Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Wo Autos fahren oder Feuer brennen, bilden sich Stickoxide (NO_x). Deshalb sind Stickoxide allgegenwärtig.

Im Tipp des Monats Januar 98 haben wir den nasschemischen Nachweis von Stickoxiden (NO_x), die in Kerzenflammen gebildet werden, beschrieben. Hierbei haben wir die Verbrennungsgase der Kerze durch eine Lösung mit dem Nachweisreagenz (Saltzman-Reagenz) gesaugt. Der Nachweis ist spezifisch für Stickoxide bzw. für die daraus in wässriger Lösung gebildeten Nitrit-Ionen.
Stickoxide mit Saltzman-Reagenz in der Luft nachzuweisen ist jedoch nicht so einfach. Sie sind nämlich sehr gering konzentriert, so dass du doch beträchtliche Luftmengen durch die Lösung saugen musst, um überhaupt eine positive Reaktion zu erhalten. Außerdem hast du eine entsprechende Apparatur nicht zur Hand, wenn du zu Hause auf eurem Balkon oder in eurem Garten, der vielleicht an einer vielbefahrenen Straßenkreuzung liegt, Stickoxide nachweisen willst.
Warum machst du dir nicht ein NO_x-Nachweispapier? Das kannst du überall hin mitnehmen und zur Untersuchung der Luft auslegen.

Zur Herstellung und Lagerung des NO_x-Nachweispapiers
Wir gehen von einer gegenüber den üblichen Vorschriften stark erhöhten Konzentration der Reagenzien aus, um die Empfindlichkeit des Papiers zu steigern und somit auch geringere Konzentrationen von NO_x nachweisen zu können.
Die Empfindlichkeit des Nachweises ist jedoch ein Problem: Denn die Stickoxide sind weit verbreitet. Wenn das Papier nicht sofort nach der Herstellung in ein verschlossenes Gefäß gegeben wird, fängt es an, sich zu röten. Packe deshalb auch nicht mehrere Papiere in ein Gefäß. Denn jedesmal wenn du die Gefäße öffnest, dringt wieder NO_x-haltige Luft ein, und die Rotfärbung der Papiere beginnt bereits in der Verpackung.
Es liegt nahe, die Papiere in Kunststofffolie einzuschweißen. Du solltest allerdings nur je ein Papier in eine Folie geben. Das hat den Vorteil, dass du die Papiere immer zur Hand hast. Allerdings durchdringen Stickoxide nach unserer Erfahrung in größeren Konzentrationen langsam auch PE-Folien, so dass du eingeschweißte Papiere höchstens einen Tag aufbewahren solltest. Nimm z. B. auch mehrere Folien zum Einschweißen. Den Luftzutritt verhinderst du, indem du das eingeschweißte Papier zwischen Buchseiten "versteckst".

Versuch 1: Herstellung des Nachweispapiers für Stickoxide Zum Herstellen von Saltzman-Reagenz gehst du folgendermaßen vor: Löse 0,5 g Sulfanilsäure (Xi) und 0,01 g N-(1-Naphthyl)-ethylendiamin-hydrochlorid (Xi) in 5 ml Eisessig. Danach gibst du 50 ml destilliertes Wasser zu. Tränke in dieser Lösung kleine Rundfilterpapiere (Durchmesser z. B. 8 cm). Oder nimm stattdessen große Filterpapiere, die du anschließend in etwa 3 cm breite Streifen zerschneidest. Verpacke sie, ohne sie zu trocknen, in kleine Schnappdeckelgläser oder schweiße sie ein.

Mit diesen Papieren kannst du nicht nur NO_x nachweisen, sondern auch weitgehende Studien treiben. Um z. B. verschiedene Untersuchungsorte vergleichen zu können, setzt du die Papiere immer eine bestimmte Zeit der Einwirkung der Luft aus.

Versuch 2: Anwendung der NOx-Nachweispapiere Am besten hängst du das Papier auf, denn es rötet sich nur dort, wo die Luft frei hinzutreten kann. Es kann noch feucht oder trocken sein. Nachträgliches Anfeuchten ist nicht notwendig. Achtet darauf, dass sich das Papier im Schatten befindet, da der Farbstoff durch direktes Sonnenlicht zerstört werden kann. Die Nachweisreaktion dauert etwas. Deshalb muss das Papier längere Zeit der Einwirkung von Stickoxiden ausgesetzt werden. Allerdings ist im Allgemeinen bereits nach einer halben Stunde Exposition in der Außenluft eine Rötung zu erkennen. Diese vertieft sich anschließend noch etwas. Deshalb wird das Papier nach beendeter Exposition in einen gut verschließbaren Behälter gegeben. Standard zur Beurteilung der Rötung ist weißes Papier. Wir empfehlen, vergleichend die Luft in einem Reinluftgebiet sowie an einer viel befahrenen Straßenkreuzung zu untersuchen. Vergleiche vor allem auch einen Raum, in dem eine Kerze brennt, mit einem Raum, in dem keine Kerze brennt. Du kannst auch Abgase von Autos auffangen. Bereite vorher einen großen, verschließbaren Erlenmeyerkolben (oder ein anderes, verschließbares Gefäß aus farblosem Glas) vor, indem du ein Nachweispapier hineinlegst. Dann leitest du die Abgase ein. Auch hier sollte das Papier länger exponiert werden.

NO_x-Nachweispapier nach Exposition in Labor- und Außenluft
(Foto: Daggi)

Deine Untersuchungen solltest du auch mit einem Nachweis von Ozon koppeln. Wie du die dazu notwendigen Schönbeinfilter herstellen kannst, findest du in unserer Webseite "Ozon" beschrieben (-> Ozon-Versuch 10). Gehe dabei genauso vor wie mit den NO_x-Nachweispapieren.

Rüdiger Blume

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