25.04.2013	Oznaczanie tlenu rozpuszczalnego w wodzie.

Oznaczanie metodą Winklera:

Metoda: W procesie utrwalania próbki mangan wprowadzony do wody jako roztwór MnSO₄ wytrąca się w środowisku zasadowym (KI + KOH) w postaci kłaczkowatego białego osadu Mn(OH)₂:

Mn²⁺ + 2OH⁻ → Mn(OH)₂↓

biały kłaczkowaty osad

Zawarty w badanej próbce rozpuszczony tlen utlenia Mn^+II do Mn^+IV zgodnie z reakcją:

2Mn(OH)₂ + O₂ → 2MnO(OH)₂↓

jasnobrązowy osad

W środowisku kwaśnym pod wpływem Mn^+IV wydziela się z jodku potasu wolny jod w ilościach równoważnych do zawartości tlenu w badanej próbie, zgodnie z reakcjami:

MnO(OH)₂ ↓ +4H⁺ → Mn⁴⁺ + 3H₂O

Mn⁴⁺ + 2I⁻ → Mn²⁺ + I₂

Wydzielony jod oznacza się metodą miareczkową za pomocą tiosiarczanu (VI) sodu wobec skrobi jako wskaźnika:

I₂ + 2S₂O₃²⁻ → 2I⁻ + S₄O₆²⁻

W oznaczeniu przeszkadzają zawiesiny w ilości powyżej 50mg/dm³, substancje utleniające jodki do wolnego jodu (np. wolny chlor) oraz substancje utleniające się wydzielanym wolnym jodem w środowisku kwaśnym lub tlenem w środowisku zasadowym (np. Fe²⁺, NO₂^-, S^2-).

Wyniki:

• obliczanie zawartości tlenu rozpuszczonego w wodzie:

$$x = \frac{0,2 \bullet V_{1} \bullet 1000}{V}$$

V₁-objętość roztworu Na₂S₂O₃ zużyta do miareczkowania wydzielonego jodu I₂

V - objętość próbki wody użytej do miareczkowania

0,2mg- ilość tlenu odpowiadająca 1cm³ roztworu Na₂S₂O₃ o stężeniu ściśle równym 0,025mol/dm³

V = 100cm³

V₁ = 2,9cm³

$$x = \frac{0,2 \bullet 3,5 \bullet 1000}{100} = 7,0\ mg\ O_{2}/\text{dm}^{3}$$

• obliczanie zawartości tlenu rozpuszczonego w wodzie w procentach nasycenia tlenem w danej temperaturze:

$$x_{n} = \frac{x}{b} \bullet 100\%$$

x- zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie

b- ilość tlenu potrzebna do nasycenia 1dm³ wody destylowanej o temperaturze badanej wody, stykającej się z powietrzem przy ciśnieniu 1013hPa

x = 7,0mg O₂ /dm³
t = 21,5°C
b = 8,815mg O₂/dm³

$$x_{n} = \frac{7,0}{8,815} \bullet 100\% = 79,4\%$$

Tabela 1: Wyniki dla badanych rodzajów wód:

Rodzaj wody	mg O2/dm^3	T[°C]	Xn[%]
Wodociągowa	10,4	21,5	118
Studzienna	8,6	21,5	97,6
Rzeczna	7,0	21,5	79,4

Wnioski:

Procent nasycenia tlenem jest ważnym wskaźnikiem zanieczyszczenia wód. Otrzymany procent nasycenia jest zgodny z normami i świadczy o niewielkim zanieczyszczeniu wody. Przy wodach wyraźnie zanieczyszczonych nasycenie spada nawet do 40%. Biorąc pod uwagę nasycenie, badana woda zaliczona może być do wód klasy I. Jednak nie nadaje się bezpośrednio do picia. W wodach dopuszczonych do spożycia zalecana zawartość tlenu rozpuszczalnego powinna być zbliżona do 100% czyli ok. 12 mg (O₂) ∙ dm³.