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lieber Hunki,
hilft das hier:
Oxymetrie
Oxymetrie, oft auch Oximetrie geschrieben, ist die Fachbezeichnung für die Messung des Sauerstoffgehaltes. Die Bestimmung des Gehaltes an gelöstem Sauerstoff in Flüssigkeiten ist hierbei von besonderem Interesse wegen ihrer großen Bedeutung in Medizin, Pharmazie, Aquakultur und Abfallwirtschaft. Es gibt heute im Wesentlichen drei Methoden der Sauerstoffmessung: Winkler-Methode, Polarographische Methode und Lumineszenz-Methode.
Winkler-Methode
Die Winkler-Methode wurde bereits 1888 entwickelt und beruht auf der Oxidation von zweifach positiv geladenen Manganionen mittels des gelösten Sauerstoffes: Durch Zugabe von Mangan(II) und Kaliumjodid unter Luftabschluß zur Probe bildet sich ein Mangan(II)hydoxid das zu Mangan(III)hydroxid oxidiert wird und als brauner Niederschlag ausfällt:
Mn2+ + 2OH- -> Mn(OH)2
2 Mn(OH)2 + 1/2 O2 + H2O -> 2 Mn(OH)3
Nach Zugabe von Schwefelsäure wird das Mangan(III) zugunsten des Jodids reduziert:
2 Mn(OH)3 + 2 I- +6 H+ -> 2 Mn2+ + I2 + 6 H2O
Die Menge des so gebildeten Jods ist der Menge des ursprünglich vorhandenen Sauerstoffs äquivalent und wird nun titrimetrisch mit Natriumthiosulfat bestimmt:
2 S2O32- + I2 -> S4O62- + 2 I-</sub>
Die Massenkonzentration an gelöstem Sauerstoff wird nun nach der Formel
cm = (Mr x V2 x c x F)/(4 x V1) (in Milligramm je Liter)
berechnet, wobei
Mr = molare Masse von Sauerstoff
V1 = Volumen der titrierten Probe (in ml)
V2 = Volumen des verbrauchten Natriumthiosulfats (in ml)
c = Konzentration des Natriumthiosulfats (in mmol/l)
F = V0/(V0–V')
V0 = Volumen der Probenflasche (in ml)
V' = Volumen der zugegebenen Mangansulfatlösung (in ml)
Durch die hohe Genauigkeit von einigen Mikrolitern je Liter und das relativ aufwendige Titrierverfahren kommt diese Methode besonders in Analyselaboren zum Einsatz.
Polarographische Methode
Bei dieser Methode wird Sauerstoff elektrochemisch reduziert:
02 + 2 H2O + 4 e- -> 4 OH-
Der elektrische Strom wird über Elektroden abgeleitet und seine Größe dient als Meßsignal. Dieses auch heute noch weit verbreitete Verfahren geht auf das Jahr 1897 zurück, erste Anwendungen am Menschen gelangen Mitte des 19. Jahrhunderts. Die bekannteste Umsetzung dieser Methode wird Clark-Elektrode bezeichnet. Die Meßzelle ist hierbei mit einem Elektrolyt gefüllt in dem sich Anode und Kathode befinden, die wiederum durch eine nur für Sauerstoff durchlässige semipermeable Membran voneinander getrennt sind. Die Reduktionsreaktion findet an der üblicherweise aus Edelmetall bestehenden Kathode statt. Aufgrund ihrer Einfachheit ist diese Methode auch für den Feldeinsatz geeignet, sie erreicht jedoch nicht die Genauigkeit des Winkler-Verfahrens.
Lumineszenz-Methode
Während die theoretischen Arbeiten dieses Verfahrens auf das Jahr 1947 datieren erfolgte die praktische Umsetzung erst 1987. Diese Methode nutzt die Lumineszenzstrahlung eines geeigneten Leuchtstoffes (Luminophore) aus, der durch Einstrahlung von normalem Licht angeregt wird. Die Anregungsenergie der Lumiphoren wird mit verschiedenen Zeitkonstanten auf die Sauerstoffmoleküle abgegeben, was in einer charakteristischen Dämpfung in der Intensitäts-Zeit-Kurve zu beobachten ist. Abhängig vom Material des Leuchtstoffes (meistens Metalloporphyrin-Albumin-Komplexe) und der Wellenlänge des eingestrahlten Lichtes ist die Lumineszensstrahlung bzgl. Maximal-Intensität und zeitlichem Abklingverhalten von der das bestrahlte Material umgebenden Sauerstoffkonzentration abhängig.
Gruß Rainer