Ćwiczenie nr 14

WODA W PRZYRODZIE. WODA W PRZEMYŚLE. ANALIZA

WODY DO CELÓW BUDOWLANYCH.

WPROWADZENIE

SKŁAD WÓD WYSTĘPUJĄCYCH W PRZYRODZIE

Obecnie coraz trudniej znaleźć wody o składzie naturalnym, gdyż w przypadku większości

wód (głównie powierzchniowych) został on zmieniony przez człowieka.

Skład wód kształtowany jest przez zjawiska naturalne zachodzące w wodach i zależy od budowy

zlewni oraz środowiska gruntowo-skalnego i poziomu zanieczyszczenia cywilizacyjnego rejonu, z
którego woda pochodzi. W związku z tym wody występujące w przyrodzie charakteryzuje określony
poziom zanieczyszczenia. Substancje pochodzenia naturalnego traktowane są jako domieszki, pozostałe
natomiast (antropogeniczne) jako zanieczyszczenia.

Wody powierzchniowe są znacznie bardziej narażone na zanieczyszczenie niż wody podziemne. O

jakości tych ostatnich decydują głównie czynniki naturalne, a niebezpieczeństwo ich zanieczyszczenia
zwiększa się ze stopniem kontaktu tych wód z wodami powierzchniowymi, opadami atmosferycznymi,
ogólnie z zanieczyszczeniami antropogenicznymi. Stąd wraz z głębokością występowania wód
podziemnych oraz „szczelnością" środowiska glebowo-gruntowo-skalnego zmniejsza się ich narażenie
na ujemne wpływy czynników obcych.

Na drodze migracji zanieczyszczeń do wód podziemnych istnieje naturalna bariera. Stanowią ją

gleba i warstwa gruntowo-skalna oraz przebiegające w nich procesy samooczyszczania. Do procesów
tych należą przede wszystkim: filtracja, sorpcja, wymiana jonowa, strącanie i współstrącanie, naturalny
rozpad oraz rozkład biochemiczny. W wyniku tych procesów następuje zmniejszenie ilości
zanieczyszczeń migrujących do wód podziemnych oraz tzw. opóźnienie szybkości migracji. Wartość
opóźnienia zależy od rodzaju minerałów budujących środowisko skalne, a głównie od zawartości w
nich związków organicznych i frakcji ilasto-pylastych.

Skuteczność sorpcji zależy od czynników fizycznych, chemicznych i biologicznych

charakteryzujących warstwę sorbenta. Należą do nich: skład, porowatość, powierzchnia właściwa,
ładunek elektryczny na powierzchni sorbenta, pojemność sorpcyjna i stopień jej wykorzystania, a także
rodzaj mikroorganizmów zatrzymujących pewne ilości zanieczyszczeń. Ponadto bardzo istotną rolę w
efektywności sorpcji i pozostałych procesów jednostkowych decydujących o samooczyszczaniu
odgrywają: Eh, pH oraz siła jonowa środowiska wodno-skalnego.

Do klasyfikacji stopnia zagrożenia zbiorników wód podziemnych proponuje się wykorzystanie
średniego czasu migracji wody (wraz z zanieczyszczeniami) z po wierzchni do tych zbiorników.
Bazując na wartościach tego parametru opracowano klasyfikację stopnia zagrożenia przedstawioną w
tabeli 1. Z danych tych wynika, że praktycznie nie zagrożone zbiorniki wód podziemnych to te, do
których woda z zanieczyszczeniami z powierzchni migruje w czasie dłuższym niż 100 lat.

2

Tabela 1. Klasyfikacja stopnia zagrożenia zbiorników wód podziemnych na podstawie czasu migracji wody.

Klasa

zagrożenia

Stopień zagrożenia

Średni czas migracji
wody z powierzchni

do zbiornika wód

podziemnych [lata]

Al
A2
B C
D

bardzo silnie zagrożone
silnie zagrożone średnio
zagrożone słabo zagrożone
praktycznie nie zagrożone

poniżej 2

2-5

5-25

25-100

powyżej 100

Bezpośredni kontakt wód powierzchniowych z zanieczyszczeniami antropogennymi powoduje, iż

często właśnie one decydują o ostatecznym składzie fizyczno-chemicznym tych wód.

W przypadku wód powierzchniowych, w przeciwieństwie do podziemnych, istotną rolę w poziomie

zanieczyszczenia odgrywa aktywność mikrobiologiczna, głównie glonów, oraz procesy wymiany
materii między wodą a osadem dennym. W wodach zasobnych w związki biogenne, głównie w wodach
stojących (jeziora), wraz z wiekiem tych akwenów stwierdza się „naturalne" pogorszenie jakości wody
jako wynik intensywnej produkcji biologicznej. Badania przeprowadzone dla 250 jezior ze wschodnich
i południowo-wschodnich terenów USA wykazały obecność aż 117 gatunków glonów powodujących
niekorzystne zjawiska pogarszające jakość tych wód. Do głównych zagrożeń spowodowanych dużą
aktywnością mikrobiologiczną należą problemy smaku i zapachu, intensyfikacji barwy i mętności,
okresowo występujące deficyty tlenowe. Ponadto zdeponowane w osadach dennych obumarłe
mikroorganizmy, wraz z zatrzymanymi zanieczyszczeniami, są źródłem „wtórnego" zanieczyszczenia
wody. Obecność dużej ilości glonów utrudnia uzdatnianie wody oraz wykorzystanie jej w wielu
gałęziach gospodarki. Masowy rozwój glonów, tzw. zakwity, obserwuje się w miesiącach letnich (maj-
wrzesień) i wówczas zawartość związków biogennych rozpuszczonych w wodzie może się gwałtownie
zmniejszyć. Natomiast w pozostałych miesiącach roku zawartość azotanów i nieorganicznych
związków fosforu zwykle zwiększa się (rys. 1.). Eutrofizację wód i jej skutki najczęściej stwierdza się
w jeziorach oraz w sztucznych zbiornikach zaporowych, a sporadycznie w wodach płynących ze
znaczną szybkością. Rozwój mikroorganizmów zaliczany jest do naturalnych czynników decydujących
o jakości wody. Do tej grupy czynników należą również: klimat, charakterystyka zlewni, budowa
geologiczna terenu, intruzja wód słonych oraz termiczna stratyfikacja wód w zbiornikach.
Zanieczyszczenia antropogeniczne mogą trafiać do wód ze źródeł punktowych i obszarowych. Do

pierwszych należą
głównie ścieki bytowo-gospodarcze i przemysłowe, wody
kopalniane, odcieki ze zorganizowanych wysypisk
odpadów, wycieki zanieczyszczeń, np. z cystern lub
innych urządzeń magazynujących lub transportujących te
substancje. Źródłami obszarowymi są: spływy z dróg,
terenów zurbanizowanych i wykorzystywanych rolniczo,
suche i mokre opady atmosferyczne, odcieki z niezorgani-
zowanych wysypisk odpadów oraz skutki erozji i
działalności rekreacyjnej. Większość z przedstawionych
czynników wpływa bezpośrednio na jakość wód
powierzchniowych, bardziej niż wody podziemne

narażonych na skutki działalności człowieka.

WYMAGANY SKŁAD WODY WYKORZYSTYWANEJ W PRZEMYŚLE

Wymagany skład fizyczno-chemiczny i bakteriologiczny (biologiczny) wody

wykorzystywanej w przemyśle określają odpowiednie normy branżowe i są różne w zależności od
przeznaczenia wody.

W dużych zakładach przemysłowych używane mogą być wody o różnej jakości, inne do celów

produkcyjnych, a inne np. do chłodzenia, hydrotransportu. W związku z tym układy oczyszczania wody

3

na potrzeby przemysłu mogą być bardzo proste lub złożone.

Ponieważ nie do wszystkich celów przemysłowych niezbędna jest woda o bardzo dobrej jakości, to w
wielu zakładach przemysłowych, tam gdzie jest to możliwe, stosuje się obiegi szeregowe, w których
ścieki powstające w jednym wydziale po ich oczyszczeniu w wymaganym stopniu wykorzystywane są
jako wody w innym wydziale. Ze względu na racjonalizację w gospodarowaniu wodą, często stosuje się
obiegi zamknięte, co pozwala na zmniejszenie zużycia wody oraz ilości powstających ścieków.

Wiele zakładów przemysłowych na świecie wykorzystuje do celów produkcyjnych oczyszczone

ścieki miejskie, a do celów chłodniczych wodę odnowioną. Są jednak takie gałęzie przemysłu, w
których używana woda powinna być lepszej jakości niż woda do picia i na potrzeby gospodarcze.

Generalnie woda produkcyjna dla zakładów przemysłu spożywczego powinna odpowiadać

przepisom dotyczącym wody przeznaczonej na zaopatrzenie ludności. Jednak dla niektórych gałęzi
przemysłu spożywczego woda powinna zawierać mniej żelaza i manganu niż woda do picia,
charakteryzować się mniejszą intensywnością barwy, czasami mniejszą twardością i powinna być
pozbawiona całkowicie substancji powodujących smak i zapach, a maksymalne stężenie azotanów nie
może być większe od 10 g N/m

3

. Dopuszczalny skład wód wykorzystywanych w przemyśle

spożywczym w USA podano w tabeli 18.1. Woda wykorzystywana do produkcji

Tabela 2. Skład wód w przemyśle spożywczym wg przepisów USA

Wskaźnik

Jednostka

Wartość
dopuszczalna

Kwasowość

g H

2

S0

4

/m

3

0

Zasadowość

g CaC0

3

/m

3

250

pH

-

6,8-8,5

Twardość

g CaC0

3

/m

3

250

Wapń

g Ca/m

3

100

Chlorki

g Cl/m

3

250

Siarczany

g S0

4

/m

3

250

Żelazo

g Fe/m

3

0,2

Mangan

g Mn/m

3

0,2

Krzemionka

g Si0

2

/m

3

50

Fenole

g/m

3

0

Azotany

g N/m

3

10

Azotyny

g N/m

3

0

Barwa

g Pt/m

3

5

Substancje rozpuszczone

g/m

3

500

Zawiesiny

g/m

3

10

Ekstrakt chloroformowy z węgla

g/m

3

0,2

żywności musi być pewna pod względem bakteriologicznym i nie powinna zawierać ubocznych
produktów utleniania i dezynfekcji. Są również gałęzie przemysłu (fermentacyjny, mleczarski), w
których woda nie może zawierać nadmiaru środka dezynfekcyjnego.

Woda dla przemysłu włókienniczego powinna mieć ograniczoną twardość, mętność, barwę i

praktycznie nie powinna zawierać żelaza i manganu.

Woda do farbowania powinna mieć twardość 1,5 val/m

3

i barwę < 20 g Pt/m

3

, żelazo i mangan

łącznie < 0,2 g/m

3

i być pozbawiona zawiesin.

Woda do bielenia, przy którym używa się silnych utleniaczy, nie może zawierać żelaza > 0,05 g

Fe/m

3

i manganu > 0,1 g Mn/m

3

, gdyż wytrącające się po utlenieniu związki żelaza i manganu

powodują plamy. Woda do prania, płukania i barwienia powinna mieć twardość < 3,5 val/m

3

. Wapń i

magnez powodują strącanie niektórych barwników. Chrom może tworzyć kompleksy z barwnikami i
powodować nierówne barwienie. Woda dla przemysłu tekstylnego powinna mieć skład często lepszy od
wody do picia. W zakładach tekstylnych istnieje możliwość szeregowego wykorzystania wód przez
wydziały produkcyjne o niższych wymaganiach w stosunku do jakości wody. Częściowe zamknięcie
obiegów umożliwia również odzysk niektórych produktów, np. barwników.

Skład wody dla przemysłu papierniczego zależy od gatunku produkowanego papieru. Najwyższe

gatunki wymagają najlepszej jakości wody. Barwa wody może wynosić od 15 g Pt/m

3

, dla produktów o

najwyższej jakości, do 100 g Pt/m

3

, dla tektury i papieru gazetowego, zawiesiny od 0 do 20 g/m

3

,

4

utlenialność 6-25 g 0

2

/m

3

, pH 7,0-7,5, twardość ogólna 0,8-8,0 val/m

3

, żelazo 0,1-2,0 g Fe/m

3

, mangan

0,05--0,5 g Mn/m

3

[4].

Ponieważ nie tylko rodzaj przemysłu, ale również poszczególne działalności produkcyjne mają

odpowiednie wymagania odnośnie do jakości wody, w dalszej części instrukcji omówione zostaną
wymagania stawiane wodzie do celów budowlanych.

WODA DO CELÓW BUDOWLANYCH

Woda jest dobrym rozpuszczalnikiem większości substancji stałych, dlatego stanowi w

budownictwie, obok spoiw mineralnych, jeden z podstawowych składników zapraw i betonów.
Odpowiednia zawartość wody zarobowej umożliwia przebieg procesu wiązania przy jednoczesnym
nadaniu zaprawie odpowiedniej konsystencji i urabialności.

Składniki spoiwa częściowo rozpuszczają się w wodzie, ulegając przy tym hydrolizie i hydratacji.

Z nasyconego roztworu wodnego częściowo wydzielają się produkty w postaci koloidalnej (proces
wiązania zapraw), które następnie przechodzą w stan krystaliczny. Siły van der Waalsa działające
pomiędzy cząstkami koloidalnego osadu, zostają wówczas zastąpione znacznie większymi siłami
wiązań atomowych i jonowych działających pomiędzy elementami sieci krystalicznej. Stopniowo cała
masa twardnieje i wzrasta jej wytrzymałość.

W omawianym procesie bierze udział część wody zarobowej, pozostała ilość zapewnia uzyskanie

odpowiedniej konsystencji.

Do zarabiania betonów i zapraw stosuje się wodę pitną (np. wodociągową) lub wody naturalnych

cieków, zbiorników otwartych oraz wód podziemnych. Muszą być one przedtem poddane badaniom
laboratoryjnym.

Woda występująca w przyrodzie wzbogacona jest często wieloma substancjami pochodzenia

mineralnego i organicznego. Wiele z tych związków wywołuje zakłócenia procesu wiązania cementu,
obniża wytrzymałość betonów i zapraw, co może prowadzić do awarii budowlanych. Zanieczyszczenia
wody zarobowej mogą powodować nieestetyczne plamy na powierzchni betonu, jak również
doprowadzić do korozji zbrojenia w żelbecie.

Składnikami wody, które w zasadniczy sposób wpływają na te niekorzystne procesy, są:

- siarczany,
- siarkowodór,
- substancje humusowe,
- cukry.

Siarczany reagują ze składnikami zaczynu cementowego, tworząc związki znacznie zwiększające

objętość układu i krystalizujące z przyłączeniem dużej liczby cząstek wody, np. sól Candlota, czyli
uwodniony siarczano(VI)glinian wapnia

3 CaO • A1

2

O

3

• 3 CaSO

4

• 31 H

2

O

Siarkowodór reaguje z wodorotlenkiem wapnia. Produkt tej reakcji - wodorosiarczek wapnia -

Ca(HS)

2

- jest łatwo rozpuszczalny w wodzie i nie wykazuje właściwości wiążących. Jednocześnie

siarkowodór i siarczki ulegają łatwo reakcji utleniania tworząc jony siarczanowe(IV) i
siarczanowe(VI).

Cukry - tworzą z tlenkiem wapnia nietrwałe związki, w których cukier odgrywa rolę kwasu, np sól

wapniowa sacharozy 3 CaO • C

12

H

22

O

11

Obecność cukru w wodzie zarobowej jest bardzo szkodliwa,

gdyż hamuje proces wiązania betonu i obniża jego wytrzymałość. Niekiedy obecność cukru może
całkowicie uniemożliwić wiązanie.

Substancje humusowe występują głównie w gruntach i glebach bagiennych oraz torfowiskach.

Należy do nich m.in. kwas huminowy. Kwas huminowy ma cztery grupy kwasowe zdolne do reakcji,
posiada bardzo dużą masę, a z wodorotlenkiem wapnia tworzy nierozpuszczalny huminian wapniowy.

Kwasy humusowe są składnikami gleby próchnicznej, która zbudowana z drobnych cząstek

zawiera czasem resztki tkanki roślinnej lub zwierzęcej.

5

W naszym kraju norma PN-88/B-32250 określa wymagania i metody badań wody używanej jako

wody zarobowej. Według tej normy w zależności od przeznaczenia rozróżniamy dwie odmiany wody
zarobowej:

odmianę 1 - wodę do betonów, zapraw i zaczynów, w których jest spoiwo cementowe lub

cementowo-wapienne,

odmianę 2 - wodę do betonów i zapraw wykonywanych z innych niż w odmianie 1 spoiw

mineralnych.

Powyżej cytowana norma określa wymagania ogólne (tab.3) i szczegółowe (tab.4).

Tabela 3.

Lp.

Wymagania ogólne wody zarobowej

1

Barwa

Powinna odpowiadać barwie wody wodociągowej

2

Zapach

Woda nie powinna wydzielać zapachu gnilnego

3

Zawiesina

Woda nie powinna zawierać zawiesiny, np. grudek, kłaczków

4

pH

Nie mniej niż 4

Tabela 4.

Wymagania szczegółowe wody zarobowej

Odmiana wody

Lp.

zanieczyszczenie

jednostka

nie więcej niż

1

2

1 Siarkowodór

mg/dm3

20

+

-

2 Siarczany

mg/dm3

600

+

-

3 Cukry

mg/dm^

500

+

-

4 Chlorki

mg/dm3

400

+

-

5 Twardość ogólna

mg/dm3

10

+

+

6 Sucha pozostałość

mg/dm3

1500

+

+

Znak "+" oznacza, że dana cecha dla danej odmiany jest wymagana.

Badania wody należy wykonywać w przypadku poboru wody z nowego źródła lub gdy w

dotychczas wykorzystywanym ujęciu nastąpiło pogorszenie jej parametrów.

W przypadku stosowania wody pitnej wymagane jest jedynie badanie zawartości siarkowodoru

oraz zawartości cukru.

Wody mineralnej nie należy stosować do wykonywania betonu i zapraw.

BADANIA WODY ZAROBOWEJ

Chemiczne oddziaływanie poszczególnych zanieczyszczeń zawartych w wodach naturalnych i

przemysłowych wywołuje różnorodne uszkodzenia betonu i zapraw. Konieczną więc jest dokładna
znajomość składu zanieczyszczeń wykorzystywanych wód, jak i stanowiących ich otoczenie.

Badania laboratoryjne obejmują:

- badania właściwości fizycznych wody zarobowej: zapachu, klarowności, barwy,
- analizę jakościową i ilościową następujących składników: jonów siarczanowych, siarkowodoru,

chlorków, suchej pozostałości, związków humusowych i cukrów

BADANIA OGÓLNE WODY ZAROBOWEJ

Wykonanie oznaczenia 1.

Sprawdzenie barwy

Badanie należy wykonać przez porównanie barwy wody badanej z wodą wodociągową. Badaną
próbkę 200 cm

3

i próbkę wody wodociągowej umieszcza się w zlewkach o pojemności 250 cm

3

.

Ocena barwy próbek jest wizualna i powinna być zgodna z wymaganiami Lp. 1 z tabeli 3.

6

Wykonanie oznaczenia 2.

Sprawdzenie zapachu

Określenie zapachu należy wykonać bezpośrednio po pobraniu próby. Próbkę wody należy przenieść
do probówki i zamknąć korkiem oraz, po dokładnym wymieszaniu i szybkim usunięciu korka, od razu
wąchać. Ocena jest organoleptyczna i polega na określeniu typu zapachu i jego intensywności (Lp.2
tabela 3.).

Wykonanie oznaczenia 3.

Sprawdzenie obecności zawiesiny

Badanie wykonuje się bezpośrednio po pobraniu próby wody. Próbę tę umieszcza się w wysokiej
zlewce o pojemności 250 cm

3

. Ocena wyniku badań jest wizualna i powinna być zgodna z

wymaganiami Lp. 3 z tabeli 3.

Wykonanie oznaczenia 4.

Oznaczanie odczynu (pH)

Badanie wykonuje się bezpośrednio po pobraniu próby wody przy użyciu pehametru. Dopuszcza się
sprawdzenie pH uniwersalnym papierkiem wskaźnikowym.

BADANIA SZCZEGÓŁOWE WODY ZAROBOWEJ

Wykonanie oznaczenia 5. Oznaczanie siarkowodoru

Zasada oznaczenia polega na przeprowadzeniu rozpuszczalnych siarczków w wolny siarkowodór, który z
octanem ołowiu tworzy czarny osad siarczku ołowiu. Do probówek należy wlać po 5 cm

3

badanej wody,

dodać kilka kropli stężonego kwasu solnego. Probówki przykryć bibułą nasyconą roztworem octanu
ołowiu i lekko podgrzać. Obserwować czy nastąpi ściemnienie bibuły - świadczące o wytworzeniu się na
niej siarczku ołowiu. W przypadku ściemnienia bibuły stwierdza się obecność siarkowodoru powyżej
20 mg/dm3.

Wykonanie oznaczenia 6. Oznaczenie zawartości siarczanów(VT) metodą Winklera

Oznaczenie siarczanów metodą Winklera polega na określeniu czasu od momentu wprowadzenia do
próbki badanej wody roztworu chlorku baru, do momentu zmętnienia cieczy. Do 5 cm

3

badanej próby

wody w probówce należy dodać 2,5 cm

3

10% BaCl

2

i w chwili rozpoczęcia wprowadzania do wody

chlorku baru włączyć stoper oraz zmierzyć czas, jaki upłynął do momentu wystąpienia zmętnienia
wody. Na podstawie tabeli 5 oszacowuje się zawartość jonów siarczanowych w wodzie w mg/dm

3

.

W przypadku natychmiastowego zmętnienia cieczy, próbę rozcieńczyć dwudziestokrotnie wodą
destylowaną i powtórzyć oznaczenie.

7

Tabela 5.

Przybliżona zawartość jonów SO

4

2-

w wodzie (metoda Winklera)

Mętnienie po

upływie sekund

Zawartość jonu siarczanowego
[mg/dm

3

]

0 obfity osad

>600

0 zmętnienie

-600

5

100

7

80

10

70

15

60

20

50

30

40

45

30

60

25

120

15

300

10

Wykonanie oznaczenia 7. Oznaczenie zawartości cukrów

Zasada oznaczenia polega na przeprowadzeniu reakcji cukru ze stężonym kwasem siarkowym w
obecności α-naftolu i obserwacji powstającego zabarwienia cieczy. Do kolby stożkowej wlać 50 cm

3

badanej wody, dodać 1 cm

3

1 m kwasu solnego i ogrzewać przez 30 minut na wrzącej łaźni wodnej.

Ciecz wystudzić i wypłukać nią dobrze wymytą probówkę. Do cieczy pozostałej na ściankach dodać 3
krople roztworu α-naftolu i 1 cm

3

stężonego kwasu siarkowego. Ciecz w probówce dokładnie

wymieszać i obserwować jej barwę, mierząc czas do wystąpienia zabarwienia. Na podstawie danych z
tabeli 6.4 określić przybliżone zawartości cukrów. Równolegle przeprowadzić ślepą próbę z wodą
destylowaną. W przypadku natychmiastowego pojawienia się fioletowego zabarwienia cieczy należy
próbę dziesięciokrotnie rozcieńczyć wodą destylowaną i powtórzyć oznaczenie.

Tabela 6.

Przybliżona zawartość cukrów w wodzie

Zawartość cukru w wodzie

Barwa i czas do jej wystąpienia

%

mg/dm3

Fioletowoczerwona występująca natychmiast

0,01

100

Czerwonoróżowa powstająca po kilku sekundach

0,001

10

Jasnoróżowa powstająca po 1 do 2 minut

0,0005

5

Wykonanie oznaczenia 8. Oznaczenie chlorków

Oznaczenia chlorków dokonujemy poprzez miareczkowanie badanej próbki za pomocą mianowanego
roztworu AgNO

3

(metoda Mohra). Do kolby, stożkowej o pojemności 250 cm

3

odmierzyć pipetą.

100 cm

3

badanej wody. Następnie dodać 1cm

3

roztworu K

2

CrO

4

i miareczkować, mianowanym

roztworem AgNO

3

do momentu zmiany zabarwienia osadu żółtozielonkawego na żółtobrunatne.

Odczytać objętość AgNO

3

zużytego na miareczkowanie próbki wody - v. Od ilości cm

3

AgNO

3

-

zużytych na zmiareczkowanie próbki należy odjąć poprawkę 0,3 cm

3

zużytych na wytworzenie

Ag

2

CrO

4

, w objętości 100 cm

3

wody.

1 cm

3

roztworu mianowanego AgNO

3

odpowiada 0,5 mg Cl

-

.

Zawartość jonów chlorkowych w wodzie obliczyć według wzoru:

x = (v - 0,3) 0,5·10 = (v – 0,3)·5 [mg/dm

3

] Cl

-

.

8

Wykonanie oznaczenia 9. Oznaczenie suchej pozostałości

Oznaczenie suchej pozostałości polega na odparowaniu znanej objętości wody, wysuszeniu w
temperaturze 105°C (378 K) do stałej masy i na zważeniu. Do uprzednio wyprażonej i zważonej
parownicy odmierzyć 50 cm

3

badanej wody i powoli odparowywać roztwór na wagosuszarce, do

uzyskania stałej masy. Wartości suchej pozostałości obliczyć wg wzoru:

x=

v

a

b

50

)

(

×

-

[mg/dm

3

]

w którym:

b - masa parownicy z osadem [mg],
a - masa parownicy bez osadu [mg],
v - objętość odparowanej próbki wody [cm

3

].

Wykonanie oznaczenia 10. Oznaczenie kwasu humusowego

Związki humusowe ekstrahuje się alkoholem amylowym w środowisku wyraźnie kwaśnym. Następnie
przeprowadza się je do rozcieńczonej warstwy wodnej roztworu wodorotlenku sodowego.
Intensywność zabarwienia alkalicznej warstwy wodnej jest proporcjonalna do stężenia substancji
humusowych. Czułość oznaczenia wynosi około 1 mg/dm

3

związków humusowych, bez rozcieńczenia

próbki wody można oznaczać do 20 mg/dm

3

tych związków. Próbkę badanej wody o objętości 250 cm

3

umieścić w rozdzielaczu, dodać 5 cm

3

kwasu siarkowego(VI). Wymieszać zawartość rozdzielacza i

dodać 25 cm

3

alkoholu amylowego. Wstrząsać w ciągu 30 sekund i pozostawić w spokoju przez 2

godziny do rozdzielenia się warstw. Usunąć z rozdzielacza dolną warstwę wodną i pozostawić w nim
zawiesiny w międzyfazie oraz warstwę alkoholową.

Następnie wstrząsać łagodnie ekstrakt w rozdzielaczu i po chwili usunąć nadmiar fazy wodnej. Do
rozdzielacza z ekstraktem w alkoholu amylowym dodać 25 cm

3

roztworu wodorotlenku sodu i

wstrząsać w ciągu 10 sekund. Po odstaniu przez 10 minut odprowadzić około 2-4 cm

3

warstwy wodnej

przez rurkę rozdzielacza w celu usunięcia z niej pozostałości kwasu. Następnie 10-12 cm

3

zabarwionego roztworu wodnego odprowadzić do probówki, ochłodzić w strumieniu zimnej wody
wodociągowej i tak otrzymany przezroczysty ekstrakt wlać do kuwety kolorymetrycznej.

Zmierzyć absorbancję tego roztworu i odjąć od niej absorbancję ślepej próby, sporządzonej z 250 cm

3

wody destylowanej zgodnie z wykonaniem oznaczenia. Zawartość kwasów humusowych w wodzie
należy obliczyć ze wzoru:

x =

v

a

250

34

×

×

[mg/dm

3

]

w którym:

a -wartość skorygowanej ekstynkcji wodnej ekstraktu alkalicznego
34 - współczynnik empiryczny (±10%),
v - objętość próbki wody użytej do oznaczenia [cm

3

].

WYNIKI I WNIOSKI

Wyniki uzyskane w trakcie oznaczeń zestawić w samodzielnie zaprojektowanej tabeli wyników.

Uzyskane wartości porównać z danymi określającymi przydatność wody do celów budowlanych
podanymi w tabelach 3 i 4. Podać wnioski z oznaczeń.