INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI
	CHEMIA SANITARNA
II ROK INŻYNIERII ŚRODOWISKA STUDIA DZIENNE GRUPA 27 B
TEMAT 3 Tlen rozpuszczony, dwutlenek węgla. AUTORZY OPRACOWANIA: Piotr Waśkowicz

I CZĘŚĆ TEORETYCZNA

Rozpuszczalność gazów wodzie zależy od ich charakteru, ciśnienia cząstkowego, temperatury wody oraz od składu fizykochemicznego i biologicznego wody. Rozpuszczalność gazów maleje wraz ze wzrostem temperatury, największa rozpuszczalność jest zatem przy temperaturze 273 K.

Tlen rozpuszczony w wodzie.

Tlen rozpuszczony występuje we wszystkich wodach naturalnych stykających się z powietrzem atmosferycznym. Pochodzi głównie z atmosfery i z procesu fotosyntezy roślin. Tak więc tlen rozpuszczony występuje w wodach powierzchniowych i w płytkich wodach podziemnych. Wody naturalne zawierają od 0 do 14 mg/dm³ O₂ rzadko przekraczając tą wartość. Zawartość tlenu w wodzie podaje się również w stopniach nasycenia wody tlenem wyrażany w procentach. Stopień nasycenia wody tlenem jest to stosunek zawartość tlenu w badanej wodzie do maksymalnej ilości tlenu w wodzie destylowanej w danej temperaturze i przy danym ciśnieniu, wyrażany w %. Dla wód powierzchniowych czystych stopień nasycenia wody tlenem wynosi ok. 100%, dla wód powierzchniowych o nieznacznym zanieczyszczeniu wynosi 80-95% a dla wód o wyraźnym zanieczyszczeniu wynosi 40-50%.

Wolny CO₂ rozpuszczony w wodzie.

W naturalnych wodach powierzchniowych CO₂ pochodzi z atmosfery i z procesów mineralizacji substancji organicznych_, w wodach wgłębnych zaś z procesów geochemicznych. Zawartość CO₂ w wodzie zmienia się w bardzo szerokich granicach - od kilku mg/dm³ w wodach powierzchniowych do kilkuset a nawet kliku tysięcy mg/dm³. W zależności od pH CO₂ może występować w różnych formach - w postaci gazowej (pH < 4,5), bądź w postaci jonowej HCO₃^- (pH = 8,4) lub CO₃^2- (pH = 10,5). Ponieważ większość naturalnych wód podziemnych ma pH w granicach 6,5-8,5 zatem w wodach tych CO₂ występuje w całym zespole związków kwasu węglowego.

II CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA

Oznaczenie tlenu rozpuszczonego w wodzie.

Do butelki o pojemności 300 cm³ wlano próbkę badanej wody, do której dodano 2 cm³ roztworu MnSO₄ wprowadzając pipetę pod powierzchnie badanej wody. W ten sam sposób dodano 2 cm³ alkaicznego roztworu KI. Następnie butelkę zamknięto w taki sposób aby pod korkiem nie było pęcherzyka powietrza , a następnie zawartość butelki dokładnie wymieszano i odstawiono w ciemne miejsce do opadnięcia osadu. brunatny osad świadczył o obecności tlenu w badanej wodzie. Następnie do roztworu dodano 2 cm³ stężonego H₂SO₄, poczym ponownie wymieszano zawartość butelki do rozpuszczenia się osadu i wydzielenie się wolnego jonu. Następnie z butelki przelano do kolby stożkowej 100 cm³ roztworu i miareczkowano roztworem tiosiarczanu sodu do jasno-słomkowego koloru, na co użyto 1,4 cm³ . Następnie powinno się dodać 1 cm³ roztworu skrobi i miareczkować do odbarwienia się.

Oznaczenie wolnego CO₂ rozpuszczonego wodzie.

Do butelki odmierzono 100 cm³ badanej wody, do której dodano 5 kropli roztworu fenoloftaleiny i miareczkowano roztworem NaOH do utrzymującego się słabo różowego zabarwienia. W celu dokładniejszego oznaczenia zawartości wolnego CO₂ miareczkowanie powtórzono dwa razy. wyniki miareczkowania przedstawiono w poniższej tabeli.

Lp.	Ilość NaOH zużytego na miareczkowanie [cm^3]
1.	2,6
2.	2,8

Następnie na podstawie wzoru:

$$X = \frac{a*2,2*1000}{V}$$

gdzie:
a - ilość NaOH zużytego na miareczkowanie,

2,2 - współczynnik przeliczeniowy,

V - objętość badanej wody,

obliczono zawartość wolnego CO₂ w wodzie:

X₁ = 0,572 mg/dm³

X₂ = 0,616 mg/dm³

X_śr = 0,549 mg/dm³

III WNIOSKI

Na podstawie ilość CO₂ zawartego w wodzie, można wywnioskować, że jest to woda powierzchniowa.

literatura: B. Gomółka, E. Gomółka Ćwiczenia laboratoryjne z chemii wody, Wrocław 1992