Die Untersuchung und Beurteilung des Wassers und des Abwassers: Ein Leitfaden für die Praxis und zum Gebrauch im Laboratorium

404 Pages·1921·18.756 MB·German

by  Dr. W. Ohlmüller, Professor Dr. O. Spitta (auth.)

Die
Untersuchung und Beurteilung
des Wassers und des Abwassers
Ein Leitfaden fUr die Praxis und
zum Gebrauch im Lahoratorium
von
Dr. W. Ohlmiiller nnd Professor Dr. O. Spitta
Geheimer Regie1'llngsrat nnd frilherer Privatdozent der Hygiene an der Universitilt
Berlin, Geheimer Regiernngsrat nDd
Vorsteher des HygieDischen Laboratol'iums im ReichsgesnndheitsRwt
Vierte, neu bea;rbeitete Auflage
Mit 96 Textfiguren und 6 zum Teil
mehrfarbigen Tafeln
Berlin
Verlag von Julius Springer
1921
ISBN-13: 978-3-642-89459-6 e-ISBN-13: 978-3-642-91315-0
DOl: 10.1007/978-3-642-91315-0
Aile Rechte, insbesondere das der Ubersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten.
Copyright 1921 by Julius Springer, Berlin.
Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1921
V orwort zur ersten Auflage.
Mit vollem Rechte wurde von jeher seitens der Hygiene die groBe
Bedeutung eines einwandfreien Wassers fUr die Erhaltung der Gesund
heit betont. DemgemaB sind auch im Laufe der Zeit brauchbare
Methoden fUr die Untersuchung und Beurteilung desselben geschaffen
worden, welche in vortrefflichen Werken zusammengefaBt und nieder
gelegt sind. Obwohl in dieser Richtung kein Mangel besteht, so machte
sich doch das Bedurfnis nach einem Buche geltend, das in kompendioser
Form als Leitfaden fUr solche Arbeiten im Laboratorium dienen kann.
Die gebrauchlichen physikalischcn, chemischen und bakteriologischen
Untersuchungsmethoden sind in solcher Weise dargelegt, daB deren
Ausflihrung auch dem weniger Geubten ohne Zuziehung von Spezial
werken ermoglichst ist. Hieraus ergibt sich, daB der Inhalt des Buches
nicht allein fUr Chemiker und Bakteriologen von Fach, sondern vor
nehmlich fUr .A.rzte, Apotheker sowie auch fUr Studierende bestimmt ist.
Zur Orientierung III der formcnreichen Fauna und Flora des Wassers
sind Anweisungen gegeben. Fur die Deutung der Untersuchungsergebnisse
sind Anhaltspunkte insoweit mitgeteilt, als cs der gegenwartige Stand
der Frage erlaubt.
Berlin im Miirz 1894.
Der Verfasser.
Vorwort zur dritten Anflage.
Seit dem Erscheinen der letzten Au£lagc des vorliegenden Leit
fad ens haben sich die Methoden fUr die Untersuchung und die Anschau
ungen hinsichtlich der Beurteilung des Wassers und Abwassers nicht
unwesentlich verandert. Neben die Wasseranalyse ist in groBerer
Breite als fruher die A bwasseranalyse getreten und die Untersuchung
der Verunrcinigung und Selbstreinigung der Flusse ist noch mehr als
bisher eine Aufgabe von graBter Wichtigkeit geworden. Wenn daher
auch die altbewahrten Standardmethoden der chemischen Wasser
untersuchung unverandert ihren Wert beibehalten haben, so muBten sie
doch durch eine ganze Reihe von neuen Methoden erganzt werden.
Aber auch die physikalische Untersuchung des Wassers hat durch
IV Vorwort.
neue Untersuchungsverfahren (z. B. die Messung der elektrischen Leit
fahigkeit des Wassers) wertvolle Bereicherungen erhalten. Bei der
bakteriologischen Wasseruntersuchung geht das Streben zur Zeit
hauptsachlich dahin, die alte Methode der Keimzahlung durch solche
Methoden zu stutzen, welche mit Hilfe des Nachweises spezifischer
Bakterien einen besseren Einblick in die Infektionsgefahrlichkeit eines
Wassers zu liefem versprechen. Wenn auch gerade in diesem Punkte
noch manches im FluB ist, so war es doch unmoglich, an den zu diesem
Zwecke empfohlenen Untersuchungsverfahren nur kurz voruberzugehen.
In den letzten zehn Jahren hat sich femer die biologische Wasser
und Abwasseruntersuchung zu einer nicht vorhergesehenen Bedeutung
entwickelt. Die Verunreinigung der offentlichen Wasserlaufe und die
sich in derselben abspielenden Wiedergesundungsvorgange ohneBe
nutzung biologischer Merkmale beurteilen zu wollen, wiirde heutzutage
jedem Untersucher den Vorwurf der Einseitigkeit mit Recht zuziehen.
So war es denn ganz selbstverstandlich, daB die vorliegende neue
Auflage von "Ohlmuller, Die Untersuchung des Wassers" eine
durchgreifende Umgestaltung und erhebliche Erweiterung erfahren muBte,
um dem gegenwartigen Stand der Dinge gerecht zu werden. Es wurde
vor aHem auch die Analyse des Abwassers in den Kreis der
Betrachtung gezogen.
Eine nicht unerhebliche Vermehrung des Umfanges des Buches
gegen fruher (von 11 auf 26 Bogen) lieB sich daher nicht wohl ver
meiden.
Dem Verfasser der beiden ersten Auflagen war es durch den Uber
gang in eine andere Berufsstellung, die damit verbundene gesteigerte
Arbeitslast und das Fehlen der fur die Neubearbeitung so wichtigen
literarischen Hilfsmittel nicht moglich, diese dritte Auflage allein zu
besorgen. Die Neubearbeitung wurde daher hauptsachlich in die Hand
seines Amtsnachfolgers gelegt, so daB das Buch nunmehr die Namen
zweier Verfasser tragt.
Die Verfasser hielten es fur angebracht, bei dieser neuen Auflage,
entgegen dem in den fruheren Auflagen geubten Verfahren, die Literatur
im einzelnen anzufiihren. Die Literaturangaben machen zwar keinen
Anspruch auf Vollstandigkeit und sind namentlich bei den alten, ein
geburgerten Methoden fast ganz fortgelassen worden; aber uberall dort,
wo es wichtig erschien, dem Leser die Moglichkeit zu geben, auf die
Originale zuruckzugreifen, oder wo Methoden, uber deren Wert die
Verfasser sich ein endgiiltiges Urteil noch nicht bilden konnten, nur
erwahnt worden sind, ist die Literatur, und zwar mit dem ausfuhrlichen
Titel, angefiihrt worden, um den Praktiker in den Stand zu setzen,
bequem sich auch diejenigen wichtiger erscheinenden methodischen Vor
schriften zugangig zu machen, welche nicht ausfuhrlich wiedergegeben
worden sind. DaB dabei auch auslandische Literatur bis zu einem
gewissen Grade beriicksichtigt werden muBte, ist selbstverstandlich.
Den Berechnungen bei der chemischen Analyse sind die internationalen
Atomgewichte des Jahres 1909 zugrunde gelegt worden.
v
Vorwort.
Zu lebhaftem Danke sind wir Herrn Professor Dr. Richard Kolk
wi tz verpflichtet, welcher in kollegialer Weise uns bei der Auswahl
und Charakterisierung der angefuhrten Beispiele aus der fur die biologi
sche Beurteilung von Wassem und Abwassem wichtigen Tier- und
Pflanzenwelt beraten hat und die von Herm E. Ni tardy von der Ver
S1'1chs- und Priifungsanstalt fur Wasserversorgung und Abwasserbeseiti
gung groBtenteils nach Originalen hergestellten Abbildungen freundlichst
seiner fachmannischen Prufung unterzog.
Die Firma Paul Altmann, Berlin NW., welche sich speziell mit
der Herstellung von Apparaten zur Entnahme und Untersuchung von
Wasserproben beschaftigt, hatte die Gefalligkeit, uns einige Klischees
zum Abdruck zur Verfugung zu stellen.
Aus ZweckmaBigkeitsgrunden ist der Inhalt des Buches in einer
gegen fruher abweichenden Reihenfolge geordnet worden. Der Leit
faden ist in erster Linie fur den Hygieniker und Medizinalbeamten
bestimmt, wird aber, wie wir hoffen, auch dem Chemiker und Apotheker
ein brauchbares Nachschlagebuch werden.
Berlin im Marz 1910.
Die Verfasser.
V orwort zur vierten Auflage.
Es unterliegt keinem Zweifel, daB die Beurteilung eines Gegen
standes urn so richtiger wird, je mehr man einen Einblick in dessen
Wesen und Art und in die Ursachen ihrer Veranderung ge-,Yonnen hat.
Will man die Beschaffenheit eines Wassers hinsichtlich seiner gel osten
Bestandteile und deren Umwandlungsprozesse auf den viel verschlungenen
Wegen kennen lemen, so kann man der chemischen Untersuchung
nicht entraten. GewiB werden solche Stoffe in der Regel keine un
mittelbare Gesundheitsschadigung im Gefolge haben, aber sie geben
Fingerzeige, wie die Verunreinigung entstanden ist und ob hierbei die
Gefahr besteht, daB schadigende Verunreinigungen zu dem Wasser ge
langen konnen. Zur Beurteilung des Nutzwassers ist die chemische
Untersuchung stets rotwmdig. Einen Unterschied zwischen Nutz- und
Trinkwasser zu machen, ist aber vom hygienischen Standpunkt aus
gewohnlich nicht angangig.
Bis auf wenige stehen daher die hygienischen Sachverstandigen
auch heute noch auf dem Standpunkte, daB die chemische Unter
suchung des Wassers fUr seine hygienische Beurteilung wertvoll ist.
Aus diesen Erwagungen heraus ist der Grundgedanke und der Aufbau
des vorliegenden Buches der gleiche geblieben, d. h. die chemische
Untersuchung hat neben den Methoden der physikalischen, der mikro
skopisch-biologischen und der bakteriologischen Untersuchung ihren he
rechtigten Platz hehalten.
VI Vorwort.
Auch auf die bisher geubte ausfuhrliche Beschreibung der Technik
mancher chemischer und bakteriologischer Untersuchungsverfahren
glaubten wir nicht verzichten zu sollen, urn auch dem weniger Geubten
die Moglichkeit zu geben, sich in die Materie einzuarbeiten.
Fur jeden, der das Anschwellen der Literatur auf dem Gebiete der
Untersuchung und Begutachtung des Wassers und Abwassers verfolgt
hat, ist es klar, daB diese neue Auflage einer grundlichen Durchsicht
unterzogen werden muBte. Es waren daher samtliche Teile des Buches,
namentlich aber die Abschnitte, welche die chemische und bakteriolo
gische Untersuchung behandeln, neu durchzuarbeiten und entsprechend
zu erganzen oder zu andern.
Auch diese Auflage muBte aus den bereits im Vorwort zur vorigen
Auflage mitgeteilten Grunden von dem zweiten von uns allein bearbeitet
und besorgt werden. Wir glaubten aber trotzdem den Titel des Buches
nicht andern zu sollen, da dasselbe unter dem Namen des ersten
Autors seinerzeit bekannt geworden ist.
Berlin im Januar 1921.
Die Verfasser.
Inhaltsverzeichnis.
Einleitung.
Seite
Allgemeines tiber Bedeutung, Kreislauf und Benutzung des Wassers 1
I. Die physikalisehe Priifung des Wassers und Abwassers.
1. Prtifung auf Durchsichtigkeit 6
2. Prtifung auf Farbe. . . 12
3. Prtifung auf Geruch . . 15
4. Prtifung auf Geschmack 16
5. Prtifung auf Temperatur 16
6. Bestimmung des spezifischen Gewichts . 18
7. Bestimmung des Gasgehalts ..... 19
8. Bestimmung des elektrischen Leitvermogens 19
9. Bestimmung der Radioaktivitat . . . . . 22
10. Beurteilung des Wassers mittels des Interferometers 24
II. Die ehemisehe Untersuehung des Wassers und Abwassers.
1. Bestimmung der Reaktion . 25
2. Bcstimmung des Sauregrades 29
3. Bestimmung der Alkalinitat 29
Anhang: "Normallosungen" . 30
4. Bestimmung der Kohlensaure 32
A. Allgemeine Bemerkungen 32
B. Freie Kohlensaure 34
a) Qualitativer Nachweis 34
b) Quantitative Bestimmung nach Tillmans und Heublein. 34
C. Bestimmung der Bikarbonat-Kohlensaure nach Lunge, Wartha
und Pfeifer. . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
D. Bestimmung der Gesamtkohlensaure nach Winkler 37
E. Bestimmung der "aggressiven" Kohlensaure . 38
5. Bestimmung des gelosten Sauerstoffs 40
A. Gasvolumetrische Methoden . . . . . 40
B. MaBanalytische Methoden . . . . . . 41
a) Bestimmung nach L. W. Winkler. 41
b) Modifizierte Verfahren . , . . . , 45
VIII In haltsverzeichnis.
Seite
c) Annahernde Bestimmung des Sauerstoffgeha.lts . . . . . . .. 48
d) Bestimmung des "Sauerstoffdefizits" und der "Sauerstoffzehrung"
nach Spitta . . . . . . . . 49
6. Bestimmung des Schwefelwasserstoffs 51
A. Qualitativer Nachweis. 52
a) Geruchspro be . . . . . 52
b) Bleiprobe . . . . . . . 52
c) Nitroprussidnatriumprobe 52
d) Methylenblauprobe . . . 52
B. Quantitative Bestimmung . 53
a) Methode von Dupasquier-Fresenius . 53
b) Methode von Winkler. . . 53
c) Nitroprussidnatriummethode. 53
7. Priifung auf Faulnisfahigkeit . . . 55
a) Geruchsprobe . . . . . . . 55
b) Methylenblauprobe nach Spitta und Weldert . 55
c) Der "Hamburger Test" auf Faulnisfahigkeit . . 56
d) Methode von Weldert und Rohlich . ... . . 56
e) Indirekte Methode nach Dunbar und Thumm 57
f) IndirekteMethode nach Johnson, Copeland und Kimberley 57
g) "Incubator test". . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 57
8. Bestimmung einiger durch besondere Verfahren in das Wasser kiinstlich
hineingebrachter Bes~dteile 57
A.Ozon . . . . . . . . . . . 57
a) Qualitativer Nachw~is . . 57
b) Quantitative Bestimmung. 58
B. Freies und gebundenes ChIor (Hypochlorite) . 58
a) Qualitativer Nachweis . . 58
b) Quantitative Bestimmung. 59
C. Wasserstoffsuperoxyd . . . . 59
a) Qualitativer Nachweis . . 59
b) Quantitative Bestimmung. 60
9. Bestimmung des Gesamtriickstandes . 60
10. Bestimmung des Gliihverlustes . . . 63
II. Bestimmung der suspendierten Stoffe 65
A. Direkte Bestimmung . . . . . . 65
a) Durch Wiigung ....... 65
b) Volumbestimmung nach Dost und nach SpiIlner 66
B. Indirekte Bestimmung. . . . . . . . . . 68
C. Ausfiillungsmethode nach Rubner . . . . 69
D. Niihere Untersuchung der suspendierten Stoffe 69
12. Bestimmung der Chloride. . 69
A. Qualitativer Nachweis. . 69
B. Quantitative Bestimmung 70
a) Gewichtsanalytisch . . 70
b) MaBanalytisch nach Mohr 71
c) MaBanalytisch nach Volhard . 74
Inhaltsverzeichnis. IX
Seite
13. Bestimmung der Sulfate . . 76
A. Qualit,ativer Nachweis. . 76
B. Quantitative Bestimmung 76
a) Gewichtsanalytisch . . 76
b) MaBanalytisch . . . . 77
14. Bestimmung der Phosphate. 78
A. Qualitativer Nachweis. . 78
B. Quantitative Bestimmung 80
a) Gewichtsanalytisch als Ammoniumphosphormolybdat. 80
b) Gewichtsanalytisch als Magnesiumpyrophosphat . 81
c) Kolorimetrisch. . . . . . . . . 81
15. Bestimmung der Stickstcffverbindungen 83
A. Bestimmung des freien Ammoniaks . 83
a) Qualitativer Nachweis . . . . . 83
b) Quantitative Bestimmung. . . . 85
a) Methode von Frankland und ArmstJ;ong 85
fJ) Kolorimetrisch nach voraufgegangener Destillation 86
B. Bestimmung des sog. Albuminoid-Ammoniaks und Proteid-Ammoniaks 87
C. Bestimmung der Salpetrigen Saure (Nitrite) . 88
a) Qualitativer Nachweis . . . . 88
a) Jodzinkstiirkereaktion . . . 88
fJ) Metaphenylendiaminreaktion 89
y) Sonstige Reaktionen. . . . 89
b) Quantitative Bestimmung. . . 90
a) Methode von Trommsdorff . 90
fJ) Methode von Tillmans und Sutthof 92
D. Bestimmung der Salpetersaure (Nitrate) 93
a) Qualitativer Nachweis . 93
a) Brucinreaktion 93
fJ) Diphenylaminreaktion 93
b) Quantitative Bestimmung. 95
a) Nach Marx-Tro mmsdorff 95
fJ) Nach Vlsch . . . . . . 97
y) Nach Schulze-Tiemann. 98
J) Kolorimetrisch nach Noll . 100
e) "Nitron"-Methode nach Busch. 101
E. Bestimmung des organischen Stickstcffs und des Gesamtstickstcffs 102
a) Allgemeine Bemerkung~n . . . . . . . . . . . . . . . . 102
b) Methode von Kj eldahl . .. . . . . . . . . . . . . . 102
a) Bestimmung des organischen Stickstcffs (+ Ammoniak) bei
Abwesenheit von Nitriten und Nitraten . . . . . . . . 103
fJ) Bestimmung des organischen Stickstcffs (+ Ammoniak) bei
Anwesenheit von Nitriten und Nitraten . . . . . . . . 106
+
y) Bestimmung des Gesamtstickstcffs (organischer Stickstcff etwa
vorhandenem Ammoniakstickstcff, Nitritstickstcff und Nitrat-
x Inhaltsverzeichnis.
Sette
stickstoff), Modifikation der Kjeldahlschen Methode nach
Jodlbauer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 107
d) Bestimmung des Stickstoffgehalts der suspendierten Stoffe nach
Rubner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
16. Bestimmung der "organischen Substanzen" (Sauerstoffverbrauch). 107
a) Methode nach Kubel-Tiemann . . . 108
b) Methode nach Schulze-Trommsdorff 112
c) Englische Methoden . . . . . . . . . 112
17. Die Bestimmung des Chlorbindungsvermogens 113
18. Bestimmung des organischen Kohlenstoffs 114
a) Methode nach J. Konig . . . . . . . 114
b) Methode nach Scholz . . . . . . . . 116
19. Angenaherte Bestimmung der Zellulose im Abwasser 116
20. Bestimmung des Fettes und der Seifen im Abwasser 117
21. Die Bestimmung der Erdalkalien (Kalzium und Magnesium) . 118
A. Qualitativer Nachweis des Kal~iums . . . . . . . . . . U8
us
B. Qualitativer Nachweis des Magnesiums . . . . . . . . .
C. Quantitative Bestimmung des Kalziums und Magnesiums. U9
a) Gewichtsanalytische Bestimmung des Kalziums . . . . U9
b) Gewichtsanalytische Bestimmung des Magnesiums. . . 120
c) MaBanalytische Bestimmung des Kalziums nach Mohr 120
22. Die Bestimmung der Harte des Wassers. . . . . . . . 122
A. Hartebestimmung nach Clark. . . . . . . . . . . 123
B. MaBanalytische Bestimmung der Karbonatharte nach Lunge und
der Gesamthiirte nach W artha-Pfe ife r . . . . . . 125
C. Bestimmung der Gesamtharte nach Blache r . . . . 127
D. Bestimmung des Magnesiums durch Titration bei Gegenwart von
Kalzium nach Froboese .......... . 129
E. Bestimmung des Chlormagnesiums nach Precht. 130
23. Bestimmung der Alkalimetalle . . . . . . 131
A. Bestimmung des Natriums und Kaliums 131
B. Bestimmung des Kaliums . . . . . 133
C. Bestimmung des Natriums. . . . . 133
24. Bestimmung der Kieselsaure (Silikate) 133
25. Bestimmung der Tonerde . 134
26. Bestimmung des Eisens 135
A. Qualitativer Nachweis. 135
a) Reaktionen auf Eisenoxydulsalze 135
a) Schiittelprobe . . • . . . . . 135
fJ) Nachweis mit Kampecheholz . 135
y) Nachweis mit Natriumsulfid nach Klut . 136
b) Reaktionen auf Eisenoxydsalze 136
a) Ferrozyankaliumprobe 136
fJ) Rhodankaliumprobe . . . . 136
B. Quantitative Bestimmung . . . . 137
a) MaBanalytisch nach Margueritte 137
b) Kolorimetrisch. . • . • • • • 139