Spektralphotometrische Nitratbestimmung in natürlichen Gewässern

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung und Problemstellung
• Theoretische Grundlagen
  • Bougert-Lambert-Beer-Gesetz
  • Prinzip der multiplen Regression (Multikomponentenanalyse)
  • Faktorenanalyse
• Experimenteller Teil
  • Apparativer Aufbau
    • Laborversuche
    • Feldversuche
    • Küvetten
  • Experimentelle Durchführung
    • Allgemeine Vorgehensweise der direkten Nitratbestimmung
    • Standardlösungen
    • Carbonatlösungen für die Faktoren- und Regressionsanalyse
    • Reduktion von Nitrat zu Ammoniak mittels Raney-Nickel
    • Methode der Leitfähigkeitskompensation
    • Darstellung der AgCl-Säule
    • Meßkampagnen
• Ergebnisse
  • Kompensation der Störbeiträge von Huminsäuren, Carbonat und Bromid
    • Aldrich-Huminstoff als Referenzsubstanz für Huminstoffe in natürlichen Gewässern
    • Raney-Nickel-Verfahren zur Darstellung einer natürlichen Gewässermatrix
    • Berechnung von Carbonat-Absorptionsspektren
      • Multiple Regressionsrechnung
      • Faktorenanalyse
    • Kompensation des Bromidbeitrags durch Leitfähigkeitsmessungen
    • Kompensation durch Austausch von Bromid gegen Chlorid
  • Bestimmung von Nitrat und Nitrit in künstlich aufgestocktem Elbwasser
    • Polynomverfahren
    • Raney-Nickel-Verfahren
  • Anwendung der Kompensationsmethoden in natürlichen Gewässern
    • Nitratbestimmung in Elbwasser
    • Nitratbestimmung in Brackwasser
    • Nitratbestimmung in Nordseewasser
      • Raney-Nickel-Verfahren
      • Polynomverfahren
• Diskussion
  • Kompensationsmethoden
    • Kompensation der Huminstoffe
    • Kompensation des im Meerwasser enthaltenen Bromids
      • Kompensation durch Leitfähigkeitsmessungen
      • Verkürzung des Spektralbereichs bei gleichzeitiger Erhöhung der Schichtdicke
      • Kompensation durch Austauschreaktionen
    • Carbonat
      • Multiple Regression
      • Faktorenanalyse
  • Nitrat in natürlichen Gewässern
• Zusammenfassung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung und Validierung neuer spektrophotometrischer Methoden zur Bestimmung von Nitrat in natürlichen Gewässern. Das Ziel ist es, eine Methode zu entwickeln, die eine automatisierte und präzise Messung von Nitrat ermöglicht, ohne aufwendige Probenvorbereitung zu erfordern. Dabei stehen die Kompensation von Störbeiträgen durch Huminstoffe, Carbonat und Bromid im Vordergrund.

• Entwicklung einer spektrophotometrischen Methode zur direkten Nitratbestimmung in natürlichen Gewässern
• Kompensation von Störbeiträgen durch Huminstoffe, Carbonat und Bromid
• Anwendung der entwickelten Methode zur Nitratbestimmung in verschiedenen Gewässertypen (Elbwasser, Brackwasser, Nordseewasser)
• Bewertung der Genauigkeit und Präzision der entwickelten Methode
• Diskussion der Anwendungsmöglichkeiten und des Potenzials der neuen Methode für die Umweltüberwachung

Zusammenfassung der Kapitel

Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Bedeutung von Nitrat in natürlichen Gewässern und die Notwendigkeit von präzisen Messmethoden zur Umweltüberwachung hervorhebt. Kapitel 2 behandelt die theoretischen Grundlagen der spektrophotometrischen Nitratbestimmung und die Prinzipien der Multikomponentenanalyse und der Faktorenanalyse. In Kapitel 3 wird der experimentelle Teil der Arbeit vorgestellt, einschließlich des apparativen Aufbaus, der Probenvorbereitung und der Durchführung der Messungen. Kapitel 4 präsentiert die Ergebnisse der Untersuchung, wobei die Kompensation von Störbeiträgen im Fokus steht. Die Anwendung der entwickelten Methoden in verschiedenen Gewässertypen wird in Kapitel 4 ebenfalls gezeigt. Kapitel 5 diskutiert die Ergebnisse und beleuchtet die Stärken und Schwächen der entwickelten Methoden. Die Zusammenfassung in Kapitel 6 fasst die wichtigsten Ergebnisse der Arbeit zusammen.

Schlüsselwörter

Spektralphotometrie, Nitratbestimmung, natürliche Gewässer, Multikomponentenanalyse, Faktorenanalyse, Störbeiträge, Huminstoffe, Carbonat, Bromid, Umweltüberwachung