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Quantitative Analyse von Silizium

Silizium kommt in Nährstofflösungen hauptsächlich als Kieselsäure (H₄SiO₄) und Silikat-Ionen (SiO₄⁴⁻) vor. In den meisten Pflanzen vorhanden, reichlich in Getreide, Gräsern und Baumrinde. Es wird vermutet, das SiO 2−3  die Resistenz gegen Pflanzenkrankheiten verbessert. Düngerempfehlungen reichen von 0 ppm bis 140 ppm (4.9849 mmol/L). box 16x16 bedingt Je nach Literatur also geeignet bis ungeeignet für eine Mengenbestimmung durch Titration.


Zur Bestimmung von Silizium gibt es verschiedene Methoden:

  • Molybdänblau-Spektrophotometrie: Bildung eines Molybdän-Silikat-Komplexes mit Farbänderung.
  • Gravimetrische Bestimmung: Fällung von Siliziumdioxid (SiO₂) und Wägung.
  • Komplexometrische Titration mit Fluorid: Bildung eines SiF₆²⁻-Komplexes, Rücktitration mit Lanthan.

Detaillierte Titration von Silizium mit Fluorid

1. Prinzip der Methode

Silizium wird mit Fluorid-Ionen (F⁻) zu einem stabilen Hexafluorosilicat-Komplex umgesetzt:

SiO2 + 6F SiF6²⁻

Die überschüssigen Fluorid-Ionen werden mit Lanthan(III)-Chlorid (LaCl₃) rücktitriert. Der Endpunkt wird mit **Alizarin-Komplexon** als Indikator bestimmt. Farbumschlag: rosa nach violett.

 

2. Chemikalien

  • 0,01 mol/L Natriumfluorid (NaF)-Lösung
  • 0,01 mol/L Lanthan(III)-Chlorid (LaCl₃)-Lösung
  • Pufferlösung (pH 3, Essigsäure/Natriumacetat-Puffer)
  • Alizarin-Komplexon (Indikator)
 

3. Versuchsaufbau

Benötigte Geräte:

  • Bürette (25 mL, Teilung 0,1 mL)
  • Erlenmeyerkolben (250 mL)
  • Pipette (10 mL)
  • Magnetrührer
 

4. Durchführung

  1. 10 mL der Nährstofflösung in einen 250-mL-Erlenmeyerkolben geben.
  2. 5 mL 0,01 mol/L NaF-Lösung zugeben und 5 Minuten reagieren lassen.
  3. 5 mL Pufferlösung (pH 3) hinzufügen.
  4. 2-3 Tropfen Alizarin-Komplexon-Indikator zugeben.
  5. Mit 0,01 mol/L LaCl₃ titrieren, bis der Farbumschlag von rosa nach violett erfolgt.
 

5. Berechnung der Silizium-Konzentration

Die Konzentration von Si berechnet sich nach der Formel:

c ( Si ) = V LaCl c LaCl 1 1 V Probe

6. Beispielrechnung:

  • Lanthan(III)-Chlorid-Konzentration: 0,01 mol/L
  • Verbrauchtes Volumen: 9,2 mL (0,0092 L)
  • Probenvolumen: 50 mL (0,050 L)
c ( Si ) = 0.0092 0.01 1 1 0.050 = 0.00184 mol/L = 1.84 mmol/L

 

Fazit

Die Rücktitration mit Lanthan ist eine präzise Methode zur quantitativen Bestimmung von Silizium in Nährstofflösungen.

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