Facharbeit: Bleigehalt im Benzin

[Schumi2-0-0-3]

Hallo!

Ich habe den Leistungskurs Chemie belegt und werde meine Facharbeit zu dem Thema: „Die quantitative Bestimmung des Bleigehalts im Superbenzin“ schreiben.
Wenngleich seit mehreren Jahren an den Tankstellen nur noch bleifreies Benzin angeboten wird, gibt es dennoch Verbrennungsmotoren – wie z.B. bei Oldtimern - die auf bleihaltiges Benzin angewiesen sind, so dass das Thema der Facharbeit seine Berechtigung hat.
Meine Arbeit soll darin bestehen, den quantitativen Wert des Bleis im Benzin durch Versuche zu bestimmen und dies sowohl vor als auch nach der Verbrennung des Kraftstoffs.
Bei meiner Suche nach verwertbaren Unterlagen für dieses Thema bin ich auf diese Website gestoßen. Ich fänds echt klasse, wenn ihr mir Tipps bezüglich bestimmten Methoden oder Verfahren bezüglich dieses Thema geben könntet (bitte nicht vergessen wo ihr es herhabt, zwecks Quellenangabe)


Vielen Dank im Voraus

[AV]

Hmmm...

So spontan fallen mir da Elektrogravimetrie, Gravimetrisch als Bleisulfat, Kompexometrisch (EDTA?!)(also titrieren) ein. Ich weiß jetzt zwar nicht, in wie fern sich Photometrie eignet, müsste aber auch gehen. Problem ist natürlich, dass ich nicht weiß, welche Methoden Dir zur Ferfügung stehen (also welche Geräte Du hast) ...
Das eignet sich natürlich erstmal nur für eine Bestimmung vor der Verbrennung. Nach der Verbrennung eignet sich das sofern dass Blei im Rückstand verbleibt ... aus dem entstehenden Rauch musst Du Blei ggf. natürlich "auswaschen" ...
Schau mal nach in :
Lander, Blasius: Einführung in das anorganisch präparative Praktikum ...
Glaube zumindest dass das so heißt ... (wenn Du die Bücher siehst: es gibt ein rotes und ein blaues ... es ist das blaue!!)

Werd mal schauen, ob ich noch was finde ...

[ondrej]

Jander, Blasius: http://www.chemiestudent.de/info/buch_detail.php?id=5

wollte nur Anmerken, dass das Blei als Antiklopfmittel benutzt wurde. Ich würde wahrscheinlich nach dem Verbrennen versuchen den Bleichgehalt zu bestimmen. Kann mir vorstellen, dass das einiges, was stören könnte weg ist.

[AV]

Ist aber genau der falsche Jander ... der ist nur qualitativ zu gebrauchen ...

[Pizzi]

Ich musste Blei im quantitativen Praktikum bestimmen und kann die Elektrogravimetrie nur wärmstens empfehlen! Das einzige was stört ist Mn! Bei mir hat das super geklappt und der Wert war direkt beim ersten mal richtig!
Als Bleisulfat fällen würde ich nicht, so geringe Molmasse und titrieren auch nicht, weil du mit EDTA alles möglich mittitrierst!

[Schumi2-0-0-3]

Hallo!
Hört sich alles ganz gut an, hab ich mir zum größten Teil auch selbst schon so ausgemahlt.
Doch wie muss ich bei all diesen Methoden vorgehen (besonders bei der Elektrogravemtrie!!!!!!)???
Vielen Dank im Voraus
Mfg Schumi2-0-0-3

[AV]

Also ich würde die Titration nicht ganz aus den Augen verlieren. Das ist allgemein eine sehr genaue Methode und ich bezweifle ehrlich, dass in Benzin so viele Metallsalze vorliegen, die da stören könnten.
Als Bleisulfat war eigentlich auch nur als prinzipielle Methode gedacht. Um das wirklich zu machen, werden die Mengen zu gering sein.

Bei der Elektrogravimetrie gehst Du davon aus, dass Du das Blei an einer Platinelektrode aus der Lösung abscheidest. Was dabei abgeschieden wird, kann anhand der angelegten Spannung beeinflusst werden, somit ist die Methode nicht allzu störungsanfällig. Anschließend wird die Elektrode ausgewogen und mit dem Wert vorher (saubere Elektrode) verglichen ...
Das ist schon im Groben und Ganzen das Geheimnis der EG ...

Was natürlich auch geht sind diverse spektroskopische Methoden:
Atomabsorptionss. <-- Standardprüfverfahren (DIN EN 237)
Atomemmissionss.
Fluoreszenzs.

ICP-MS geht auch (Induktiv-Gekoppeltes-Plasma - Massenspektrometrie)

ggf. geht auch Chromatographie:
HPLC (Hochleistungsflüssigchromatographie)
Ionenchromatographie

Hängt aber alles davon ab, wie Blei vorliegt, wenn ich nicht irre, sollte das eigentlich Tetreaethylblei sein ...

Problem ist nur, dass Dir für all diese Methoden wahrscheinlich die (teuren) geräte fehlen ...

AV


ach ja ...
ich würde es nicht nach dem Verbrennen machen (höchstens zum Vergleich) weil dabei der Analyt mit dem entstehenden Rauch teilweise mitgerissen wird (--> Verluste). Also muss man dann den Rauch auch noch auffangen, ggf, enthaltenes Blei extrahieren usw. ...
Wenn man dann noch bedenkt, dass die Bleigehalte heute unter 5 mg/L liegen müssen (bei bleifreiem Benzin), also eh schon sehr gering sind (Spurenanalytik), sollte man Verluste vermeiden wo nur möglich ...

[Vegeta]

Das Thema ist nicht einfach, falls dir keine instrumentelle Analytik zur Verfügung steht. Das Blei wird gewöhnlich als Tetraethylblei zugesetzt welches sich nicht direkt titrieren lässt. Du must wohl den Kraftstoff erst verbrennen, den Rückstand in Säure auflösen und dann titrieren.

[Gast]

Ich musste Blei im quantitativen Praktikum bestimmen und kann die Elektrogravimetrie nur wärmstens empfehlen! Das einzige was stört ist Mn! Bei mir hat das super geklappt und der Wert war direkt beim ersten mal richtig!
Als Bleisulfat fällen würde ich nicht, so geringe Molmasse und titrieren auch nicht, weil du mit EDTA alles möglich mittitrierst!

Hallo!
Weiß nicht ob du meine mail bekommen hast, aber ich wollte dich fragen ob du mir evtl. Versuchsbeschreibungen bzw. Aufbauten für die Elektrogravemetrie zukommen lassen könntest.
Da du dies ja schon in deinem Praktikum machen musstest könntsest du mir damit bestimmt helfen.
Die einzige Quelle dazu, die ich bis jetzt hab ist der Jander-Blasius wo allerdings mit Geräten aus Platin gearbeitet wird und ich bin mir nicht sicher, ob dies finanziell für meine Schule machbar ist.
Vielen Dank im Voraus
Mfg
SChumi2-0-0-3

[Beamer]

wollte nur Anmerken, dass das Blei als Antiklopfmittel benutzt wurde.

wie funzt dat??

klopfestigkeit bedeutet doch von wie vielen explosionen im motor wieviele zu früh oder zu spät sind!

hab immer dacht des isch nur ne sache der reinheit, was mischt des blei da mit??



Beamer

[HoWi]

Der Zusatz ist Bleitetraethyl.
Antiklopfmittel ist schon richtig, aber wie genau... ? Kannst ja mal googlen was es GENAU im Motor macht.


Ciao
HoWi

[cyclobutan]

Hallo!

Ich glaube, das war so, dass das Blei-Organyl Radikale freisetzen kann. Die können dann die Kohlenwasserstoff-Radikal-Fragmente, die bei der Verbrennung auftreten (radikalische Kettenreaktion!) in gewissem Maße wegfangen -> Kettenabbruch. So bremsen sie die Kettenreaktion, bis dann irgendwann das ganze Gemisch explodiert.




P.S.: Für die Facharbeit, hier ist eine Vorschrift zur Bestimmung von Blei in Benzin zu finden http://dc2.uni-bielefeld.de/dc2/auto/a-v-022.htm
Das lässt sich vielleicht quantitativ als Gravimetrie (trocknen und wiegen des Bleichlorids, zurückrechnen auf Tetraetylblei.)

[AV]

Die einzige Quelle dazu, die ich bis jetzt hab ist der Jander-Blasius wo allerdings mit Geräten aus Platin gearbeitet wird und ich bin mir nicht sicher, ob dies finanziell für meine Schule machbar ist.
Vielen Dank im Voraus
Mfg
SChumi2-0-0-3

Ohne Platinteile wird das nicht funktionieren. Die sind nunmal ein zwingender Bestandteil der Elektrograviemetrie ... Die wissen schon, warm das im Buch so steht ...
Aber das ist ja gerade das, was ich von Anfang an gesagt habe ... Das Ganze wird dadurch erheblich erschwert, dass dir einfach die apparativen Möglichkeiten fehlen...

Mach's doch so:

Grundlagen
Zunächst erzeugst du aus Kaliumchlorat und Salzsäure Chlor, das dann mit Bleitetraethyl zu unlöslichem Bleichlorid reagiert.

Geräte
Reagenzglas mit Stopfen, Tropfpipette.

Chemikalien
Benzinproben, Kaliumchlorat (O,Xn), konzentrierte Salzsäure (C).

Durchführung
Zu einer Benzinprobe gibt du einige Kristalle Kaliumchlorat und tropfst etwas konzentrierte Salzsäure zu. Dann schüttelst du die Mischung.

Ergebnis
Wenn Blei im Benzin ist, bildet sich eine weiße Trübung bzw. ein Niederschlag von Bleichlorid.

Niederschlag trocknen, auswiegen, fertig ...

Ist zwar wahrscheinlich nicht sonderlich genau ... aber mit den Dir zur Verfügung stehenden Mitteln wird Dir nicht viel anderes übrigbleiben...
Du kannst die anderen Methoden dann ja im Theorieteil erwähnen und erklären und kurz diskutieren, warum Du sie nicht angewendet hast, obwohl sie ja viel besser geeignet sind ...

Dank dran, es ist ne Facharbeit, keine Diplom-, oder Doktorarbeitarbeit. Deine Lehrkräfte wissen selber ganz genau, welche Methoden Dir zur Verfügung stehen, und welche nicht ... Und wenn sie dann sehen, dass Du dich zumindest damit beschäftigt hast, und nach besseren Methoden gesucht hast, diese verstanden und erklärt hast, dann wird das schon mehr als genug sein ...
Die Bestimmung selber geht halt nicht anders ...

Du kannst natürlich auch mal deinen Lehrer fragen, ob es irgendwelche Möglichkeiten gibt, an entsprechende Geräte dranzukommen (vielleicht hat er ja gute Kontakte zu Uni nebenan, und kann organisieren, dass Du da mal die entsprechenden Apparaturen benutzen darfst ...). Er wird sich aber sicherlich schon mal freuen, wenn Du ihmdie Ideen präentierst...


Gruß,

AV

[Schumi2-0-0-3]

Hallo!
Hab mich jetzt für das titrimetrische Verfahren nach Jander-Blasius entschieden, da mir hier für die besten Möglichkeiten in der SChule gegeben sind.

Aber zwei Frage hab ich noch:

Ist K2ZnY bzw. Na2MgY als Zusatz für Erio T unbedingt nötig?

Welche störende Ionen für das EDTA-Verfahren sind im Benzin und welche muss ich mit welchem Maskierungsmittel ausschalten (Mn2+ mit Triethanolamin? Menge?)

Viele Dank Vaus
Mfg

[Schumi2-0-0-3]

Hallo!
Eine kurze Frage, welche Ionen werden von Triethanolamin maskiert??
Schließlich muss ich doch die störenden im Benzin vorliegenden Ionen maskieren, und da eignet sich Triethanolamin sehr gut da es v.a. Mn2+ Ionen maskiert die ja im Benzin sehr stark vorliegen, oder??
Und es maskiert doch hoffentlich nicht mein Pb, schließlich wäre ja damit mein Versuch versaut?
Mfg
SChumi2-0-0-3