Sprawozdanie nr 4

Margareta Herian, Łukasz Ulman gr. 9

BIOCHEMICZNE ZAPOTRZEBOWANIE TLENU METODĄ ROZCIEŃCZEŃ (BZT)

Biochemiczne zapotrzebowanie na tlen jest pojęciem umownym i określa ilość tlenu wyrażoną w mg w 1 dm³ wody, potrzebną do utlenienia biochemicznego związków organicznych w badanej wodzie lub ściekach w warunkach aerobowych.

Dla wód powierzchniowych, biochemiczne zapotrzebowanie na tlen w ciągu 5 dni (BZT₅) wynosi około 68% całkowitego biochemicznego zapotrzebowania na tlen. W praktyce ten pięciodobowy okres inkubacji przyjęto za wystarczający do oceny stopnia zanieczyszczenia wody naturalnej lub ścieków związkami organicznymi.

Wykonanie oznaczenia

Na podstawie wyniku z oznaczenia utlenialności określamy proporcje, w jakich będziemy mieszać badaną ciecz z „wodą do rozcieńczeń”.

W cylindrze miarowym na 500 cm³, przygotowujemy 300 cm³ mieszaniny badanej cieczy i wody do rozcieńczeń. Ciecze delikatnie mieszamy.

Tak przygotowaną mieszaniną napełniamy 2 buteleczki (tlenówki) i zamykamy tak, aby pod korkiem nie znajdował się pęcherzyk powietrza.

Jedną z butelek opisujemy i chowamy w ciemne miejsce. Powrócimy do tej butelki za 7 dni W drugiej butelce oznaczamy zwartość tlenu rozpuszczonego metodą Winklera.

Równocześnie przygotowujemy parę (2) butelek z samą wodą do rozcieńczeń. Jedną z butelek opisujemy i chowamy w ciemne miejsce na 7 dni, a w drugiej oznaczamy tlen.

Po 7 dniach oznaczamy tlen w schowanych wcześniej butelkach.

Wyniki pomiarów

	a/d	b
Bez rozcieńczeń	4,3	2,4
Rozcieńczenie 1+1	4,8	3,8

Z podanych wyżej wartości obliczam zawartość tlenu rozpuszczonego:

X₁=
= 8,6 [mg O₂/dm³]

X₂=
= 4,8 [mg O₂/dm³]

X₃=
= 9,6 [mg O₂/dm³]

X₄=
= 7,6 [mg O₂/dm³]

Obliczanie wyników

X=
[mg O₂/dm³]

gdzie:

a - ilość tlenu w mieszaninie badanej cieczy i wody do rozcieńczeń przed inkubacją (mg O₂/dm³),

b - ilość tlenu w mieszaninie badanej cieczy i wody do rozcieńczeń po inkubacji (mg O₂/dm³),

c - ilość tlenu w wodzie do rozcieńczeń przed inkubacją (mg O₂/dm³),

d - ilość tlenu w wodzie do rozcieńczeń po inkubacji (mg O₂/dm³),

M - ilość wody do rozcieńczeń w 1 dm³ mieszaniny (cm³),

m - ilość badanej cieczy w 1 dm³ mieszaniny (cm³).

Podstawiając wyniki pomiarów do powyższego wzoru otrzymuję:

X=

=7,6 [mg O₂/dm³]

CHEMICZNE ZAPOTRZEBOWANIE TLENU (ChZT)

Chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT) jest pojęciem umownym i oznacza ilość tlenu (w mg/dm³) pobranego (w warunkach umownych) z utleniacza na utlenienie obecnych w wodzie związków organicznych i niektórych związków nieorganicznych (np. soli żelaza (II), siarkowodoru, siarczków, azotanów (III)).

Oznaczenie ChZT musi być wykonywane w ściśle określonych warunkach, ponieważ stopień utlenienia związków organicznych zależy od:

• rodzaju utleniacza,

• temperatury,

• czasu reakcji utleniania.

Wykonanie oznaczenia

Do kolby okrągłodennej odmierzyć 20 cm³ badanej cieczy. Do drugiej kolby odmierzyć 20 cm³ wody destylowanej (ślepa próba).

Wystarczy przygotować 1 ślepą próbę dla całej grupy.

Do obydwu kolb dodać 10 cm³ 0,25 n roztworu dwuchromianu potasu (K₂Cr₂O₇), zawartość kolby wymieszać i dodać 1-2 szklane kulki.

Następnie w obecności prowadzącego dodać 40 cm³ stężonego kwasu siarkowego (H₂SO₄). Podczas dodawania kwasu zawartość kolby ostrożnie mieszać.

Po dodaniu stężonego kwasu siarkowego kolbę umieszczamy na grzałce, do kolby przyłączamy chłodnicę zwrotną i ogrzewamy do momentu wrzenia.

Od tej chwili mierzymy czas. Po 10 minutach gotowania podnosimy kolbę z grzałki.

Przez 5 minut studzimy zawartość kolby, a następnie wlewamy ostrożnie 50 cm³ wody destylowanej od góry chłodnicy.

Kolbę odłączamy od chłodnicy i studzimy pod bieżącą wodą do temperatury pokojowej.

Dodajemy 3-4 krople roztworu ferroiny i miareczkujemy 0,125 n roztworem soli Mohra (siarczan żelazowo-amonowy) do zmiany zabarwienia z zielonej na brązową.

Obliczanie wyników

X=
[mg O₂/dm³]

gdzie:

a - ilość roztworu soli Mohra zużyta do zmiareczkowania ślepej próby (cm³),

b - ilość roztworu soli Mohra zużyta do zmiareczkowania badanej próbki (cm³),

n - normalność roztworu soli Mohra (0,125),

V- objętość badanej próbki, użytej do oznaczenia (cm³).

Dane:

A= 20,5

B= 8,9

Wynik

X=580[mg O₂/dm³]

AZOT AMONOWY

Azot amonowy pogarsza zapach i smak wody, utrudnia procesy odżelaziania, odmanganiania oraz dezynfekcję wody. Obecność azotu amonowego może świadczyć o zanieczyszczeniu wody ściekami bytowo gospodarczymi lub przemysłowymi. Azot amonowy w obecności tlenu stymuluje rozwój bakterii nitryfikacyjnych. Azot azotanowy - Obecność azotu azotanowego może świadczyć o występującym w przeszłoœci zanieczyszczeniu wody ściekami bytowo-gospodarczymi lub przemysłowymi lub spływami powierzchniowymi (np. nawozy sztuczne). Azot azotanowy umożliwia rozwój bakterii denitryfikacyjnych. Zarówno azotany, jak i azotyny mogą wywoływać methemoglobinę oraz działać rakotwórczo.

Wykonanie oznaczenia

Do kolby miarowej na 100 cm³ odmierzyć 100 cm³ badanej wody.

Do drugiej kolbki odmierzyć 100 cm³wody destylowanej (ślepa próba). Wystarczy przygotować 1 ślepą próbę dla całej grupy.

Dodać 1 cm³ roztworu soli Seignetta i 1 cm³ odczynnika Nesslera.

Kolbki zatkać korkiem i zamieszać.

Odczekać 10 minut, a następnie odczytać absorbancję na spektrofotometrze. Długość fali 420 nm, kuweta 4 cm.

Wyniki pomiarów

E= 0,795

Wykonanie obliczeń

c=0,16·E·

[mg N-NH₄/dm³]

Podstawiając dane do powyższego wzoru otrzymuję:

C=4,77 [mg N-NH₄/dm³]

AZOT AMONOWY

Azot amonowy pogarsza zapach i smak wody, utrudnia procesy odżelaziania, odmanganiania oraz dezynfekcję wody. Obecność azotu amonowego może świadczyć o zanieczyszczeniu wody ściekami bytowo gospodarczymi lub przemysłowymi. Azot amonowy w obecności tlenu stymuluje rozwój bakterii nitryfikacyjnych. Azot azotanowy - Obecność azotu azotanowego może świadczyć o występującym w przeszłoœci zanieczyszczeniu wody ściekami bytowo-gospodarczymi lub przemysłowymi lub spływami powierzchniowymi (np. nawozy sztuczne). Azot azotanowy umożliwia rozwój bakterii denitryfikacyjnych. Zarówno azotany, jak i azotyny mogą wywoływać methemoglobinę oraz działać rakotwórczo.

Wykonanie oznaczenia

Do kolby miarowej na 100 cm³ odmierzyć 100 cm³ badanej wody.

Do drugiej kolbki odmierzyć 100 cm³wody destylowanej (ślepa próba). Wystarczy przygotować 1 ślepą próbę dla całej grupy.

Dodać 1 cm³ roztworu soli Seignetta i 1 cm³ odczynnika Nesslera.

Kolbki zatkać korkiem i zamieszać.

Odczekać 10 minut, a następnie odczytać absorbancję na spektrofotometrze. Długość fali 420 nm, kuweta 4 cm.

Wyniki pomiarów

E=0,309

Wykonanie obliczeń

c=0,06·E·

[mg N-NO₃/dm³]

Podstawiając dane do powyższego wzoru otrzymuję:

C=0,49[mg N-NO₃/dm³]

UTLENIALNOŚĆ

Utlenialność wody jest to właściwość polegająca na redukowaniu nadmanganianu potasu w wyniku utleniania obecnych w wodzie związków organicznych. Przez utlenialność rozumie się ilość miligramów tlenu zużytego przez badaną próbkę ogrzewaną we wrzącej łaźni wodnej w ciągu 30 min. z roztworem nadmanganianu potasu w środowisku kwaśnym. Wynik oznaczenia utlenialności podaje się w mg O₂/dm³. Wody powierzchniowe niezanieczyszczone charakteryzują się utlenialnością ok. 4,0 mg O₂/dm³. Znacznie wyższą utlenialność, dochodzącą do kilkunastu mg O₂/dm³ posiadają wody zanieczyszczone substancjami humusowymi. Utlenialność wody do picia nie powinna przekraczać 3 mg O₂/dm³.

Wykonanie oznaczenia

Do kolby stożkowej odmierzyć 10 cm³ badanej cieczy.

Ślepą próbę przygotowujemy tylko w przypadku, gdy objętość badanej próbki jest mniejsza niż 100 cm³.

Do drugiej kolby odmierzyć 100 cm³ wody destylowanej (ślepa próba). Wystarczy przygotować 1 ślepą próbę dla całej grupy.

Do obydwu kolb dodać:

- 10 cm³ roztworu kwasu siarkowego (H₂SO₄) 1+3,

- 10 cm³ 0,0125 n roztworu nadmanganianu potasu (KMnO₄)

Zawartość kolbki zamieszać i wstawić do gotującej się łaźni wodnej i pozostawić tam przez 30 minut.

Po wyjęciu kolbek z łaźni natychmiast dodać 10 cm³ 0,0125 n roztworu szczawianu sodu (Na₂C₂O₄), wymieszać i po odbarwieniu miareczkować 0,0125 n roztworu nadmanganianu potasu, do pojawienia się lekko różowego zabarwienia.

Obliczanie wyników

X=
[mg O₂/dm³]

gdzie:

a - ilość roztworu nadmanganianu potasu zużyta do miareczkowania badanej próbki cieczy (cm³)

b - ilość roztworu nadmanganianu potasu zużyta do miareczkowania ślepej próby (cm³). Jeżeli objętość badanej próbki wynosiła 100 cm³, za „b” wstawiamy 0

V - objętość badanej próbki, użytej do oznaczenia (cm³).

A= 3,9

B=0

Wynik

X=3,9[mg O₂/dm³]

---