Die Empfindlichkeit der Pflanzen gegenüber Kupfer ist sehr unterschiedlich.0,1 ppm können für einige Pflanzen toxisch sein, während eine Konzentration von bis zu 0,5 ppm für viele Pflanzen oft als ideal angesehen wird. Somit ist eine Titration bei der 1 ppm (0.0157 mmol/L) bereits die Obergrenze ist, nicht geeignet.
Kupfer kann in Nährstofflösungen in verschiedenen Formen vorkommen, z. B. als:
- Freies Kupfer-Ion (Cu²⁺) – direkt verfügbar für Pflanzen.
- Komplexiertes Kupfer – gebunden an Chelate wie EDTA.
Zur Bestimmung von Kupfer gibt es mehrere Methoden:
- Spektralphotometrie: Farbentwicklung mit Neocuproin oder Bicinchoninsäure.
- Atomabsorptionsspektroskopie (AAS): Hochpräzise Methode für Spurenanalyse.
- Komplexometrische Titration mit EDTA: Geeignet für direkte Cu²⁺-Bestimmung.
Detaillierte Titration von Kupfer mit EDTA
1. Prinzip der Methode
Bei der Titration wird Kupfer (Cu²⁺) mit Ethylen-Diamin-Tetraacetat (EDTA) in einem basischen Medium komplexiert:
Die Reaktion wird mit pH = 10 durchgeführt, um andere Metalle (z. B. Ca²⁺) auszuschließen.
2. Chemikalien
- EDTA-Lösung (0,05 mol/L)
- Ammoniak-Pufferlösung (pH = 10)
- Indikator: Murexid (Farbumschlag von Gelb → Violett)
3. Versuchsaufbau
Benötigte Geräte:
- Bürette (25 mL, Teilung 0,1 mL)
- Erlenmeyerkolben (100 mL)
- Pipette (10 mL)
- pH-Messgerät
4. Durchführung
- 10 mL der Nährstofflösung in einen 100-mL-Erlenmeyerkolben geben.
- 10 mL Ammoniak-Pufferlösung hinzufügen.
- 3-5 Tropfen Murexid-Indikator zugeben (Lösung färbt sich gelb).
- Mit 0,05 mol/L EDTA titrieren, bis der Farbumschlag zu Violett erfolgt.
5. Berechnung der Kupfer-Konzentration
Die Konzentration von Cu²⁺ berechnet sich nach der Formel:
6. Beispielrechnung:
- EDTA-Konzentration: 0,05 mol/L
- Verbrauchtes Volumen: 9,4 mL (0,0094 L)
- Probenvolumen: 50 mL (0,050 L)
Fazit
Die komplexometrische Titration mit EDTA ist eine zuverlässige Methode zur quantitativen Bestimmung von Kupfer in Nährstofflösungs-Konzentraten aber nicht in Nährstofflösungen selbst.
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