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T-740.01.041 [2024-08] Elektrolytische Leitfähigkeit saurer und alkalischer Reinigungsmittel

Konfektionierte Reinigungsmittel sind aus einer Vielzahl verschiedener Komponenten zusammengesetzt. Die Analyse einzelner Bestandteile ist für die Praxis unerheblich, man begnügt sich meist mit der summarischen maßanalytischen Bestimmung der alkalisch bzw. sauer reagierenden Komponenten. Die Hersteller von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln geben in den Betriebsanleitungen der einzelnen Produkte u.a. sogenannte Titrierfaktoren an, die zur Berechnung der Konzentration in Volumen- oder Gewichtsprozenten dienen.

Bei Produkten, die als flüssige Konzentrate auf den Markt gebracht werden, sind beide Faktoren - sowohl für Volumenprozent als auch für Gewichtsprozent - ausgedruckt, da die Erzeugnisse vom Verbraucher sowohl ausgelitert als auch abgewogen werden.

Der Titrationsfaktor (TF) ist der Kehrwert der Menge der Standardlösung (HCI oder NaOH) in ml, die verwendet werden muss, um ein bestimmtes Volumen einer genau 1 %igen Lösung eines Reinigers zu titrieren.
TF × ml Verbrauch = GG-% Produkt in Lösung

In der Praxis sind unterschiedliche Vorlagen der zu bestimmenden Reinigungslösungen und Normalitäten der Maßlösungen in Gebrauch: Im Allgemeinen von 10, 50 oder 100 ml, die mit 0,1 mol/l (0,1 N), 0,5 mol/l (0,5 N) oder 1 mol/l (1,0 N) Salzsäure oder Natronlauge gegen Phenolphthalein oder Methylorange titriert werden. Der dadurch definierte Verbrauch an Salzsäure oder Natronlauge in ml multipliziert mit dem vom Hersteller angegebenen Faktor ergibt die Konzentration der Reinigungslösung in Volumen- oder Gewichtsprozenten. Bei stark alkalischen Reinigungslösungen werden auch Vorlagen von 5 ml vorgeschlagen. Einige Reinigungs- und Desinfektionsmittelhersteller schreiben statt Salzsäure auch Schwefelsäure oder Essigsäure vor und empfehlen eine bestimmte Normalität, die eine weitere Berechnung unnötig macht, so dass die verbrauchten ml Säure die Konzentration der Reinigungslösung direkt ergeben.

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Bei der Verwendung von alkalischer Reinigungslösung kann es zu einer Reaktion mit Karbonaten aus der Luft oder durch Verschmutzung kommen. Dies ist besonders relevant (aber nicht beschränkt) für Brauerei- und Getränkeanlagen wegen der höheren Menge an CO₂ in der Atmosphäre. Wenn eine Auswirkung durch Kohlensäure auf die Lauge zu erwarten ist, oder wenn die Reinigungslösung über einen längeren Zeitraum verwendet wird, ist es notwendig den Grad der Karbonisierung zu berücksichtigen, um die genaue Konzentration zu bestimmen.

Dies liegt daran, dass die Reinigungswirkung von Natriumcarbonat (Na₂CO₃) stark reduziert ist, die Titration aber eine hohe Konzentration des aktiven Reinigers (NaOH) simuliert.

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Saure Reiniger sind Reinigungsmittel, die saure Bestandteile wie zum Beispiel Zitronensäure, Essigsäure oder Phosphorsäure enthalten, um hartnäckige Verschmutzungen zu lösen und zu entfernen. Sie sind besonders effektiv bei der Entfernung von Kalk, Rost, Mineralablagerungen und anderen säurelöslichen Rückständen.

alkalische Reiniger

sauere Reiniger

Reinigungsmittel

Reinigungskonzentrate

Aufgabenstellung/Zweck

Bestimmung der Konzentration an Natriumhydroxid (NaOH) oder Soda (Na₂CO₃) von alkalischen Reinigern sowie Bestimmung der Säurekonzentration von sauren Reinigern mittels Leitfähigkeitsmessung.

Anwendungsbereich

Alle alkalischen oder sauren Reinigungslösungen.

Prinzip

Die Hauptbestandteile alkalischer und saurer Reinigungsmittellösungen sind starke Elektrolyte mit hohem Dissoziationsgrad. Wird in einem wässrigen System ein elektrisches Feld angelegt, so übernehmen die Ionen den Stromtransport. Dieser ist unter anderem abhängig von der Konzentration des Elektrolyten. Durch Messen einer definierten Größe - der sogenannten spezifischen Leitfähigkeit - ist in dem für die Reinigungspraxis üblichen Konzentrationsbereich eine lineare Abhängigkeit gegeben und die Bestimmung der Konzentration leicht möglich. Die Angabe der spezifischen Leitfähigkeit erfolgt in der Einheit Siemens oder Millisiemens pro Zentimeter (S/cm; mS/cm).