Ćw. 3 Oznaczanie przewodnictwa właściwego wody. Przewodnictwo elektrolityczne (właściwe). Przewodnictwo właściwe k-jest to odwrotność oporu właściwego słupa cieczy,zawartego pomiędzy elektrodami o powierzchni 1cm2 i odległości 1cm. Przewodnictwo właściwe k=1/P ,ponieważ r-ry mają stosunkowo niewielkie przewodnictwo,przyjęto przewodnictwo właściwe r-ru wyrażane w uS*cm-1. Przewodnictwo właściwe wód różnego pochodzenia. Przewodnictwo właściwe większości wód naturalnych waha się w granicach od 50 do 500uS*cm-1, a nawet wyżej. Duży wpływ na wartość przewodnictwa mają ścieki,zwłaszcza przemysłowe,których przewodnictwo sięga nawet 10 000uS*cm-1.Świeża woda destylowana wskazuje przewodnictwo właściwe w granicach 0,5-2,0uS*cm-1. Przy jej przechowywaniu na skutek pochłaniania CO₂ i amoniaku z powietrza obserwuje się wzrost przewodnictwa do ok. 4,0uS*cm-1.Metoda oznaczenia. Pomiaru przewodnictwa dokonuje się za pomocą konduktometru. Przez pomiar przewodnictwa właściwego wody można oznaczać w sposób bardzo szybki zawartość substancji rozpuszczonych w wodzie. Na podstawie przew.wł. można stwierdzić: stopień czystości wody destylowanej, demineralizowanej i pochodzącej z kondensatów, nagły wzrost przewodnictwa wody wodociągowej może świadczyć o przedostaniu się do niej zanieczyszczeń o charakterze nieorganicznym, duża zmiana przewodnictwa wody wodociągowej w wodach powierzchniowych wskazuje, że do wody dostały się zanieczyszczenia ze ścieków przemysłowych

Ćw. 4 Oznaczanie kwasowości i zasadowości wody. Odczyn wód naturalnych. odczyn wód nie jest ściśle obojętny lecz zawarty w granicach 6,5-9,0 pH |różnice te spowodowane są różną zawartością CO2 i węglanów;|pH wód naturalnych zależy także od obecności słabych kwasów org i soli ulegających hydrolizie| Podczas hydrolizy soli słabej zasady i słabego kwasu odczyn roztworu pozostaje obojętny | hydroliza soli słabego kwasu i mocnej zasady prowadzi do zmiany odczynu roztworu na alkaliczny |hydroliza soli mocnego kw i sł zasady powoduje,że roztwór staje się kwaśny | dzięki obecności w wodach naturalnych pewnej ilości Kwasu węglowego (H2CO3) , CO2 i wodorowęglanów (HCO30-) wody te są nie tylko zobojętnione pewną ilością mocnych kw mineralnych, ale również pewną ilość mocnych zasad wprowadzonych do tych wód zachowując przy tym stałość lub niewielką zmienność pH | wody o pH <6,5 odznaczają się właściwościami korozyjnym | wody bardzo miękkie, o małej zasadowości ale zawierające znaczne ilości Fe w postaci FeSO4 mogą charakteryzować się pH nawet poniżej 4,5 pH | wody zanieczyszczone ściekami przemysłowymi mogą wykazywać odczyn silnie kwaśny (pH4,6) lub alkaliczny( pH> 8,3) | niekiedy alkaliczny odczyn pojawia się przy wzmożonej fotosyntezie | Oznaczanie pH ma duże znaczenie dla charakterystyki badanej wody, ze względu na właściwości korozyjne |Pomiar odczynu powinno się wykonywać natychmiast po pobraniu próbki | Do oznaczania pH stosuje się metodę potencjometryczną z wykorzystaniem pH-metrów. Układ buforowy występujący w wodzie. Stałość lub mała zmienność pH wód naturalnych po wprowadzeniu do nich pewniej ilości mocnych kwasów lub zasad zapewnia istnienie układ buforowego Zależnego od zawartości w wodzie CO₂ i wodorowęglanów. Wody naturalne w zależności od swojego pH mogą wykazywać równocześnie kwasowość i zasadowość. Ma to miejsce szczególnie w wodach o wysokiej twardości węglanowej i dużej zawartości CO₂. Występowanie kwasowości i zasadowości równocześnie jest możliwe dzięki układowi buforowemu wody Kwasowość wody. Jest to zdolność wody do zobojętniania silnych zasad mineralnych lub węglanów wobec umownych wskaźników |W przypadku niskiej zasadowości wody może dojść do wystąpienia kwasowośći mineralnej (pH<4,6) |Przy występowaniu kwasowości mineralnej woda ma charakter silnie korozyjny w stosunku do betonu, Fe innych metali szkodliwych dla zdrowia. |Kwasowość mineralna jest niedopuszczalna w wodach użytkowych Zasadowość wody. Zdolność do zobojętniania mocnych kwasów mineralnych wobec umownych wskaźników |Zasadowość M (ogólna)- oznacza sumę wszystkich związków reagujących zasadowo wobec metylo oranżu. |Zasadowość p- ozn sumę wszyst zw reag zasad wobec fenoloftaleiny. |Wody o pH poniżej 4,6 nie posiadają zdolności do zobojętniania mocnych kwasów, gdyż same stanowią roztwory kwaśne Związki chemiczne wywołujące te właściwości. Kwasowość wód naturalnych wywołana jest gł. obecnością wolnego (rozpuszczonego) CO₂, po za tym obecnością słabych kwasów org np. kw. humusowych oraz produktami hydrolizy soli Fe lub Al. W wyniku hydrolizy tych soli tworzą się kw. mineralne. Kwasy te reagują następnie z wodorowęglanami zawartymi w wodzie wypierając z nich równoważną ilość CO_2. ZASADOWOŚĆ Właściwości te nadają wodzie: wodorowęglany, węglany, rzadziej wodorotlenki, borany krzemiany i fosforany. W wodach naturalnych powyżej 8,3 pH występuj przeważnie wodorowęglany Ca, Fe, Mg są to sole kwasu węglowego. Reakcje zachodzące przy oznaczaniu zasadowości. Zasada oznaczenia zasadowości polega na określeniu zawartości związków reagujących wobec wodzie zasadowo wobec odpowiedniego wskaźnika. przez miareczkowanie wody mianowanym roztworem mocnego kwasu: - wobec fenoloftaleiny jako wskaźnik i metylooranżu Wobec fenoloftaleiny:
OH^- + H⁺ H₂O | CO₃^2-+H⁺ HCO₃ Wobec metylooranżu: HCO₃^- + H⁺ CO₂ + H₂O Na podstawie wartości zasadowości p i m można obliczyć zawartość poszczególnych jonów powodujących zasadowość wody. Zasadowość alkaliczna. Zasadowość alkaliczna dotyczy głównie wody kotłowej. Zasadowość ta związana jest z dodawaniem do wody kotłowej NaOH lub Na₂CO₃ w celu ochrony przed korozją Wówczas zasadowość powinna być pod ścisłą kontrolą gdyż wartość jej wzrasta. W wodach naturalnych występują w głównej mierze wodorowęglany Ca i Mg. W niektórych wodach oprócz nich występują także wodorowęglany Na i K. W takich przypadkach woda ma zasadowość m większą od twardości ogólnej wyrażone w tych samych jednostkach. Różnica między zasadowością i twardością ogólną nazywa się zasadowością alkaliczną i wynika z zawartości w wodzie wodorowęglanów sodowych i potasowych. W wodach z zasadowością alkaliczną (wody alkaliczne) twardość ogólna równa się twardości węglanowej, a twardość nie węglanowa jest równa zeru. Zasadowość alkaliczna = m – Tw

Ćw. 5 Oznaczanie chlorków metodą Mohra. Źródła i występowanie chlorków w środowisku wodnym. Źr. występowania w wodach powierzchniowych: z oceanów, wymywanie skał i gleb, ścieki przemysłowe i komunalne, wody kopalniane. Są podstawowym anionem w wodach powierzchniowych. Największe ilości chlorków występują w złożach powstałych po odparowaniu mórz: halit, sylwit, bischolit, karnalit. W wodzie występują głównie jako Cl¯. Mogą tworzyć kompleksy,np.: z jonami żelaza, rtęci. Są stabilne, nie ulegają przemianom chem.i biochem. Chlorki mogą pochodzić też z gruntu niezanieczyszczonego lub z pokładów soli (chlorki naturalne). Znaczenie higieniczno – sanitarne, gospodarcze i techniczne. Chlorek sodu: Używa się go w medycynie - jest podawany w postaci wodnego roztworu, dożylnie chorym, którzy są odwodnieni. Stanowi podstawową przyprawę. Wykorzystuje się go do konserwowania żywności. Wykorzystuje się go w chłodnictwie.
Chlorek potasu: Stosuje się go jako środek osuszający, używa jako dodatek do cementu, przy robotach budowlanych przeprowadzanych w zimie. Podawany w medycynie przy niedoborach wapnia w organizmie. Służy w chłodnictwie do wytwarzania niskich temperatur.
Chlorek miedzi: Stosuje się go przede wszystkim w analizie chemicznej do identyfikacji gazów.
Chlorek amonu: W medycynie jako środek moczopędny. W rolnictwie jako nawóz sztuczny, stanowi niezbędny składnik w ogniwach galwanicznych Le'clanchego. Jest jednym z surowców przy produkcji klejów, farb i lakierów. Za jego pomocą można oczyszczać powierzchnie metali.
Chlorek cynku: W medycynie jako zewnętrznie działający środek przeciwzapalny.
Chlorek żelaza(II) :W przemyśle farbiarskim - stanowi zaprawę pod barwione tkaniny.
Chlorek żelaza (III): Do produkcji farb, zapraw, atramentów. Do dezynfekcji wody. W farmaceutyce do uzyskiwania innych soli żelaza, a także do tamowania krwi.
Chlorek rtęci(II): W medycynie jako środek dezynfekujący. Stanowi trutkę na gryzonie. W przemyśle farbiarskim, metalurgicznym, fotograficznym, w litografii oraz przy wyrobie baterii.
Chlorek rtęci (I): W produkcji sztucznych ogni, służy jako katalizator w wielu reakcjach chemicznych, a także wykonuje się z niego elektrody kalomelowe. W medycynie stanowi lek używany w chorobach skórnych.
Chlorek srebra: Służy do wyrobu błon fotograficznych oraz papierów. Wykorzystywany jest także w chemii analitycznej, a także ze względu na jego plastyczność do wyrabiania soczewek i ekranów radarowych. Metody oznaczania chlorków w wodzie. Miareczkowanie argentometryczne: METODA MOHRA- w roztworze obojętnym lub słabo zasadowym (pH=6,5-10). Miareczkuje się jony Cl¯ azotanem(V) srebra AgNO3 wobec chromianu (VI) potasu K₂CrO₄ jako wskaźnika: Ag⁺ + Cl^- → AgCl – biały osad. Po całkowitym wytrąceniu jonów chlorkowych: 2Ag⁺+CrO4²^-→ Ag2CrO4 ↓ – czerwono-brunatny osad.
METODA VOLHARDA- w roztworze kwaśnym, gdy nie istnieje możliwość zobojętnienia roztworu przed oznaczeniem (w obecności jonów glinu, żelaza (III) lub innych metali hydrolizujących) Chlorki strąca się kwaśnym roztworem AgNO3 (w nadmiarze): Ag⁺+Cl^- → AgCl↓ Niezwiązane jony srebra odmiareczkowuje się roztworem rodanku potasu lub amonu: Ag⁺(nadmiar)+SCN^¯ → AgSCN↓ Po wytrąceniu się całej ilości Ag⁺: Fe³⁺ + SCN^¯(nadmiar) → [FeSCN]²⁺ - czerwony kompleks. |metoda potencjometryczna z użyciem elektrody jonoselektywnej, metoda turbidymetryczna Zasada oznaczenia chlorków metodą Mohra. To sposób na oznaczanie chlorku w nieznanych roztworach wodnych- w roztworze obojętnym lub słabo zasadowym przy pH=6,5-10. Miareczkuje się jony Cl¯ azotanem(V) srebra AgNO3 wobec chromianu (VI) potasu K₂CrO₄ jako wskaźnika: Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl – biały osad. Po całkowitym wytrąceniu jonów chlorkowych: 2Ag⁺+CrO4²¯ → Ag2CrO4↓– czerwono-brunatny osad.Metoda ta polega na miareczkowaniu jonów chlorkowych mianowanym roztworem azotanu(V) srebra(I) wobec chromianu(VI) potasu (K2CrO4) jako wskaźnika. W roztworze obojętnym lub słabo zasadowym (pH=6,5-10) azotan srebra wytrąca najpierw biały osad chlorku srebra (AgCl). Gdy praktycznie cała obecna w roztworze ilość jonów Cl- wydzieli się w postaci AgCl, nadmiar roztworu AgNO3 wytrąca czerwono brunatny osad chromianu(VI) srebra(I) Ag2CrO4. Zmiana zabarwienia z żółtozielonego na żółtobrązowe świadczy o całkowitym zmiareczkowaniu jonów chlorkowych (punkt końcowy miareczkowania).

Ćw. 6 Oznaczanie twardości wody metodą kompleksometryczną. Twardość wody. Właściwość wody polegająca na zużywaniu określonej ilości mydła bez wytwarzania piany. Związki chemiczne nadające wodzie tę właściwość.Twardość nadają wodzie: jony wapnia, magnezu, żelaza, glinu, manganu oraz kationy metali ciężkich. W wodach naturalnych przeważają sole wapnia i magnezu, dlatego przyjmuje się że twardość wody pochodzi głównie od jonów wapnia i magnezu. Związki wapnia i magnezu występują w wodzie przeważnie w postaci wodorowęglanów i siarczanów VI, chlorków oraz w mniejszych ilościach węglanów, rzadziej w postaci azotanów v lub wodorotlenków. Rodzaje twardości. Twardość węglanowa: twardość wody naturalnej wywołana przez węglany i wodorowęglany oraz wodorotlenki wapnia i magnezu Twardość niewęglanowa: wywołują ją inne związki wapnia i magnezu głównie chlorki, siarczany i azotany Twardość ogólna: suma twardości węglanowej i niewęglanowej Według innego podziału rozróżnia się twardość przemijająca i stałą. Twardość przemijająca wywołana jest przez wodorowęglany wapnia i magnezu. Może być usunięta podczas gotowania. Następuje termiczny rozkład wodorowęglanów wapnia i magnezu. Podczas ogrzewania rozpuszczalność CO2 w wodzie zmniejsza się, co powoduje naruszenie równowagi wodorowęglanowo- węglowej i z wody wytrącają się trudno rozpuszczalne osady CaCO3 i Mg(OH)2 tworzące kamień kotłowy. Twardość stała: twardość wody pozostająca po przegotowaniu Twardość przemijająca jest niższa od twardości węglanowej, gdyż węglany oraz wodorotlenki wapnia i magnezu pozostają w wodzie po przegotowaniu Twardość wyraża się w jednostkach miligramorównoważnikach (mgr) lub milivalach(mval) głównie jonów wapnia i magnezu zawartych w 1 dm3 wody Stopnie twardości: 1 stopień twardości to taka zawartość jonów wapnia i magnezu, która odpowiada równoważnej ilości 10 mg/dm3 CaO Znaczenie higieniczno – sanitarne, gospodarcze i techniczne. Nadmierna twardość wody jest niepożądana ze względów gospodarczych: wysoka twardość powoduje zbędne zużycie mydła, łatwość tworzenia się osadów, podrażnienia skóry. Do celów przemysłowych używa się przeważnie wody miękkiej, zwłaszcza w pralnictwie, do produkcji włókien sztucznych, mas plastycznych. Woda twarda powoduje powstawanie twardego kamienia kotłowego, który zmniejsza wydajność kotła i zwiększa zużycie paliwa. Metody zmiękczania wody. ZMIĘKCZANIE WODY- METODY TERMICZNE: pod wpływem zmiękczania wody następuje terami czy rozkład wodorowęglanu wapnia i magnezu. Metodą tą można zmniejszyć wyłącznie twardość węglanową. Metoda termiczna nadaję się do wstępnego zmiękczania wody przed zastosowaniem innych metodą. Destylacja: prowadzi do odmineralizowania wody jednak w przemyśle ze względu na wysokie koszty energii cieplnej rzadko znajduje zastosowanie ZMIĘKCZANIE WODY- METODY CHEMICZNE: metody te polegają na wytrącaniu nierozpuszczalnych osadów lub nawiązaniu w związki kompleksowe jonów wapnia i magnezu: Zmiękczanie wapnem: dawkuje się do wody mleko wapienne (1-5% zawiesina wapna w wodzie) lub wodę wapienną (nasycony roztwór wodorotlenku wapnia). Wapno obniża twardość węglanową. Powstające podczas zmiękczania nierozpuszczalne osady zostają odfiltrowane lub osiadają na dnie zbiornika. Zmiękczanie wodorotlenkiem sodu. Metoda fosforanowa: fosforan sodu reaguje z jonami wapnia i magnezu tworząc bardzo trudno rozpuszczalne fosforany (najlepsza z metod) ZMIĘKCZANIE WODY- METODY FIZYCZNE: usuwanie wapnia i magnezu w procesie wymiany jonowej zastosowanie jonitów. Jonity to substancje praktycznie nierozpuszczalne w wodzie, które wymieniają z roztworu elektrolitu dodatnio lub ujemnie naładowane jony i równoważne ilości jednowymiennych jonów wchodzących w skład jonitów. ZASADOWOŚC ALKALICZNA: niektóre wody mają zasadowość ogólną (zasadowość M) większą od twardości ogólnej. Różnica ta jest spowodowana obecnościa w wodzie wodorowęglanów lub węglanów sodu i potasu i nazywa się zasadowością alkaliczną. Zasadowośc alkaliczna jest niepożądana w wodzie do picia, powoduje zobojętnianie soku żołądkowego i zwiększa i zwiększa jego wydzielanie co może prowadzić do wrzodów żołądka. Zasada oznaczenia twardości ogólnej wody metodę kompleksometryczną. OZNACZENIA OGÓLNEJ TWARDOŚCI WODY METODĄ KOMPLEKSOMETRYCZNĄ- oznaczenia polega na odmiareczkowaniu próbki wody r- rem wersenianiu dwusodowego wobec czerni erichromowej T jako wskaźnika. Jony wapnia i magnezu w roztworze wodnym przy pH ok.. 10 zmieniają niebieskie zabarwienie czerni erichromowej T tworząc z nią związek kompleksowy o fioletowym zabarwieniu. Kompleksy wersenianu z wapniem i magnezem są trwalsze od kompleksów tych jonów ze wskaźnikiem. Przy związaniu wszystkich jonów wapnia i magnezu przez wersenian w punkcie końcowym miareczkowania następuje zmiana barwy roztworu z fioletowego na niebieski, spowodowana wydzielaniem się wolnego wskaźnika. Metoda ta pozwala na szybkie i dokładne oznaczenie twardości ogólnej wody. Polega ona na tworzeniu się związków kompleksowych kwas etylenodiaminotetraoctowego (EDTA), zwanego kwasem wersenowym, z jonami wapnia i magnezu. Jako wskaźnika używa się czerni eriochromowej T, która przy pH około 10 tworzy z jonami wapnia i magnezu słabo zdysocjowane połączenia chylatowe o barwie czerwonej (buraczkowej). W trakcie miareczkowania wersenianem sodu połączenia kompleksowe jonów Ca2+ i Mg2+ ze wskaźnikiem zostają zastąpione przez bardziej trwałe kompleksy tych jonów z wersenianem i roztwór przybiera niebieską barwę wolnej soli sodowej wskaźnika.

Ćw. 7 Oznaczanie chemicznego zapotrzebowania tlenu metodą manganometryczną (utlenialność). Reakcje utleniania i redukcji. W procesach samooczyszczania wód zanieczyszczonych substancjami organicznymi zachodzą procesy utleniania materii organicznej przy współudziale mikroorganizmów, przede wszystkim bakterii tlenowych.

W środowisku tlenowym produktami aerobowego rozkładu związków organicznych są: CO₂, H₂O, zw. azotowe, siarczany, itp. {CH2O}+02 CO₂+H₂O
W środowisku beztlenowym anaerobowy rozkład związków organicznych prowadzi do powstania:CH4, NH3,H2S
2{CH2O} CH⁴+CO₂ W pierwszej kolejności ulęgają biodegradacji zw.org. łatwo rozkładane, np. węglowodany, białka, aminokwasy, później trudno rozkładalne: Tłuszcze, celuloza, lignina, pektyny, związki humusowe. Pochodzenie związków organicznych w środowisku wodnym. Związki organiczne w wodach naturalnych pochodzą z:gleby,resztek roślinnych, odpadów zwierzęcych, zanieczyszczeń ściekami. Zawartość tych związków w wodzie zależy od pochodzenia wody i stopnia jej zanieczyszczenia Wody podziemne zawierają niewielkie ilości związków organicznych Wody powierzchniowe mogą zawierać znaczne ich ilości. Oddziaływanie zanieczyszczeń organicznych na organizmy wodne może być różne w zależności od tego, czy obciążenie związkami organicznymi przewyższa czy też nie możliwości samooczyszczania wód naturalnych. Chemiczne zapotrzebowanie tlenu. Chemiczne zapotrzebowanie tlenu(pojęcie umowne) oznacza ilość tlenu [mg/dm3] pobranego z utleniania( w określonych warunkach) na utlenianie w wodzie(ściekach) związków organicznych i niektórych nieorganicznych(np. soli żelaza(II), azotanów(III), siarkowodoru i innych).Oznaczając chemiczne zapotrzebowane tlenu uzyskuje się dokładniejszą charakterystykę zanieczyszczeń wody i ścieków związkami organicznymi Metody oznaczania ChZT wody. Dokładniejszą charakterystykę zanieczyszczeń wody i ścieków związkami organicznymi uzyskuje się oznaczając chemiczne zapotrzebowanie tlenu. W zależności od zastosowanego utleniacza wyróżniamy ChZT:metoda dwuchromianowa K₂Cr₂O₂-ChZTcr | metoda manganowa KMnO₄ (utlenialność i ChZT) Metodą dwuchromianową uzyskuje się wysoki stopnień utleniania związków organicznych(95-100% wartości teoretycznej dla większości zw.org.) Chemicznemu utlenianiu ulegają również te związki, które są odporne na działanie mikroorganizmów. Z tego powodu wartości ChZT są na ogół większe niż BZT. Zalety ChZT: szybkość uzyskiwania wyników(co ma istotne znaczenie przy kontroli pracy oczyszczalni ścieków),jest jedyną metodą pozwalającą określić stopień zanieczyszczenia zw.org. ,gdy ścieki zaierają substancję toksyczne lub zw.org. odporne na tlenowy biologiczny rozkład. Utlenialność wody. Utlenialność-(umowny wskaźnik), określa zdolność wody do pobierania tlenu z KmnO4 w roztworze kwaśnym lub alkalicznym, w ściśle określonych warunkach. Najmniejszą utlenialność wykazują wody podziemne wgłębne( od ułamka do około 2mg/dm3) Reakcje zachodzące przy oznaczaniu ChZT wody metodą manganianową. Zakwaszoną kwasem siarkowym(VI) próbkę wody(ścieków) ogrzewa się w temperaturze wrzenia przez 10 (30) min. z dodawanym w nadmiarze roztworem manganianu (VII)potasu. Nadmiar manganianu(VII) potasu redukuję się dodanym w równoważnej ilości szczawianem sodu, którego nadmiar odmiareczkowywuję się manganianem (VII) potasu. 5C₆H₁₂O₆ + 24MnO^4- + 72H⁺ 24Mn²⁺ +3OCO₂+66H₂0 ||2MnO^4- + 5C₂O₄^2- + 16H⁺ 2Mn²⁺ + 10CO₂ + 8H₂O ( reakcja zachodzi 2 razy)

Ćw. 8 Oznaczanie tlenu rozpuszczonego metodą Winklera. Pochodzenie i rola tlenu w środowisku wodnym. Tlen rozpuszczony pełni niezmiernie ważną rolę w życiu organizmów wodnych i utrzymaniu właściwego stanu sanitarnego wód powierzchniowych. Tlen, jako pierwiastek bardzo aktywny pod względem chemicznym zużywany jest w procesach mineralizacji (utleniania) substancji organicznej, wykorzystywany jest również do procesów oddychania przez organizmy. W rezultacie zawartość tlenu w wodach największa jest w powierzchniowych i przypowierzchniowych warstwach wody, w miarę zwiększania się głębokości zawartość tlenu maleje. Najsilniej natlenione wody to wody chłodne, nad powierzchnią których występują częste silne wiatry. Najsłabiej natlenione są wody ciepłe (tropikalne), na których występuje ograniczone falowanie Stężenie tlenu w wodzie bliskie stanu nasycenia świadczy o dobrym stanie wody, właściwie przebiegających procesach samo oczyszczania i odpowiednim stanie flory i fauny wodnej. Są dwa źródła tlenu rozpuszczonego w wodzie:1. Rozpuszczanie tlenu z atmosfery. Proces ten zachodzi na granicy między wodą i powietrzem. Pobieraniu tlenu z atmosfery sprzyja ruch wody, im silniejsze falowanie tym większa ilość tlenu z atmosfery rozpuszcza się w wodzie. Bardzo intensywne natlenianie wody zachodzi w wodospadach. 2. Proces fotosyntezy, podczas którego wytwarzana jest znaczna ilość tlenu. Proces ten przebiega szczególnie intensywnie w lecie, gdy sprzyja mu wysoka temperatura oraz silne i długo trwałe nasłonecznienie. W nocy fotosynteza ustaje i wówczas stężenie tlenu obniża się, ponieważ rośliny wodne i żyjące w wodzie zwierzęta pobierają tlen. Rozpuszczalność tlenu w wodzie i nasycenie wody tlenem. Tlen rozpuszczony – jest niezbędny do życia wodnych organizmów żywych. Ma podstawowe znaczenie dla wszelkich procesów chemicznych i biochemicznych zachodzących w wodach naturalnych. Procesy zachodzące z udziałem tlenu zwane są procesami aerobowymi. Procesy aerobowe prowadzą do zmniejszenia zanieczyszczeń w wodach naturalnych. W wodach powierzchniowych, zanieczyszczonych substancjami organicznymi, rozpuszczony tlen zużywany jest w procesach biochemicznego rozkładu tych związków. Zawartość tlenu w wodzie ulega zmianom. W wodach powierzchniowych stężenie tlenu jest zwykle niższe latem niż zimą. W wyższej temperaturze zmniejsza się rozpuszczalność tlenu i zwiększa szybkość procesów biochemicznych zużywających tlen. Zużywany w procesach biochemicznych tlen jest uzupełniany tlenem z atmosfery i tlenem z procesu fotosyntezy Zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie jest jednym z najważniejszych wskaźników jakości wody. W przypadku obecnego w wodzie agresywnego dwutlenku węgla duża zawartość tlenu przyspiesza proces korozji. Dlatego wody zawierające rozpuszczony tlen i agresywny dwutlenek węgla, przeznaczone do zasilania kotłów parowych, poddaje się odgazowaniu. Zawartość rozpuszczonego w wodzie tlenu podaje się w mg · dm^-3 lub w procentach nasycenia wody tlenem. W określonych warunkach temperatury pod ciśnieniem atmosferycznym może rozpuścić się w wodzie określona ilość miligramów tlenu w litrze wody. Ilość ta daje nasycenie pełne, czyli 100%.
Zawartość tlenu w procentach nasycenia (x) oblicza się wg wzoru: xab=⋅100% lub xabB=⋅⋅⋅1013100% gdzie: a – oznaczona zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie, w mg · dm^-3; b – ilość tlenu (w mg) potrzebna do nasycenia 1 dm³ wody destylowanej o temperaturze badanej wody, stykającej się z powietrzem przy ciśnieniu 1013 hPa (wartość odczytana z tabeli 1);

B – ciśnienie w czasie pobrania próbki, w hPa. Fotosynteza. Fotosynteza jest to proces biologiczny, którego istotą jest wyłapywanie kwantów promieniowania świetlnego i przekształcanie ich w energię chemiczną. Następnie energia ta magazynowana jest pod postacią wiązań chemicznych, które powstają w wyniku przyswajania CO₂.Podstawowym związkiem, który powstaje w rezultacie redukcji dwutlenku węgla są cukry. ZNACZENIE FOTOSYNTEZY- fotosynteza jest jednym z podstawowych procesów biologicznych. Warunkuje ona życie na Ziemi, dzięki niemu możliwa jest przemiana materii nieorganicznej w organiczną. Związki organiczne, które zostają wytworzone w trakcie tego procesu są czynnikiem budującym oraz pokarmowym. Poprzez proces wiązania dwutlenku węgla i uwalnianie tlenu możliwe jest zachowanie stabilnej sytuacji gazowej. Metody oznaczania tlenu rozpuszczonego w wodzie. Do oznaczania tlenu rozpuszczonego w wodzie i ściekach można stosować następujące metody: 1) Metoda Winklera – do oznaczania zawartości tlenu, gdy jego stężenie wynosi 0,5 mg · dm-3 i powyżej; 2) metoda Winklera w modyfikacjach azydkowej, manganianowej, podchlorynowej i różnicowej; 3) metoda Winklera z zastosowaniem miareczkowania biamperometrycznego; 4) metoda elektrochemiczna z membranowym czujnikiem tlenowym; 5) metoda Leithego. Metoda Winklera Pobrane do oznaczenia tlenu próbki wody "utrwala się" dodając do nich siarczanu(VI) manganu(II) oraz alkaliczny roztwór jodku potasu. Tlen rozpuszczony w wodzie utlenia powstały w środowisku alkalicznym wodorotlenek manganu(II) do związków manganu(IV). W środowisku kwaśnym związki manganu(IV) utleniają jony jodkowe do wolnego jodu. Wydzielony jod oznacza się miareczkowo mianowanym roztworem Na2S2O3 wobec skrobi jako wskaźnika. Z ilości zużytego Na2S2O3 oblicza się zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie Reakcje zachodzące podczas oznaczania tlenu metodą Winklera. Oznaczanie tlenu rozpuszczonego w wodzie i w ściekach przebiega w dwóch etapach: W etapie pierwszym obejmującym proces utleniania, mangan wprowadzony do próbki badanej w formie siarczanu manganowego równolegle z alkaicznym roztworem jodku potasowego (KI + KOH), wytrąca się w postaci białego, kłaczkowatego osadu, wodorotlenku manganawego: Zawarty w badanej próbce tlen rozpuszczony utlenia mangan (Mn²⁺  Mn⁴⁺) zgodnoie z reakcją:

po czym osad zmienia barwę na jasnobrązową.W drugim etapie, po zakwaszeniu roztworu kwasem siarkowym, następuje rozpuszczenie osadu, redukcja manganu (Mn⁴⁺Mn²⁺) oraz wydzielenie się wolnego jodu w ilości równoważnej zawartości tlenu rozpuszczonego. Wydzielony wolny jod oznacza się metodą miareczkową za pomocą mianowanego roztworu tiosiarczanu sodowego wobec skrobi jako wskaźnika:

Z ilości zużytego tiosiarczanu sodowego oblicza się zawartość tlenu rozpuszczonego w badanej próbce. Pojawienie się białego osadu w pierwszej fazie oznaczania świadczy o braku tlenu w próbce. Biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT5).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. Proces biochemicznego utleniania związków organicznych można podzielić na dwie fazy. W pierwszej fazie utlenianiu ulegają związki organiczne nietrwałe, łatwo ulegające utlenianiu i rozkładowi, jak np. białka, cukry, pektyny i inne. W drugiej fazie zachodzi głównie utlenianie amoniaku do azotanów pod wpływem bakterii nitryfikacyjnych Oznaczenie BZT wykonuje się w celu: dokonania oceny zanieczyszczenia wody substancjami organicznymi,| ustalenia wymaganego stopnia oczyszczenia ścieków wprowadzanych do wód powierzchniowych,| oceny sanitarnej zbiorników wodnych i ich zdolności do samooczyszczania. |Przebieg reakcji bioutleniania zależy od: ilości mikroorganizmów zawartych w wodzie, ich aktywności biologicznej, temperatury, pH, substancji toksycznych

Ćw. 9 Oznaczanie żelaza ogólnego metodą kolorymetryczną. Źródła i występowanie związków żelaza w wodach naturalnych. Źródła związków żelaza w wodach: wymywanie skał i gleb, ścieki i odpady przemysłowe, korozja rurociągów, zbiorników, urządzeń i konstrukcji żelaznych. W wodach naturalnych żelazo występuje przede wszystkim w postaci: wodorowęglanów, siarczków, soli kwasów humusowych (niekiedy węglanów i fosforanów) Formy żelaza występujące w wodzie zależą od pH i potencjału redox. W środowisku beztlenowym – redukcyjnym (np. przy dnie jezior lub w wodach podziemnych) występuje żelazo na +2 stopniu utlenienia: Fe²⁺, [Fe OH]⁺, [Fe(OH)₃]^-. W wodach o wysokiej zawartości siarczanów i węglanów może występować w postaci związków kompleksowych. W wodach odpowiednio natlenionych występuje żelazo na +3 stopniu utlenienia: 4Fe²⁺+O₂+10H₂O↔4Fe(OH)₃↓+8H⁺ Wytrąca się jako trudno rozpuszczalny osad w postaci brunatnych kłaczków. Może występować w wodzie w formie rozpuszczonej, koloidalnej lub jako zawiesina, w zależności od zawartości substancji organicznych, tlenu, CO₂ oraz mikroorganizmów i pH wody. Koloidy tworzą się zwykle w obecności substancji organicznych( np. związków humusowych), z którymi związki żelaza mogą być związane kompleksowo. Stężenie w wodach podziemnych może osiągać czasami kilkadziesiąt mg\dm³ w zależności od struktury geologicznej i składu chemicznego skał. W wodach powierzchniowych na ogół nie przekracza kilku mg\dm³. Żelazo występuje w wodach podziemnych w postaci rozpuszczonej, najczęściej jako wodorowęglan żelaza (III), a niekiedy siarczan (VI) żelaza (II) lub chlorek żelaza (II). W wodach rejonów bagiennych, zalesionych oraz warstw zawierających torf, żelazo może występować w połączeniu ze związkami organicznymi, najczęściej z kwasami humusowymi. Znaczenie higieniczno – sanitarne, gospodarcze i techniczne. Jest to pierwiastek niezbędny do normalnego rozwoju organizmów żywych. Odgrywa ważną rolę, gdyż wchodzi w skład hemoglobiny, mioglobiny oraz wielu układów enzymatycznych. Bierze również udział w procesach oddychania tkankowego. Żelazo magazynowane jest w wątrobie, śledzionie, szpiku i tkankach. Nadmiar żelaza może być jednak silnie toksyczny. Woda zawierająca duże ilości żelaza w czasie gotowania może zmieniać swe cechy fizyczne (wysoka mętność i barwa) i wpływać na apetyczność potrawy, gdyż nadmiar żelaza w wodzie nadaje jej gorzko- słodki smak. Powoduje również, podobnie jak mangan, powstawanie plam na urządzeniach sanitarnych i nie nadaje się do prania, powodując powstawanie plam przy praniu bielizny. Bardzo duże stężenia mogą powodować zaburzenia wzrostu roślin i są toksyczne dla ryb. W wodach uzdatnionych, zawierających zwiększone ilości żelaza, w sieci wodociągowej mogą rozwijać się nitkowate bakterie żelaziste. Intensyfikują barwę i mętność, nadają wodzie przykry smak i zapach, a sieć traci sprawność z powodu zatykania się masami żywych i obumierających bakterii. Metoda oznaczania żelaza w wodzie.Do oznaczanie żelaza w wodzie wykorzystuje metodę kolorymetryczną. Kolorymetria, czyli spektrofotometria w zakresie światła widzialnego polega na oznaczaniu badanej substancji na podstawie intensywności zabarwienia jej roztworów drogą porównywania ich barwy z barwą roztworów wzorcowych tej substancji o znanych stężeniach. Oznaczanie żelaza ogólnego metodą spektrofotometru z o- fenantroliną : Jony Fe²⁺ reagują z o-fenantroliną tworząc pomarańczowo- ceglasty kompleks. Jony Fe³⁺ redukuje się do jonów Fe²⁺ za pomocą chlorowodorku hydroksyloaminy.

Ćw. 10 Oznaczanie zawartości fosforanów metodą kolorymetryczną. Substancje biogenne. To wszelkie sole nieorganiczne potrzebne do rozwoju żywych organizmów. Mówiąc o obecności substancji biogennych w wodach mamy najczęściej na myśli związki fosforu i azotu powodujące wzrost żyzności i zwiększonej produktywności biologicznej. Nadmierne ilości substancji odżywczych są wprowadzane do wód głównie ze ściekami komunalnymi, bytowo – gospodarczymi i przemysłowymi. Pochodzą także ze spływu z terenów rolniczych, gdyż stanowią składniki nawozów mineralnych. Wypłukiwanie składników biogennych z gleb do wód występuje w przypadku, gdy zawartość tych składników w nawozach jest większa od możliwości przyswojenia ich przez rośliny i wchłonięcia przez glebę. Źródła, formy i krążenie związków fosforu w środowisku wodnym. Źródła fosforu w środowisku wodnym:z dopływem rzecznym (do zbiorników wodnych)\rzadziej ze spływem z obszarowym-powierzchniowym i podziemnym (erozja gleby, wietrzenie i rozpuszczanie minerałów) |głównie z punktowymi zrzutami zanieczyszczeń w sciekach | z opadami atmosferycznymi Formy występowania fosforu w wodach powierzchniowych:1)rozpuszczony:nieorga niczny jon PO_4; organiczny. 2)nierozpuszczony (w zawiesinach): koloidalny; sestonowy w formie cząsteczkowej(mineralny w minerałach, glebie; organiczno-nieorganiczny; organiczny – w organizmach żywych, martwych, fekaliach). Związki fosforu istotne w środowisku wodnym: H₃PO₄ występuje do pH=6, H₂PO₄ ^- występuje do pH=6, HPO₄ ^2- występuje od pH=7, PO₄^3- występuje od pH=8,5 Znaczenie higieniczno – sanitarne, gospodarcze i techniczne. Związki fosforu w ilościach występujących w wodach do picia nie są szkodliwe dla zdrowia– z tego powodu nie są limitowane. Jednak obecność ich sprzyja rozwojowi mikroorganizmów, co wzbudza podejrzenia pod względem higieniczno-sanitarnym, tym bardziej, gdy równolegle występują związki azotowe. Duże ilości fosforanów, ponad 14-15 mg/dm3, stają się szkodliwe dla zdrowia gdyż buforują kwasy soku żołądkowego. Istnieje w przyrodzie wiele różnych, tlenowych kwasów fosforowych, dlatego równie wiele jest różnych rodzajów soli. Do najważniejszych kwasów fosforowych można zaliczyć: kwas ortofosforowy (V) - H₃PO₄ oraz kwas metafosforowy (III) - HPO₂. Wśród soli fosforowych największe znaczenie gospodarcze mają ortofosforany (V). Fosforan wapnia Ca₃(PO₄)₂ jest solą często występującą w przyrodzie, buduje wiele skał osadowych, jest stosowany głównie jako nawóz sztuczny. W rolnictwie jest znany pod nazwą superfosfat (stanowi składnik tej mieszanki). W przemyśle stanowi substrat do otrzymywanie innych soli fosforowych. Wodoroortofosforan (V) sodu Na₂HPO₄- Związek ten używa się do impregnacji tkanin, a także w przemyśle szklarskim. Ortofosforan (V) sodu Na₃PO₄ - Stosuje się go przy wyrobie środków czyszczących takich, jak płyny do mycia naczyń, czy proszki do prania. Eutrofizacja. Nadmierne wzbogacanie rzek i jezior w składniki odżywcze. Nadmierny wzrost żyzności jest szczególnie szkodliwy dla jezior. W użyźnionych wodach następuje bujny rozwój roślin, w szczególności glonów i planktonu i jego sezonowe zakwity. Rozwijające się sinice powodują zmętnienie wody, co ogranicza rozwój roślinności płytkowodnej z powodu braku światła. Nadmierna zawartość substancji biogennych prowadzi również do deficytu tlenu niebezpiecznego dla organizmów wodnych, powodującego np. zwiększenie śmiertelności wielu gatunków ryb. Długotrwała eutrofizacja przyczynia się do starzenia rzek i jezior, tzn. ich zarastania, wypłycania i przekształcania się w torfowisko w wyniku gromadzenia osadów zawierających szczątki obumierających roślin i zwierząt.
Zwiększona zawartość substancji biogennych w wodzie jest także szkodliwa dla ludzi. Podczas zakwitu, sinice produkują substancje toksyczne, które mogą wywołać podrażnienia i schorzenia skóry oraz zatrucia. Metoda oznaczania fosforanów w roztworach wodnych. Oznaczanie zawartości fosforanów metodą kolorymetryczną. Zasada metody: W środowisku kwaśnym ortofosforany tworzą z molibdenianem amonowym w obecności jonów antymonu związek kompleksowy, z którego po redukcji kwasem askorbinowym powstaje błękit fosforomolibdenowy. Intensywność niebieskiego zabarwienia utworzonego błękitu jest proporcjonalna do zawartości ortofosforanów.

Ćw. 11 Oznaczanie zawartości azotu azotanowego metodą kolorymetryczną z salicylanem sodowym.
Występowanie związków azotu w środowisku wodnym. Źródłem azotu w wodzie w naturalnym zbiorniku wodnym jest azot atmosferyczny, który dostaje się do niej na przykład poprzez wiązanie go przez bakterie i niektóre gatunki sinic (Nostoc i Anabaena). W wodzie azot występuje w formie rozpuszczalnej, w postaci jonów: azotanowego (NO3), azotynowego (NO2) i amonowego (NH4), a także w postaci cząsteczek N2 i związków organicznych (rozpuszczonych lub w zawiesinie, pochodzących z rozkładu np. białek roślinnych). Azot może występować na stop. Utlenienia od -3 do +5: NH3 (-3), N2H4 (-2)-hydrazyna, NH2OH (-1)hydroksyloamina, N2 (0), N2O (+2), HNO2 (+3), NO2 (+4), HNO3 Znaczenie higieniczno – sanitarne, gospodarcze i techniczne. Obecność dużych ilości amoniaku w wodzie jest niekorzystna, utrudnia uzdatnianie, jest toksyczny dla organizmów wodnych, zwiększa korozję rur wodociągowych. Duże stężenie azotanów (III) i (V) w wodzie do picia są niebezpieczne dla zdrowia, szczególnie niemowląt (poniżej 6 miesiąca-powodują je sinice). W przewodzie pokarmowym azotany (V) przechodzą w azotany (III) które w pewnych warunkach przekształcają się w zw. N-nitrozowe o działaniu rakotwórczym. Mocznik(produkt metabolizmu białek, wydalany przez organizmy zwierzęce)-produkowany jest jako nawóz, a także jako substrat w produkcji tworzyw sztucznych. Procesy przekształceń azotu: wiązanie azotu, amonifikacja, nitryfikacja, asymilacja azotanów, denitryfikacja. Wiązanie azotu – proces w którym organizmy przeistaczają atmosferyczny i rozpuszczony azot cząsteczkowy do amoniaku, który jest wykorzystywany do budowy aminokwasów. N2 + bakterie, glony →białko lub N2+3H2→2NH2 || 2CO2+H2O+NH3CH2NH2COOH(aminokwas) Wytworzony amoniak może być asymilowany jak i utleniany w procesie nitryfikacji. Amonifikacja(deaminacja)-po obmarciu roślin i zwierząt ich pozostałości podlegają rozkładowi biochemicznemu i azot ze związków organicznych przechodzi w azot amonowy. Reakcja uproszczona : R-NH2-OH→R-OH+NH3+energia Nitryfikacja-proces nitryfikacji NH₄⁺ jest utleniany przez tlen (warunki tlenowe) do azotanów(V) poprzez azotany(III). Proces przebiega w dwóch etapach: 1. NH₄⁺ + 1,5 O₂ → NO₂^- + 2 H⁺ + H₂O Reakcja jest prowadzona przez bakterie typu Nitrosomonas (eutroficzne bakterie nitryfikacyjne I fazy) 2. NO₂^- + 0,5 O₂ → NO₃^- Reakcja jest prowadzona przez bakterie typu Nitrobacter (chemoautotrofy II fazy) Asymilacja azotanów - poza amoniakiem, azotan (V) jest najpowszechniej występującym źródłem azotu dla roślin i bakterii. Asymilacja azotanów (V) do azotanów (III) wymaga wstępnej redukcji do azotu amonowego. NO₃^- → NO₂^-→NO→ NOH→NH₂ OH→NH₄⁺ | NO₃^- + 2 H⁺ + H₂O→ NH₄⁺ + 2 O₂ Azot amonowy ulega rozbudowaniu do aminokwasów i innych związków zawierających azot. NH₄⁺ + C O₂ + rośliny zielone + światło słon. → białko Denitryfikacja (oddychanie azotanowe)- w warunkach beztlenowych azotany (V) poprzez stadium azotanów (III) redukowane są do produktów gazowych: tlenek azotu, podtlenek azotu, azot cząsteczkowy NO₃^- → NO₂^-→NO→N 2O →N_{2 W} glebach proces denitryfikacji nie jest pożądany powoduje zmniejszenie ilości azotu dostępnego dla roślin. W ekosystemach wodnych eliminacja azotanów (V) z wód o nadmiernej eutrofizacji. Rodzaje denitryfikacji: denitryf. Heterotroficzne – występuje najczęściej katalizowana przez bakterie heterotroficzne (do wzrostu potrzebują substancji organicznych) denitryf. Autotroficzna – występuje tylko niekiedy – katalizowana przez bakterie autotroficzne (źródłem C jest CO_{2 ,} energia z utleniania np. H₂ , S Chemodenitryfikacja – rozkład azotanów (III) przy udziale kwasów głównie do tlenków azotu:
2H⁺ + 3 NO₂^- → 2 NO + NO₃^- + H₂O

Ćw. 12 Oznaczanie agresywnego dwutlenku węgla w wodzie metodą bezpośrednią. Pochodzenie dwutlenku węgla w środowisku wodnym. W wodach naturalnych powierzchniowych CO₂ pochodzi: głównie z atmosfery, z procesów mineralizacji substancji organicznych w wodach wgłębnych, z procesów geochemicznych Formy dwutlenku węgla w wodzie. W zależności od odczynu wody CO₂ może występować w formie: całkowitej w postaci gazowej (pH<4,6),wyłącznie w postaci wodorowęglanów (pH=8,4), węglanów (pH= 10,5 lub 12,3) Zwykle występuje w całym zespole związków kwasu węglowego. Formy CO₂ w wodzie ogólny CO₂ +wolny CO₂ ”agresywny CO₂ ”przynależny CO₂ i związany CO₂ ”w postaci CO₃^2”-w postaci HCO^3- Wolny CO₂ prawie w całości występuje w wodzie w postaci rozpuszczonego ,a tylko mała cześć w postaci kwasu węglowego (niespełna 1%). Dwutlenek węgla równowagi i agresywny Pewna część wolnego CO₂ jest niezbędna do utrzymania stanu równowagi, który ustala się pomiędzy wodorowęglanami i węglanami. Ca(HCO₃) ₂ CaCO₃ + H₂O + CO₂ (przynależny równowagi Pozostała część wolnego CO2 może wchodzić w reakcję np. z metalami czy betonem stykając się z woda, powodując ich niszczenie. Obecność CO₂przyczynia się do rozpuszczania węglanów. CaCO₃ + CO₂ (agresywny) + H₂O Ca(HCO₃) ₂ Dwutlenek węgla agresywny - część wolnego dwutlenku węgla, która jest niezbędna do zabezpieczenia rozpuszczonych w wodzie wodorowęglanów przed rozkładem. Jest bardzo aktywny i powoduje korozję metali. Ponadto powoduje on rozpuszczanie węglanu wapnia CaCO3 w zaprawach lub betonie i dlatego powinien być usunięty z wody przeznaczonej do celów budowlanych. Przy ocenie agresywności wody, obok stężenia agresywnego dwutlenku węgla, należy uwzględniać również zawartość soli w wodzie. Woda o takiej samej zawartości agresywnego CO2 jest tym agresywniejsza, im większa jest w niej zawartość soli. Znaczenie higieniczno – sanitarne, gospodarcze i techniczne. Obecność CO₂ w wodach stwarza problemy gospodarcze i techniczne ze względu na powodowanie korozji. Z higienicznego pkt. Widzenia przy ocenie wód podziemnych nie ma większego znaczenia. Przy ocenie wód powierzchniowych daje pewne wskazówki co do stopnia zanieczyszczenia wody substancjami organicznymi. Oznaczanie dwutlenku węgla agresywnego metodą Geiera.Oznaczanie wolnego CO₂ pokrywa się z oznaczaniem kwasowości ogólnej wody (polega na zmiareczkowaniu obu postaci CO₂, czyli CO₂ + H₂CO₃ wodorotlenkiem sodu w obecności fenoloftaleiny). Oznaczanie agresywnego CO₂ wykonuje się metodą Geiera w próbce z marmurem. Agresywny CO₂ reaguje z marmurem CaCO₃ zgodnie z równaniem:
CO₂ + CaCO₃+H₂O Ca(HCO₃)Powstaje rozpuszczalny wodorowęglan wapnia Ca(HCO₃) ₂ , który powoduje wzrost zasadowości wody, aż do osiągnięcia stanu równowagi węglanowej. Z przyrostu zasadowości wody w stosunku do zasadowości początkowej(przed wytrząsaniem z marmurem) oblicza się zawartość agresywnego CO₂.

Ćw. 13 Oznaczanie zawartości siarczanów metodą Winklera. Źródła i występowanie siarczanów w środowisku wodnym. Siarczany dostają się do wody na skutek rozpuszczania i wymywania ze skał; większe ilości niekorzystnie oddziałują na nasz organizm; powodują także korozję żelaza i betonu Siarczany - obok chlorków najbardziej rozpowszechnione zanieczyszczenia w wodzie. Dostają się one do niej wskutek wymywania skał osadowych, wyługowania gleby oraz niekiedy na skutek utleniania siarczków i siarki stanowiących produkty rozkładu białka pochodzącego ze ścieków. Siarkowodór i siarczki mogą być pochodzenia nieorganicznego i występować w postaci rozpuszczonego siarkowodoru, rozpuszczalnych siarczków lub pochodzenia organicznego jako wynik rozkładu biochemicznego białek roślinnych i zwierzęcych w warunkach beztlenowych. Siarczki mogą również powstawać na skutek redukcji siarczanów (VI) przez bakterie siarkowe. Znaczenie higieniczno – sanitarne i techniczne. Siarkowodór występujący w wodzie nawet w małych stężeniach nadaje wodzie wyczuwalny, nieprzyjemny zapach. Obecność siarkowodoru w wodzie niekorzystnie wpływa na jej smak
i właściwości korozyjne. Woda przeznaczona do picia nie może zawierać siarkowodoru, bez względu na jego pochodzenie organiczne czy też nieorganiczne. Znaczna zawartość siarczanów w wodzie może powodować choroby przewodu pokarmowego, a ponadto woda taka może być przyczyną korozji betonu i konstrukcji żelbetowych. Metody oznaczania. Do oznaczania jonów siarczanowych(VI)  stosowana jest metoda wagowa. Oznaczenie polega na strącaniu siarczanów(VI) na gorąco, w roztworze kwaśnym (2M HCl), za pomocą chlorku baru. Wtrąca się trudno rozpuszczalny osad siarczanu(VI) baru W budownictwie stosuje się wodę do zarabiania betonu i zapraw z kruszyw i spoiw. Woda ta musi odpowiadać określonym wymaganiom technicznym. Zawartość siarczanów (SO42-) musi być mniejsza niż 600 mg/dm3.