Akademia Techniczno-Humanistyczna W Bielsku-Białej |
Wykonali:
|
Rok 2 |
Grupa 2 |
Zespół 1 |
||
Pracownia: Metody kontroli wód i ścieków |
Temat ćwiczenia: Oznaczanie rozpuszczonych ortofosforanów kolorymetryczną metodą molibdenianową z chlorkiem cynawym jako reduktorem |
Nr ćwiczenia: 4 |
||||
Data oddania sprawozdania:
|
Zwrot do poprawy:
|
Data oddania: |
Data zaliczenia: |
Ocena: |
Wstęp teoretyczny
Zasada oznaczania
W środowisku kwaśnym ortofosforany tworzą z molibdenianem amonowym żółty kwas fosfomolibdenowy, który pod wpływem chlorku cynawego ulega redukcji do błękitu molibdenowego. Intensywność zabarwienia utworzonego błękitu jest proporcjonalna do zawartości ortofosforanów.
Do oznaczania fosforanów w wodzie najczęściej stosuje się metodę kolorymetryczną z molibdenianem amonu i chlorkiem cyny (II) jako reduktorem. Metoda ta jest stosowana do oznaczania zawartości rozpuszczonych ortofosforanów (V) w wodzie i ściekach w zakresie 0,05-10 mg.dm-3, oparta jest na tworzeniu się w środowisku kwaśnym soli amonowej kwasu fosforomolibdenowego o żółtym zabarwieniu, który po redukcji chlorkiem cyny (II) tworzy błękit fosforomolibdenowy. .Pomiar prowadzi się przy długości fali 690nm, stosując kuwety o grubości 1cm.
Czynnikami przeszkadzającymi w oznaczeniu są:
- barwa powyżej 30 mg Pt/l
- mętność powyżej 15 mg Si /l
- środki o charakterze utleniającym lub redukującym powodujące zmniejszenie intensywności zabarwienia błękitu molibdenowego. Należą do nich : żelazo w stężeniu większym niż 5 mg Fe/l, arsen powyżej 0,1 mg As/l, azotyny oraz związki organiczne powyżej 10 mg /l
Mętność próby można usunąć poprzez przesączenie lub odwirowanie próby.
Przebieg ćwiczenia
Do kolby miarowej o pojemności 500 ml odmierzyłyśmy 5 ml , następnie dopełniłyśmy wodą destylowaną do kreski i wymieszałyśmy.
W cylindrach Nesslera sporządziłyśmy roztwór roboczy (z roztworu podstawowego przygotowanego wcześniej) według wzoru podanego w instrukcji. Następnie dodałyśmy do każdego cylindra 2 ml r-ru molibdenianiu amonowego, wymieszałyśmy po czym dodałyśmy 0,2 ml r-ru chlorku cynawego, ponownie wymieszałyśmy. Po wymieszaniu zauważyłyśmy zabarwienie od najjaśniejszego do najciemniejszego. Tak sporządzone roztwory pozostawiłyśmy na 10 minut.
Przygotowałyśmy próbę według powyższego wzoru z otrzymanej cieczy.
Każdą wcześniej przygotowaną próbę sprawdziłyśmy pod kątem absorbancji w spektrofotometrze HACH DR 4000, za odnośnik stosując roztwór znajdujący się w pierwszym wzorcu (0,0).
Obliczenia i wyniki pomiarów
Zawartość rozpuszczonych ortofosforanów w przeliczeniu na (X), obliczyć w mg/l wg wzoru:
gdzie :
a – Zawartość rozpuszczonych ortofosforanów odczytana z krzywej wzorcowej, mg
V - objętość, ml
V=100 ml
Stężenie próby: |
Absorbancja |
Zawartość rozpuszczonych ortofosforanów w przeliczeniu na PO4 (X) / 100 |
0,0 |
0 |
0 |
0,03 |
0,086 |
0,3 |
0,05 |
0,141 |
0,5 |
0,07 |
0,209 |
0,7 |
0,10 |
0,301 |
1 |
0,15 |
0,415 |
1,5 |
0,20 |
0,550 |
2 |
Badana próbka |
|
|
0,054 |
0,160 |
5,4 |
Przykładowe obliczenia:
Obliczenie stężenia ortofosforanów w badanej próbce wody :
y = 2,712x + 0,0125
y = 0,160
2,712 x = 0,160 - 0,0125
x = 0,054 mg PO43-
Wnioski
Po wykonaniu obliczeń oraz wykresu można zauważyć, że wraz ze wzrostem zawartości fosforanów w badanych cieczach zwiększa się ich absorbancja, jak również zmienia się intensywność zabarwienia błękitu molibdenowego co pozwala wzrokowo ocenić zawartość PO43- oraz ułatwia dalsze oznaczanie ich ilości.
Fosforany nawet w niewielkiej ilości nie są pożądane, gdyż w wodach wodociągowych sprzyjają rozwojowi mikroorganizmów. Pomimo, że fosforany nie są szkodliwe dla zdrowia, w ocenie wody do picia obecność tych związków wzbudza podejrzenie pod względem higieniczno-sanitarnym, tym bardziej, jeżeli związki fosforu występują równolegle ze związkami azotowymi. Wówczas fosforany i azotany mogą pochodzić z rozkładu związków organicznych i są wskaźnikiem zanieczyszczenia wody.
Zgodnie z Polską normą ścieki odprowadzane do wód stojących nie powinny zawierać więcej niż 1mg/l fosforu, natomiast ścieki odprowadzone do wód płynących więcej niż 5mg/l. Otrzymana przez nas wartość wynosi 5,4 mg PO43- co oznacza, że nie mieści się ona w wyznaczonym zakresie norm ścieków odprowadzanych do wód stojących oraz nie spełnia norm ścieków odprowadzanych do wód płynących.
Porównując poniższe wartości stężenia fosforanów w wodzie, można stwierdzić, że badana przez nas woda zalicza się do klasy wód bardzo zanieczyszczonych.
Zawartość fosforanów w wodzie |
|
Stężenie fosforanów w mg/l |
Jakość wody |
0 – 0,2 |
I klasa czystości |
0,21 - 0,5 |
II klasa czystości |
0,51 – 1,0 |
III klasa czystości |
powyżej 1,0 |
b. zanieczyszczona |