmol/L) und 400 ppm (10.2302 mmol/L) liegen. Somit ist die Titration zur Konzentrationskontrolle sinnvoll.
Zur Bestimmung von Kalium gibt es verschiedene Methoden:
- Flammenphotometrie: Messung der Emission von K⁺-Ionen.
- Ionenselektive Elektroden: Direktmessung der Kaliumkonzentration.
- Gravimetrische Fällung: Fällung als Kaliumtetraphenylborat (K[B(C₆H₅)₄]).
- Titration mit Natriumtetraphenylborat (Na[B(C₆H₅)₄]): Präzise Bestimmung von K⁺.
Detaillierte Titration von Kalium mit Natriumtetraphenylborat
1. Prinzip der Methode
Kalium-Ionen (K⁺) reagieren mit Natriumtetraphenylborat (Na[B(C₆H₅)₄]) zu schwer löslichem Kaliumtetraphenylborat:
Der Endpunkt der Titration wird durch Trübungsmessung (Nephelometrie) oder visuell erkannt.
2. Chemikalien
- 0,01 mol/L Natriumtetraphenylborat-Lösung (Na[B(C₆H₅)₄])
- Pufferlösung (pH = 7)
- Indikator: Toluol-Extrakt (bei Trübungsbestimmung optional)
3. Versuchsaufbau
Benötigte Geräte:
- Bürette (25 mL, Teilung 0,1 mL)
- Erlenmeyerkolben (100 mL)
- Pipette (10 mL)
- Trübungsmessgerät (optional)
4. Durchführung
- 10 mL der Nährstofflösung in einen 100-mL-Erlenmeyerkolben geben.
- 10 mL Pufferlösung hinzufügen.
- Mit 0,01 mol/L Na[B(C₆H₅)₄] titrieren, bis eine anhaltende Trübung erkennbar ist.
5. Berechnung der Kalium-Konzentration
Die Konzentration von K⁺ berechnet sich nach der Formel:
6. Beispielrechnung:
- Natriumtetraphenylborat-Konzentration: 0,01 mol/L
- Verbrauchtes Volumen: 12,5 mL (0,0125 L)
- Probenvolumen: 50 mL (0,050 L)
Fazit
Die Titration mit Natriumtetraphenylborat ist eine präzise Methode zur Bestimmung von Kalium in Nährstofflösungen.
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