Bemerkungen znr Wasseranalyse. Yon

A. Wagner.

I. B e m e r k u n g e n z u r B e s t i m m u n g des f e s t e n R ~ _ c k s t a n d e s .

Dampft man in kleinen Porzellan- oder P!atinschalen ein Quantum von circa 1/2 1 des zu untersuchenden Wassers sehr langsam t~ber so klein gestellter Gasflamme ein, class die Spitze der Flamme das unter der Sehale befindliche Drahtnetz nicht ber~hrt, so findet man - - we- nigstens bei Anwendung des Mttnchener Gases - - den der Flamme zu- gewendeten Theft der Schale nach dem Eindampfen schwarz-grau an- gelaufen, wobei h~tufig die ~aschen des Drahtgitters deutlich zu erkennen sind. Diesen ~Anflug kSnnte man zun~eh~t ftir Russ ansehen; l~sst man jedoch die Schale einige Zeit lang an der Luft stehen, so wird der Anfiug schmierig und feucht und zeigt bei der Prt~fung mit der Zunge

einen intensiv saueren Geschmack; derselbe kann nichts anderes als Schwefels~ure m~d schwefelsaures Ammoniak sein, entstanden aus dem Schwefelgehalte des Leuchtgases. Bei Anwendung einer Piatinschale pflegt derselbe gew~hnlich bedeutender aufzatreten, als bei Benutzung einer Porzellanschale. Entfernt man diesen Anflug yon der Schale vor dem Wiegen des Abdampfungsrackstandes nicht~ so kann hierdurch ein ganz merklieher Fehler entstehen. Ein Abwischen ist aber, besonders bei einer Platinschale, immerhin bedenklich.

Aus diesem Grunde lege ieh beim Eindampfen des Wassers unter die Schale kein Drahtnetz, sondern ein @nnes Platinblech, so dass der ganze Baden der Schale hierdurch geschOtzt ist. Aehnlich wie S t o lb a*) die Platintiegel dutch Platin gegen Gewichtsabnahme bei roller t~lamme sichert~ so schOtze ich hier die Platinschale durch Platinunterlage gegen Gewichtszunahme bei niederer Flamme.

*) Diese Ze~schr. 13~ 309. F r e s e n i u s , Zeitschrif~ f. analy~. Chemie. XX. Jah~gang. 2 °

324 Wagner: Bemerkungen zur WasseranMyse.

Folgender Versuch wird die Bedeutung des besagten Umstandes erkennen lassen, wobei ich jedoeh bemerken muss, dass, wis ieh naeh- tr~glieh aus den Sitzungsberiehten des 3/[ttnehener Magistrats ersehen habe,

zu fraglicher Zeit ein Gehalt des Leuchtgases an Sehwefelwasserstoff und Ammoniak amtlich constatirt worden ist. Js eiu halbes Liter des- selben Trinkwassers wurde zu gleicher Zeit einmal in einer auf Draht- netz und einmal in einer auf Platinbleeh stehendsn Platinsehale dureh sehr klein gestelRe Gasflammen eingedampft. Die erstere Schale zeigte am Boden einen sehr merkliehen, schwarzgrauen Anflug; die letztere

blieb v611ig blank, daftir abet hatte das untergelsgte Platinblech einen starken, grauen Anflug. Dieses Bleeh wurde nun mit destillirtem Wasser abgesp~lt und zur erhaltenen LSsung etwas Salzs~ure und Chlor- " baryum zugeft~gt, wodureh sich augenblicklieh ein weisser Niedersehlag

,Jon sehwsfelsaurem Baryt bildete. Beim Wiegen der beiden Schalen naeh dam Trocknen bei 150 0 wurde der seheinbare Trockenrttekstand in tier ersteren Sehale um 12 mg schwerer gefunden als in der letzteren. Will man den Troekenrtiekstand aueh noah zur Bestimmung der organi- schen Substanzen im Wasser dureh Gl~lhen der Schale verwenden, so

wtirde der bssagte Anfiug yon Schwefels~ure und schwefelsaurem Am-

moniak durch die grSssere Hitze der vollsn Gasflamme verjagt und da- /

dureh die Mange der organisehen Substanzen bedeutend zu gross ge-

funden werden.

II. B e m e r k u n g e n zu r B e s t i m m u n g de r o r g a n i s c h e n S u b s t a n z e n .

Bei Ausff~hrung einer vollstiindigen quantitativen Trinkwasseranalyse ist man gezwungen, eine absolute Zahl fttr die ~enge tier orgauisehen Substanzen des Wassers anzuf~hrsn, indem bei vielen Brunnenwassern stark bevSlkerter Stadtquartiere ein ganz bedeutender Gehalt an solcheu getroffen wird. Der Chemiker ist hierdureh geradezu in die Zwangs- lage gebraeht, eiue Zahl aufstellen zu mt~ssen, fur welche er unmSglich einstehen kann, da heutigen Tages noah nieht eine brauchbare ~ethode zur vSllig sieheren quantitativen Bestimmung der organisehen Bestand-

theile des Wassers existirt. Mit Yollem Reeht bemerken K u b e l und T i e m a n n *) bei dieser

Gelegenheit, dass eine Bestimmung der organischen $ubstanzen des J

~) Anleitung zar UMersuchung yon Wasser.

Wagner: Bemerkungen zur Wasseranalyse. 325

Wassers so lunge fiberhaupt unmSglieh ist, als man nicht weiss, was

man bestimmen soll. Aehnlieh wie man sieh fraher, als es noch keine brauchbare Me-

thode zur quantitativen Bestimmung der Nitrate des Brunnenwassers gab, ~iber diese Sehwierigkeit wegzusetzen suehte dureh die Behauptung, Nitrate seien gar night oder hSehstens in nieht beaehtenswerthen Mengen im Brunnenwasser enthalten - - eine Behauptmag, welehe dutch zahl- reiche Analysen der Wasser der versehiedensten Stadte grandlich wider- legt ist - - , ~thnlieh ging es auch fraher mit der Bestimmung der organisehen Stoffe. Man bezeiehnete dieselben einfaeh als ganz unschSd- lithe Quellsgure, Quellsatzsgure etc. und half sieh ferner mit der An-

nahme, dass in Folge der Absorptions- und 0xydations-Fahigkeit des Bodens Harnbestandtheile und dergleiehen Stoffe im Brunnenwasser gar

nicht vorhanden sein kSnnten. Die Natur der organischen Stoffe im Brunnenwasser ist jedenfalls

eine mannigfaltigere. S e h e r e r , sowie F r e s e n i u s fanden z. B. in den Nineralquellen zu Braekenau und zu Weilbaeh Butters~ure, Propion- s~ure etc.; ferner kann wohl nieht mehr bestritten werden, dass in den stark bevSlkerten St~dten das Grundwasser in Folge der Undichtigkeit yon Canalen und Abtrittsgruben dutch theils in Zersetzung begriffene, theils noeh unver~nderte Bestandtheile menschlicher und thieriseher Secretionen direct verunreinigt wird. So konnte ich z. B. in Mtinehen in dem Wasser einer Brunnengruppe alle eharakteristisehen Nerkmale des Pferdeharns jahrelang erkennen. Aueh in Folge yon Einle i tung tier st~tdtisehen Sehwemmcan~le in Flt~sse wird das Wasser derselben wohl andere organisehe Bestandtheile als blos unschgdliehe Queltsiture gel6st enthalten. Nach K u b e l und T i e m a n n soll ein Theft der im Berliner Brunnenwasser enthaltenen organischen Stoffe die Natur orga- .niseher Basen besitzeu, wobei an dieselben eig Theil der im Wasser gefundenen Sguren gebunden sein masse. Far Manehener Wasser muss ieh aus Yielen Erfahrungen als ganz sieher annehmen, dass sin Theil der organischen Substanzen des Brunnenwassers aus organischen S~iuren, welehe an Basen gebunden sind, besteht. Dampft man n~tmlich ein grSsseres Quantum Manehener Brunnenwassers zur v61tigen Trockne ein, behandelt den Raekstand mit destillirtem Wasser und bestimmt in dem

wieder 15sliehen Theil die Minerals~uren und Basen (incl. Ngs) mit aller Sorgfalt dutch Controlanalysen, so wird man gew6hnlieh eine grSssere Gesannntmenge yon Basen, als sic den Ninerals5uren entspreehen

22*

326 Wagner: Bemerkungen zur Wasseranalyse~

k-ran, finden. Dass der Ueberschuss der gefundenen Basen nicht etwa- yon wieder gelOsten Carbonaten des Kalks oder der Magnesia herriihrt~ l~sst sich dadurch erkennen, dass der eingedampfte Rackstand des 10s- lichen Theiles mit verdttnnten S~uren nicht aufbraust. Es muss also. ein Theil tier organischen Stoffe aus S~uren, gebunden an Basen, be- standen haben.

Die vorgesehlagenen. Methoden zur quantitativen Bestimmung der organischen Stoffe granden sieh auf verschiedene Principien.

F r a n k l ' a n d und A r m s t r o n g etc.*) wollen die Menge der or- ganisehen Stoffe durch Elementaranalyse bestimmen und aus der gefun- denen Kohlensgure berechnen unter der Annahme, dass humusartige Substanz 58~ Kohlenstoff enthalte. Dies Verfahren ist nur dann start- haft, wenn man auch den Beweis erbringen kann, dass das fragliehe Wasser keine andere organisehe Substanz als humusartige enthglt. Bei der Analyse-yon Brmmenwassern aus bewohnten Stadtgegenden oder yon Flusswasser, welches st~dtische Abfallstoffe, F~brikabwasser etc. aufgenommen hat, muss jedoeh diese Methode vOllig ausgesciflossen werden. D~sselbe gilt ~uch fiir die Methode:~, welehe auf Reductioa yon Silberoxyd oder yon aberm~ngansaurem Kali beruhen. DieselberL

geben zwar einen Anhaltspunkt, um die Brauchb~rkeit eines Wassers vergleichend ausdr~cken zu k0nnen, gestatten jedoch nicht die AuN steliung einer sicheren Z~hl ftir das ~bsolute Gewicht der vorhandenen organischen Stoffe. Bei der zuletzt erw~hnten Methode der Bestimmung mittels Kaliumpermanganats naeh K u b e l wird bek~nntlich die Menge der vorhandenen organischen Stoffe in tier Weise gefunden~ dass mart den Verbr~uch aM Kaliumperm~ng~n~t mit der Zahl 5 multiplieirt. Ueber diese Bestimmungsweise urtheilen abrigens Kubel und T iemann , dass diese Bestimmungsart ~>nicht l~nger mehr ~ufrecht zu erhalten~ sei. Welch' ungeheuerliehe Resultate man bei Anwendung solcher Me- thoden erhalten kann, hierfOr will ich fo]gendes Beispiel als Curiosum anftihren. In einer yon der Mfinchener Universit~t preisgekrOnten Arbeit~ ver0ffentlicht in der Zeitschrift filr Biologie 14, 190--280, sind Viele chemische Analysen yon Wassern unter Bestimmung der org~nisehen Stoffe nach K u b e l angefahrt, woraus ich nur einige F~lle erw~ihnen will. Canulwasser~ Abdampfungsrackstand: 0~4~66 ; organische Stoffe: 1,063; K~lk: 0,14~6g im Liter. - - Hofgr~benb~cb, Abd~mpfungsrfick-

*) Diese Zeitsehr. 8~ 488.

Wagner: Bemerkungen zur Wasseranalyse. 327

:stand : 0,468 ; organische Stoffe : 0,496 ; Kalk : 0~105 g im Liter. Wie man ersieht, hat bei soleh' unbrauchbarer Bestimmungsmethode die :~enge der organischen Stoffe allein sich schon bedeutend grOsser als die gesammte Rtickstandsmenge ergeben~ obgleich Kalksalze und andere Stoffe noeh zugegen waren.

Ist man in die Zwangslage versetzt, dureh eine absolute Zahl die :~Ienge der organisehen Stoffe eines Wassers ausdriicken zu miisseu, so halte ieh es far geboten, aueh stets anzufiihren, naeh weleher ~{ethode diese Z~hl gewonnen wurde, und ein nicht faehkundiges Publicum dar- tiber aufzukl~ren~ dass solehe Zahlen nur mit ¥orsieht betraehtet und verglichen werden dtirfen. "

Ft~r die Bestimmung der organisehen Substanzen halte ieh, d~ bei Gegenwart yon Nitraten der einfache Cxliihverlust hie maassgebend sein kann, folgendes Yerfahren Bin, welches mir wenigstens fi~r hiesiges Wasser, das kohlensauren Kalk als iiberwiegenden Hauptbestandtheil enth~lt, am besten entsprieht.

Nach quantitativer Bestimmung aller abrigen Bestandtheile des Wassers dampfe ich entspreehende Mengen desselben ein und" trenne den trockenen Abdampfungsriickstand dureh destillirtes Wasser in einen lmltisliehen und in einen 15slichen Theil, in welch' letzterem die ttaupt- masse tier organisehen Stoffe enthalten ist. Im unlSsliehen Theil, der bei hiesigen Wassern fast. nur ~3a(303 und ~ g C O 3 enthiilt, bestimme ieh den Gehalt an organisehen Stoffen dureh Gliihen einer getrockneten ]?robe im Platintiegel unter nachtr~tglichem Behandeln mit kohlensaurem Ammoniak in tiblicher Weise. Der in Wasser 15sliehe Theil wird, wenn l~itrate nieht~ oder in nieht bestimmbarer h~enge~ zugegen sind~ nach dem Eindampfen in einem Platinseh~tlehen getroeknet~ gewogen, his zu sehr sehwaeher Rothgluth erhitzt und wieder gewogen. Sind aber Ni- trate in grSsserer IKenge zugegen, so dass die vorhandenen organischen Stoffe nieht zur Yerwandlung der Nitrate in Carbonate ausreichen warden, so setze ieh dem in Wasser 15sliehen Theil nach dem Trocknen und

' Wiegen etwas reine ZuckerlSsung zu~ dampfe ab und erhitze nun das :Platinseh~tlehen allmiihlich stellenweise dureh sehr kleine Gasflamme, da- mit kein Verpuffen eintreten kann. Naeh l~tnger anhaltender, aber sehr schwaeher Rothgluth ist die Zuekerkohle verbrannt, worauf der Rack- stand mit kohlens~urehaltigem Wasser befeuehtet und nach dem Trock- hen wieder gewogen wird. Die Gewiehtsabnahme draekt in diesem Falle aus: das Gewicht der organisehen Stoffe und die Differenz zwischen

328 Wagner: Bemerkungen zur Wasseranalyse. \

dem Aequivalent der vorhanden gewesenen Salpeters~ure nnd der a~ ihre Stelle getretene n Kohlens~iure, welche Differenz aus der gefundenell ~enge der ~Nitrate leicht berechnet nnd in Abzug gebracht werden kanm

VOllig genan ist dieses Verfahren natt~rlich keineswegs, da ausser Carbonaten beim Gliihen auch Cyanverbindungen entstehen kSnnen und da die Kohle die schwefelsauren Salze redueirt, welehe bei nachherigem Gl~hen bei Luftzutritt nicht sicher vollst~tndig wieder oxydirt werden. Wird die Temperatur zu hoch gesteigert, so ist auch ein Verlust an Alkalien m0glich.

III. B e m e r k u n g e n z u r Z u s a m m e n s t e l l n n g d e r R e s u l t a t e e i n e r W a s s e r a n a l y s e .

Bedient man sieh der neuen Atomgewichte, so dass man die wasserfreien Basen mit K201 ~N%O, CaO etc., nnd die w~sserfreien S~uren mit ~205~ sos~ P~O 5 etc. anfiihrt, w~hrend man naehher hier- aus die Salze KNOs, Ca(~NOs)~, K2SO4, CaCl~, C%(PO~) 2 etc. be- rechnet, so erseheint mir diese Art der Znsammenstellung der Resnl- tats finer Wasseranalyse unzweckm~ssig. Was hat es z. B. fiir einen Sinn, das Resultat der Analyse zuerst auf £aO~ PeOn, N~O~, C1 etc. zu bereehnen , u m dann hierans Ca(NOs)~, Ga s(PO~)e~ CaCl~ etc. naeh- tr~glich zusammen zu stellen? ttierbei geht alle Uebersichtlichkeit ~¢erloren. Ich glaube bei dieser Gelegenheit die Frage anregen ztt sollen, ob es nicht ~%lleicht Vortheile bSte, h~r die Zusammenstellung yon Wasseranalysen die S~uren auf S~urereste (NOs, SO4, COs, PO~, C1 etc.) und die Basen auf )Ietalle (K, Na, Ca, Gg etc.) berechnet anzufiihren. In diesem Falle miisste die Summe der Meta]le und der S~nrereste direct mit dem Abdampfnngsriickstande stimmen, wenn mart die Menge der organischen Stoffe hierzu addirt; wobei der bisher fibliche, unschOne Abzug yon Sauerstoff ftir Chlor erspart bliebe. ])ass. dieser Abzug bisher n6thig ist, beweist eben, dass eine unpraktisehe nnd ungereehtfertigte Zusammenstellungsart der gefundenen einze]nell ]~estandtheile gew~hlt wird.

Dem zu erwartenden Einwand, dass im Wasser keine S~urereste and keine Metalle als solche gel0st sein k0nnen, entgegne ich im Vor- aus, dass im Wasser ebensowenig wasserfreie S~uren und wasserfrei~ Basen vorkommen kSnnen.