Die Methode beschreibt die Bestimmung der Gesamthärte von Wasser mittels komplexometrischer Titration.
Wasser, das in der Brau- und Lebensmittelindustrie verwendet wird.
Die lonen der Härtebildner werden durch Dinatriumdihydrogenethylendiamintetraacetat (EDTA) unter Bildung sog. Chelate komplex gebunden. Als Indikator wird ein Mischindikator verwendet, der auf der Basis von Eriochromschwarz mit den lonen der Härtebildner locker gebundene Komplexe von roter Farbe bildet.
Während der komplexometrischen Titration laufen folgende Vorgänge ab:
1. Die lonen der Härtebildner (Metall-Ionen) bilden zunächst mit dem Indikator einen Chelatkomplex:
Metallion + Indikator → Metall-Indikatorkomplex (rot)
2. Der Metall-Indikatorkomplex hat aber eine geringere Beständigkeit als der EDTA-Komplex.
Durch Zugabe von EDTA wird demzufolge der Indikator aus seinem Komplex verdrängt:
Metall-Indikatorkomplex + EDTA → Metall-EDTA-Komplex + Indikator (grün)
Bei Wässern, die wenig oder keine Magnesium-lonen enthalten, erfolgt der Farbumschlag nur zögernd. Es wird deshalb eine Substitutionstitration durchgeführt.
Die konventionellen Maßlösungen enthalten neben EDTA meist einen Magnesium-EDTA-Komplex.
Das Prinzip beruht nun darauf, dass Calcium-lonen mit EDTA ein stabileres Chelat bilden als Magnesium-lonen. Letztere werden also durch Ca-lonen aus ihrem EDTA-Komplex verdrängt:
(Mg-EDTA)2 - + Ca2+ → (Ca-EDTA)2 - + Mg2+
Wird nun mit der konventionellen Maßlösung Mg-EDTA-Komplex zugesetzt, so liegen in der Untersuchungslösung die als Härtebildner vorhandenen Mg-lonen vor und die durch Austausch mit den Ca-lonen freigewordenen Mg-lonen. Die Summe der Mg-lonen entspricht also dem Mg- und Ca-Gehalt des Wassers, mithin seiner Gesamthärte. Die Mg-lonen werden durch Titration mit der EDTA-Maßlösung erfasst.
Damit sich der pH-Wert während der Titration durch die bei der Chelatbildung freiwerdenden Hydronium-lonen nicht wesentlich ändert, wird mit Ammoniak und einem Indikator-Puffergemisch gearbeitet.
Von verschiedenen Seiten sind einfache Vorschriften ausgearbeitet worden, von denen das Titriplex-Verfahren der Fa. Merck, Darmstadt, (www.merck.de) stellvertretend für andere (z. B. Riedel de Haën, Hannover, (www.riedeldehaen.de)) beschrieben wird.