14.04.2010r

SPRAWOZDANIE 4

Wykonawca: Paulina Juroszek, gr III, TŻ

Temat: Oznaczanie utlenialności sposobem Kubela w roztworze kwaśnym.

Materiał badawczy: woda rzeczna oraz woda studzienna

Zasada oznaczenia: oznaczenie polega na utlenianiu za pomocą manganianu (VII) potasu związków organicznych i niektórych nieorganicznych w środowisku kwaśnym, w temperaturze wrzącej łaźni wodnej i odmiareczkowaniu nadmiaru nadmanganianu (VII) mianowanym roztworem kwasu szczawiowego.

Przebieg reakcji chemicznych zachodzących podczas oznaczania utlenialności wody można przedstawić za pomocą następującego równania:

5(COOH)₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 10CO₂ + 8H₂O + K₂SO₄

Mn⁺⁷ + 5e = Mn⁺² /*2

2C⁺³ - e = 2C⁺⁴ /*5

2Mn⁺⁷ + 10e = 2Mn⁺²

10C⁺³ – 10e = 10C⁺⁴

Wyniki:

V₁ - ilość ml 0,002 M KMnO₄ zużyta do miareczkowania właściwego

V₂ - ilość ml 0,002 M KMnO₄ zużyta do wyznaczenia miana

• Dla wody studziennej:

V₁ = 1,8 ml

V₂ = 9,8 ml

• Dla wody rzecznej:

V₁ = 0,9 ml

V₂ = 1,0 ml

Porównanie otrzymanych wyników z normą wody do picia:

• Dla wody studziennej

Do 100 cm³ badanej wody dodano 10 cm³ roztworu KMnO₄ i po gotowaniu 10 cm³ kwasu szczawiowego. Na utlenianie nadmiaru tego kwasu zużyto jeszcze 1,8 cm³ 0,002 M KMnO_4. Tak więc łącznie zużyto 11,8 cm³ KMnO₄.

Oznaczając miano na 10 cm³ kwasu szczawiowego zużyto 10 cm³ KMnO₄

11,8cm³ – 9,8cm³ = 2,0 cm³ roztworu KMnO₄ zostało zredukowane przez związki organiczne obecne w wodzie.

Utlenienie 9,8 cm³ 0,005 M kwasu szczawiowego wymaga 0,8 mg O₂

10cm³ kwasu szczawiowego = 9,8 cm³ KMnO₄ – 0,8 mg O₂

2,0 cm³ KMnO₄ – x mg O₂

X = 0,163 mg O₂

Utlenialność badanej wody wynosi zatem: 10*X mg O₂/l = 10*0,163 mg O₂/l = 1,63 mg O₂/l

• Dla wody rzecznej

Do 100 cm³ badanej wody dodano 20 cm³ roztworu KMnO₄ (ponieważ w trakcie ogrzewania zabarwienie znikło) i po gotowaniu 10 cm³ kwasu szczawiowego. Na utlenianie nadmiaru tego kwasu zużyto jeszcze 0,9 cm³ 0,002 M KMnO_4. Tak więc łącznie zużyto 20,9 cm³ KMnO₄.

Oznaczając miano na 10 cm³ kwasu szczawiowego zużyto 1,0 cm³ KMnO₄

20,9cm³ – 1,0 cm³ = 19,9 cm³ roztworu KMnO₄ zostało zredukowane przez związki organiczne obecne w wodzie.

Utlenienie 10 cm³ 0,005 M kwasu szczawiowego wymaga 0,8 mg O₂

10cm³ kwasu szczawiowego = 1,0 cm³ KMnO₄ – 0,8 mg O₂

19,9 cm³ KMnO₄ – x mg O₂

X = 15,92 mg O₂

Utlenialność badanej wody wynosi zatem: 10*X mg O₂/l = 10*15,92 mg O₂/l = 159,2 mg O₂/l

Wnioski:

Oznaczenie chemicznego zapotrzebowania na tlen z zastosowaniem KMnO₄ jako utleniacza przyjęto nazywać utlenialnością. Substancje organiczne występujące w wodach naturalnych utleniane są za pomocą manganianu (VII) średnio w 60%. Utlenialność daje więc tylko przybliżone pojęcie o związkach organicznych zawartych w wodzie. Wynik oznaczenia utlenialności wyniósł 1,63 mg O₂ /l. Można więc zakwalifikować wodę studzienną do wód artezyjskich, które odznaczają się najniższą utlenialnością. Przepisy sanitarne zalecają, aby w wodach do picia i na potrzeby gospodarcze utlenialność wynosiła nie więcej niż 3mg O₂ /l, zatem woda ta pod względem utlenialności jest zdatna do picia. Utlenialność wody rzecznej pobranej do analizy wyniosła 159,2 mg O₂/l. Tak wysoki stopień utlenialności wykazują wody pochodzenia bagiennego, który może dochodzić do 400 mg O₂/l. Podwyższona utlenialność wody wykazuje na jej zanieczyszczenie i może być spowodowana zarówno przez substancje organiczne zawarte w wodzie, jak i przez dopływ ścieków. Przepisy sanitarne nie dopuszczają wody o tak wysokiej utlenialności do picia, a także do celów gospodarczych.