Budowa cząsteczki wody.
Woda jest związkiem wodoru i tlenu o wzorze H20, który określa skład jakościowy i ilościowy wody. Skład masowy pierwiastków wchodzących w skład cząsteczki wody jest następujący: 11,2% H i 88,8% O. Sumaryczny wzór chemiczny nie wyjaśnia właściwości fizycznych i chemicznych danego związku chemicznego. Właściwości te zależą od budowy cząsteczki. Stwierdzono, że kształt cząsteczki wody nie jest wydłużony, liniowy w rodzaju H-O-H, lecz odpowiada trójkątowi. W jednym z jego wierzchołków znajduje się atom tlenu, a w dwóch pozostałych atomy wodoru. Połączone są wiązaniem kowalencyjnym. Właściwości: 1. Asocjacja - zjawisko łączenia się cząsteczek w zespoły cząsteczkowe. Stopień asocjacji zależy od temperatury, im wyższa tym stopień maleje. 2. Hydratacja jonów polega na ustawieniu się biegunowych cząsteczek wody wokół jonu. Jony otoczone takimi cząsteczkami wody są trwałe w roztworze.
Podział zanieczyszczeń wód.
1. Zanieczyszczenia pochodzenia naturalnego: - spływ powierzchniowy, - lasy i torfowiska, - źródła wód mineralnych
2. Zanieczyszczenia antropogeniczne: - od ludności, - z rolnictwa, - z przemysłu, - punktowe (odprowadzanie ścieków, wód zużytych, opadowych), - obszarowe (spływy powierzchniowe, z dróg), - liniowe (z dróg bez systemu odwadniania)
Wyjaśnić dlaczego w dzień słoneczny w mieście stan ozonu w powietrzu osiąga max wartości w godzinach popołudniowych. - Poranny ruch samochodowy powoduje nagły wzrost tlenku NO, który utlenia się do NO2 w południe w wyniku nasłonecznienia. NO2 ulega rozpadowi na NO i O. Tlen atomowy O reaguje z tlenkiem atmosferycznych O2 tworząc O3, którego stężenie rośnie w godzinach popołudniowych do max wartości. Spadek nasłonecznienia powoduje spadek NO i tym samym O3 w powietrzu.
Tlenki siarki, źródła zanieczyszczeń, przemiany i ich szkodliwe działanie. - Podstawowymi zanieczyszczeniami powietrza zw siarki są dwutlenek SO2 i trójtlenek SO3. Tlenek posiada charakterystyczny duszący zapach. Trójtlenek siarki jest zw bardziej reaktywnym niż dwutlenek. Tlenki siarki tworzą się w wyniku spalania paliw zawierających w sobie siarkę. Głównym produktem jest SO2, zawartość SO3 zależy od temperatury spalania i od 1-10% mieszaniny. S+O2↔SO2, 2SO2+O2↔2SO3. Trójtlenek siarki jest silnie higroskopijny i reaguje natychmiast z parą wodną zawartą w powietrzu dając kwas siarkowy SO3+H2O→H2SO4. Źródła SO2 - z naturalnych źródeł, z wulkanów pochodzi 2/3 zw siarki, pozostałe 1/3 z działalności człowieka. Największym źródłem = procesy spalania. Siarka stanowi gł zanieczyszczenia węgla i ropy naftowej. Wpływ SO2 na rośliny - niszczące działanie SO2 zależy od stężenia i czasu ekspozycji. Na organizmy zwierzęce - powoduje podrażnienie dróg oddechowych. Wpływ na materiały - przyspiesza korozję żelaza, cynku i stali.
Formy azotu w wodzie i ściekach oraz przemiany jakim ulegają.
Ogólnie ujmując azot w ściekach może wystąpić w postaci azotu amonowego z azotynowego i azotanowego. Na azot amonowy mogą składać się sole amonowe wszystkich kwasów nieorganicznych i organicznych, w tym i aminokwasów, jak i wolny amoniak. Udział wolnego amoniaku w ściekach zawierających sole amonowe zależeć będą od pH danych ścieków. Suma wszystkich rodzajów azotu nosi nazwę azotu ogólnego. Inny podział azotu w ściekach może wynikać ze sposobu jego związania. Można więc rozróżnić azot pochodzenia nieorganicznego i organicznego. Azot nieorganiczny to różne sole nieorganiczne - sole amonowe, jak i azotany i azotyny różnych kationów. Azot organiczny - to paleta bardzo różnorodnych związków organicznych zawierających w strukturze danego związku organicznego wbudowany azot w postaci różnych grup, jak np. aminowa, I, II, czy trzeciorzędowa, grupa nitro, nitrozo, azo, hydroksyamino, lub też azot wbudowany w pierścienie alifatyczne, czy aromatyczne.
Azot: - amonowy NH4+, - azotanowy (V) NO3-, - azotanowy (III) NO2-, organiczny (zw org białkowe: białka, peptony, aminokwasy i pozabiałkowe: mocznik, pirydyna, aminy), - ogólny Kjeldahla NogKd, - albuminowy (białkowy: część azotu organicznego, która pod wpływem zasadowego roztworu KmnO4 ulega utlenieniu), - ogólny Nog.
Proces nitryfikacji zachodzi dwuetapowo, każdy etap, prowadzony przez inne bakterie możemy zapisać reakcjami:
4 NH3 + 7 O2 → 4 NO'2 + 6 H2O proces nitryfikacji 2NO'2+O2→2NO'3
Przy odpowiednim poziomie przemiany azotu amonowego w azotanowy i zatrzymaniu procesu natleniania w warunkach beztlenowych możemy doprowadzić do procesu denitryfikacji, tj. do procesu uwalniania azotu ze ścieków do atmosfery w postaci azotu gazowego. Proces denitryfikacji zachodzi wg reakcji: 2 NO'3 + H-R → N2 + 6R-O-H
Różnice i podobieństwa pomiędzy BZT5, utlenialnością i tlenem rozpuszczonym. -
* Oznaczenie BZT (biochemiczne zapotrzebowanie tlenu). Związki organiczne w wodach naturalnych ulegają rozkładowi wskutek działalności życiowej bakterii. Jeżeli proces zachodzi w środowisku beztlenowym (anaerobowym) to zachodzi proces gnilny i może tworzyć się: siarkowodór, metan, amoniak i związki organiczne o nieprzyjemnym zapachu. W warunkach tlenowych (aerobowych) przy odpowiedniej ilości tlenu w wodzie drobnoustroje powodują utlenienie związków organicznych do CO2 i H2O. Wynika z tego , że nie na utlenienie (zmineralizowanie) potrzebna jest pewna określona ilość tlenu rozpuszczonego i ta ilość tlenu nazywa się biochemicznym zapotrzebowaniem tlenu.
zw. org. + O2→(bakterie, enzymy) CO2 + H2O + (bak, enz)
* Oznaczenie utlenialności wody ( w środowisku kwaśnym) zasada: polega na utlenieniu związku organicznego za pomocą KMnO4 (nadmanganian potasu) w roztworze kwaśnym w temperaturze wrzenia wody. Nadmiar dodanego KMnO4 odmiareczkowuje się szczawianem sodu (Na2C2O4). Ilość utleniających się związków organicznych jest proporcjonalna do zużytego nadmanganianu.
5C2H5OH + 12Mn+7O4- + 36H+→12Mn+2 +10CO2 + 33H2O
5C2O42- + 2 MnO4- + 16H+→2Mn+2+10CO2 + 8H2O
* O2 rozpuszczony w wodzie(met. Winklera) - Obecność O2 świadczy o czystości wody.
Zasada oznaczenia: tlen rozpuszczony w wodzie w roztworze alkalicznym (zasadowym) utlenia powstały w wodzie wodorotlenek manganu II do związku manganu +4, który w środowisku kwaśnym wydziela jodku potasu wolny jod w ilości równoważnej zawartości tlenu w wodzie. Wydzielony jod oznacza się miareczkowo tiosiarczanem sodu (Na2S2O3) wobec skrobi jako wskaźnika. Z ilości zużytego tiosiarczanu oblicza się zawartość tlenu w wodzie.
2Mn+2+ 4OH-→2Mn(OH)2 (biały osad - brak tlenu)
2Mn(OH)2+O2→2MnO(OH)2 (brązowy osad)
MnO(OH)2+4H+→Mn+4+3H2O
Mn+4+2J-→ Mn+2+J02
J02+2S2O32-→S4O62-+ 2J-
1_1. a)
2_1. a ) wiązanie kowalencyjne powstaje między pierwiastkami? - różnica elektroujemności zawiera się w granicach 0,4<deltaE<1,7
2_1. wiązanie jonowe - deltaE>1,7
2_1. wiązanie koordynacyjne - elektroujemność pierwiastków tworzących wiązanie nie ma znaczenia
3_1. c) wielkość ciśnienia pary nasyconej nie zależy od? - kształtu naczynia
4_1. c) sublimacja to przejście z fazy - stałej do gazowej
4_1. resublimacja - gazowej - stałej
4_1. krzepniecie - ciecz - stała
5_1. c) Obj. 7,6g N2O3 w warunkach normalnych - 2,24 dm3, bo 22,4-M; x-7,6g.
7_1. c) Al2(SO4)3 hydrolizie ulegają sole - wszystkie z wyjątkiem soli pochodzenia od mocnych kwasów i zasad
8_1. b) pierwiastki alkaliczne są - litowcami
9_1. a) izomery to związki o tej samej masie atomowej różniące się - kolejnością i sposobem połączenia atomów
1_2. d) Reakcje zobojętniania - takie gdzie wychodzi woda,
np. 2NaOH+H2SO4 -Na2SO4+2H2O
2_2. c) Jaki rodzaj wiązania występuje w następującej cząsteczce NH4+ - donorowo-akceptorowe (semipolarne)
3_2. b) Charakterystyczną cechą gazów jest - niezachowanie kształtu
4_2. a) Iloczyn rozpuszczalności substancji AnBm opisuje się równ L=nA*mB
5_2. c) Ile gramów SO3 w warunkach normalnych znajduje się w 1,12dm3 tego gazu? - 80g SO3 - 22,4 dm3; xg SO3 - 1,12 dm3 - odp: 4g
6_2. c)! d)?
7_2. b) Bezwodnik kwasowy - to związek chemiczny, który podczas reakcji z wodą tworzy określony kwas: CaO
8_2. b) Fluorowce to pierwiastki - dobre utleniacze
9_2. c) Kinetyka to dział chemii opisujący - szybkość i mechanizm reakcji chemicznych
podac przykład wzorów chemicznych typu AB, A2B, AB2, A2B3 - FeO, H2O, NO2, AL2O3
obliczyć łączną liczbę atomów w cząsteczkach Fe2O3, NaCl, H2S, K3PO4 - 5,2,3,8
ustalic wzór sumaryczny: tlenku żelaza w stosunku 1:1,5 Fe2O3, tlenku ołowiu w stosunku 1:1,5 Pb2O4, tlenku glinu w stosunku 1:1,5Al2O3, tlenku litu w stosunku 2:1 Li2O,
reakcje syntezy(łączenia) 2Al+3S-Al2O3, rozkładu 2KClO3 - 2KCl+2O2, wymiany pojedynczej Cu2O+H2 - 2Cu+H2O, wymiany podwójnej NaCl+AgNO3 - AgCl+NaNO3
Równanie reakcji chemicznej informuje o rodzaju i proporcjach ilościowych reagentow
energia aktywacji to - minimalna energia, jaką muszą mieć drobiny substratów, aby mogło nastąpić zdrzenie aktywne
właściwe znaczenia - dym(ciało stałe rozproszone w gazie), emulsja(ciecz rozproszona w cieczy), mgła(ciecz rozproszona w gazie), piana(pęcherzyki gazu lub cieczy w ciele stałym), zawiesina (ciało stałe rozproszone w cieczy)
koagulacja to - zmniejszenie stopnia rozproszenia koloidu wskutek łączenia cząsteczek w większe agregaty
rozpuszczalność - stężenie roztworu nasyconego
w miare odparowania wody z roztworu elektrolitu stopien dysocjacji maleje
kwasem nazywamy substancje która - po wprowadzeniu do wody powoduje wzrost stężenia jonow wodorowych
hydroliza jest reakcja jonowa miedzy - jonami soli i wodą
1. synteza (łączenie) Fe+S→FeS
2. analiza (rozkład) HgO→Hg+½O2
3. odtlenianie (redukcja) CuO+H2→Cu+H2O
4. zobojętnianie 2NaOH+H2SO4→Na2SO4+2H2O
5. roztwarzanie 2Na+2H2O→2NaOH+H2↑
6. wymiana 2Mg+CO2→2MgO+C
podwójna CuSO4+2NaOH→Cu(OH)2+Na2SO4
7. utlenianie 2Mg+O2→2MgO
8. strącanie CuSO4+2NaOH→ Cu(OH)2+Na2SO4
9. redox 2Al+6HCl→2AlCl3+3H2↑
FeO+CO→Fe+CO2
Budowa cząsteczki wody.
Woda jest związkiem wodoru i tlenu o wzorze H20, który określa skład jakościowy i ilościowy wody. Skład masowy pierwiastków wchodzących w skład cząsteczki wody jest następujący: 11,2% H i 88,8% O. Sumaryczny wzór chemiczny nie wyjaśnia właściwości fizycznych i chemicznych danego związku chemicznego. Właściwości te zależą od budowy cząsteczki. Stwierdzono, że kształt cząsteczki wody nie jest wydłużony, liniowy w rodzaju H-O-H, lecz odpowiada trójkątowi. W jednym z jego wierzchołków znajduje się atom tlenu, a w dwóch pozostałych atomy wodoru. Połączone są wiązaniem kowalencyjnym. Właściwości: 1. Asocjacja - zjawisko łączenia się cząsteczek w zespoły cząsteczkowe. Stopień asocjacji zależy od temperatury, im wyższa tym stopień maleje. 2. Hydratacja jonów polega na ustawieniu się biegunowych cząsteczek wody wokół jonu. Jony otoczone takimi cząsteczkami wody są trwałe w roztworze.
Podział zanieczyszczeń wód.
1. Zanieczyszczenia pochodzenia naturalnego: - spływ powierzchniowy, - lasy i torfowiska, - źródła wód mineralnych
2. Zanieczyszczenia antropogeniczne: - od ludności, - z rolnictwa, - z przemysłu, - punktowe (odprowadzanie ścieków, wód zużytych, opadowych), - obszarowe (spływy powierzchniowe, z dróg), - liniowe (z dróg bez systemu odwadniania)
Wyjaśnić dlaczego w dzień słoneczny w mieście stan ozonu w powietrzu osiąga max wartości w godzinach popołudniowych. - Poranny ruch samochodowy powoduje nagły wzrost tlenku NO, który utlenia się do NO2 w południe w wyniku nasłonecznienia. NO2 ulega rozpadowi na NO i O. Tlen atomowy O reaguje z tlenkiem atmosferycznych O2 tworząc O3, którego stężenie rośnie w godzinach popołudniowych do max wartości. Spadek nasłonecznienia powoduje spadek NO i tym samym O3 w powietrzu.
Tlenki siarki, źródła zanieczyszczeń, przemiany i ich szkodliwe działanie. - Podstawowymi zanieczyszczeniami powietrza zw siarki są dwutlenek SO2 i trójtlenek SO3. Tlenek posiada charakterystyczny duszący zapach. Trójtlenek siarki jest zw bardziej reaktywnym niż dwutlenek. Tlenki siarki tworzą się w wyniku spalania paliw zawierających w sobie siarkę. Głównym produktem jest SO2, zawartość SO3 zależy od temperatury spalania i od 1-10% mieszaniny. S+O2↔SO2, 2SO2+O2↔2SO3. Trójtlenek siarki jest silnie higroskopijny i reaguje natychmiast z parą wodną zawartą w powietrzu dając kwas siarkowy SO3+H2O→H2SO4. Źródła SO2 - z naturalnych źródeł, z wulkanów pochodzi 2/3 zw siarki, pozostałe 1/3 z działalności człowieka. Największym źródłem = procesy spalania. Siarka stanowi gł zanieczyszczenia węgla i ropy naftowej. Wpływ SO2 na rośliny - niszczące działanie SO2 zależy od stężenia i czasu ekspozycji. Na organizmy zwierzęce - powoduje podrażnienie dróg oddechowych. Wpływ na materiały - przyspiesza korozję żelaza, cynku i stali.
Formy azotu w wodzie i ściekach oraz przemiany jakim ulegają.
Ogólnie ujmując azot w ściekach może wystąpić w postaci azotu amonowego z azotynowego i azotanowego. Na azot amonowy mogą składać się sole amonowe wszystkich kwasów nieorganicznych i organicznych, w tym i aminokwasów, jak i wolny amoniak. Udział wolnego amoniaku w ściekach zawierających sole amonowe zależeć będą od pH danych ścieków. Suma wszystkich rodzajów azotu nosi nazwę azotu ogólnego. Inny podział azotu w ściekach może wynikać ze sposobu jego związania. Można więc rozróżnić azot pochodzenia nieorganicznego i organicznego. Azot nieorganiczny to różne sole nieorganiczne - sole amonowe, jak i azotany i azotyny różnych kationów. Azot organiczny - to paleta bardzo różnorodnych związków organicznych zawierających w strukturze danego związku organicznego wbudowany azot w postaci różnych grup, jak np. aminowa, I, II, czy trzeciorzędowa, grupa nitro, nitrozo, azo, hydroksyamino, lub też azot wbudowany w pierścienie alifatyczne, czy aromatyczne.
Azot: - amonowy NH4+, - azotanowy (V) NO3-, - azotanowy (III) NO2-, organiczny (zw org białkowe: białka, peptony, aminokwasy i pozabiałkowe: mocznik, pirydyna, aminy), - ogólny Kjeldahla NogKd, - albuminowy (białkowy: część azotu organicznego, która pod wpływem zasadowego roztworu KmnO4 ulega utlenieniu), - ogólny Nog.
Proces nitryfikacji zachodzi dwuetapowo, każdy etap, prowadzony przez inne bakterie możemy zapisać reakcjami:
4 NH3 + 7 O2 → 4 NO'2 + 6 H2O proces nitryfikacji 2NO'2+O2→2NO'3
Przy odpowiednim poziomie przemiany azotu amonowego w azotanowy i zatrzymaniu procesu natleniania w warunkach beztlenowych możemy doprowadzić do procesu denitryfikacji, tj. do procesu uwalniania azotu ze ścieków do atmosfery w postaci azotu gazowego. Proces denitryfikacji zachodzi wg reakcji: 2 NO'3 + H-R → N2 + 6R-O-H
Różnice i podobieństwa pomiędzy BZT5, utlenialnością i tlenem rozpuszczonym. -
* Oznaczenie BZT (biochemiczne zapotrzebowanie tlenu). Związki organiczne w wodach naturalnych ulegają rozkładowi wskutek działalności życiowej bakterii. Jeżeli proces zachodzi w środowisku beztlenowym (anaerobowym) to zachodzi proces gnilny i może tworzyć się: siarkowodór, metan, amoniak i związki organiczne o nieprzyjemnym zapachu. W warunkach tlenowych (aerobowych) przy odpowiedniej ilości tlenu w wodzie drobnoustroje powodują utlenienie związków organicznych do CO2 i H2O. Wynika z tego , że nie na utlenienie (zmineralizowanie) potrzebna jest pewna określona ilość tlenu rozpuszczonego i ta ilość tlenu nazywa się biochemicznym zapotrzebowaniem tlenu.
zw. org. + O2→(bakterie, enzymy) CO2 + H2O + (bak, enz)
* Oznaczenie utlenialności wody ( w środowisku kwaśnym) zasada: polega na utlenieniu związku organicznego za pomocą KMnO4 (nadmanganian potasu) w roztworze kwaśnym w temperaturze wrzenia wody. Nadmiar dodanego KMnO4 odmiareczkowuje się szczawianem sodu (Na2C2O4). Ilość utleniających się związków organicznych jest proporcjonalna do zużytego nadmanganianu.
5C2H5OH + 12Mn+7O4- + 36H+→12Mn+2 +10CO2 + 33H2O
5C2O42- + 2 MnO4- + 16H+→2Mn+2+10CO2 + 8H2O
* O2 rozpuszczony w wodzie(met. Winklera) - Obecność O2 świadczy o czystości wody.
Zasada oznaczenia: tlen rozpuszczony w wodzie w roztworze alkalicznym (zasadowym) utlenia powstały w wodzie wodorotlenek manganu II do związku manganu +4, który w środowisku kwaśnym wydziela jodku potasu wolny jod w ilości równoważnej zawartości tlenu w wodzie. Wydzielony jod oznacza się miareczkowo tiosiarczanem sodu (Na2S2O3) wobec skrobi jako wskaźnika. Z ilości zużytego tiosiarczanu oblicza się zawartość tlenu w wodzie.
2Mn+2+ 4OH-→2Mn(OH)2 (biały osad - brak tlenu)
2Mn(OH)2+O2→2MnO(OH)2 (brązowy osad)
MnO(OH)2+4H+→Mn+4+3H2O
Mn+4+2J-→ Mn+2+J02
J02+2S2O32-→S4O62-+ 2J-
Budowa cząsteczki wody.
Woda jest związkiem wodoru i tlenu o wzorze H20, który określa skład jakościowy i ilościowy wody. Skład masowy pierwiastków wchodzących w skład cząsteczki wody jest następujący: 11,2% H i 88,8% O. Sumaryczny wzór chemiczny nie wyjaśnia właściwości fizycznych i chemicznych danego związku chemicznego. Właściwości te zależą od budowy cząsteczki. Stwierdzono, że kształt cząsteczki wody nie jest wydłużony, liniowy w rodzaju H-O-H, lecz odpowiada trójkątowi. W jednym z jego wierzchołków znajduje się atom tlenu, a w dwóch pozostałych atomy wodoru. Połączone są wiązaniem kowalencyjnym. Właściwości: 1. Asocjacja - zjawisko łączenia się cząsteczek w zespoły cząsteczkowe. Stopień asocjacji zależy od temperatury, im wyższa tym stopień maleje. 2. Hydratacja jonów polega na ustawieniu się biegunowych cząsteczek wody wokół jonu. Jony otoczone takimi cząsteczkami wody są trwałe w roztworze.
Podział zanieczyszczeń wód.
1. Zanieczyszczenia pochodzenia naturalnego: - spływ powierzchniowy, - lasy i torfowiska, - źródła wód mineralnych
2. Zanieczyszczenia antropogeniczne: - od ludności, - z rolnictwa, - z przemysłu, - punktowe (odprowadzanie ścieków, wód zużytych, opadowych), - obszarowe (spływy powierzchniowe, z dróg), - liniowe (z dróg bez systemu odwadniania)
Wyjaśnić dlaczego w dzień słoneczny w mieście stan ozonu w powietrzu osiąga max wartości w godzinach popołudniowych. - Poranny ruch samochodowy powoduje nagły wzrost tlenku NO, który utlenia się do NO2 w południe w wyniku nasłonecznienia. NO2 ulega rozpadowi na NO i O. Tlen atomowy O reaguje z tlenkiem atmosferycznych O2 tworząc O3, którego stężenie rośnie w godzinach popołudniowych do max wartości. Spadek nasłonecznienia powoduje spadek NO i tym samym O3 w powietrzu.
Tlenki siarki, źródła zanieczyszczeń, przemiany i ich szkodliwe działanie. - Podstawowymi zanieczyszczeniami powietrza zw siarki są dwutlenek SO2 i trójtlenek SO3. Tlenek posiada charakterystyczny duszący zapach. Trójtlenek siarki jest zw bardziej reaktywnym niż dwutlenek. Tlenki siarki tworzą się w wyniku spalania paliw zawierających w sobie siarkę. Głównym produktem jest SO2, zawartość SO3 zależy od temperatury spalania i od 1-10% mieszaniny. S+O2↔SO2, 2SO2+O2↔2SO3. Trójtlenek siarki jest silnie higroskopijny i reaguje natychmiast z parą wodną zawartą w powietrzu dając kwas siarkowy SO3+H2O→H2SO4. Źródła SO2 - z naturalnych źródeł, z wulkanów pochodzi 2/3 zw siarki, pozostałe 1/3 z działalności człowieka. Największym źródłem = procesy spalania. Siarka stanowi gł zanieczyszczenia węgla i ropy naftowej. Wpływ SO2 na rośliny - niszczące działanie SO2 zależy od stężenia i czasu ekspozycji. Na organizmy zwierzęce - powoduje podrażnienie dróg oddechowych. Wpływ na materiały - przyspiesza korozję żelaza, cynku i stali.
Formy azotu w wodzie i ściekach oraz przemiany jakim ulegają.
Ogólnie ujmując azot w ściekach może wystąpić w postaci azotu amonowego z azotynowego i azotanowego. Na azot amonowy mogą składać się sole amonowe wszystkich kwasów nieorganicznych i organicznych, w tym i aminokwasów, jak i wolny amoniak. Udział wolnego amoniaku w ściekach zawierających sole amonowe zależeć będą od pH danych ścieków. Suma wszystkich rodzajów azotu nosi nazwę azotu ogólnego. Inny podział azotu w ściekach może wynikać ze sposobu jego związania. Można więc rozróżnić azot pochodzenia nieorganicznego i organicznego. Azot nieorganiczny to różne sole nieorganiczne - sole amonowe, jak i azotany i azotyny różnych kationów. Azot organiczny - to paleta bardzo różnorodnych związków organicznych zawierających w strukturze danego związku organicznego wbudowany azot w postaci różnych grup, jak np. aminowa, I, II, czy trzeciorzędowa, grupa nitro, nitrozo, azo, hydroksyamino, lub też azot wbudowany w pierścienie alifatyczne, czy aromatyczne.
Azot: - amonowy NH4+, - azotanowy (V) NO3-, - azotanowy (III) NO2-, organiczny (zw org białkowe: białka, peptony, aminokwasy i pozabiałkowe: mocznik, pirydyna, aminy), - ogólny Kjeldahla NogKd, - albuminowy (białkowy: część azotu organicznego, która pod wpływem zasadowego roztworu KmnO4 ulega utlenieniu), - ogólny Nog.
Proces nitryfikacji zachodzi dwuetapowo, każdy etap, prowadzony przez inne bakterie możemy zapisać reakcjami:
4 NH3 + 7 O2 → 4 NO'2 + 6 H2O proces nitryfikacji 2NO'2+O2→2NO'3
Przy odpowiednim poziomie przemiany azotu amonowego w azotanowy i zatrzymaniu procesu natleniania w warunkach beztlenowych możemy doprowadzić do procesu denitryfikacji, tj. do procesu uwalniania azotu ze ścieków do atmosfery w postaci azotu gazowego. Proces denitryfikacji zachodzi wg reakcji: 2 NO'3 + H-R → N2 + 6R-O-H
Różnice i podobieństwa pomiędzy BZT5, utlenialnością i tlenem rozpuszczonym. -
* Oznaczenie BZT (biochemiczne zapotrzebowanie tlenu). Związki organiczne w wodach naturalnych ulegają rozkładowi wskutek działalności życiowej bakterii. Jeżeli proces zachodzi w środowisku beztlenowym (anaerobowym) to zachodzi proces gnilny i może tworzyć się: siarkowodór, metan, amoniak i związki organiczne o nieprzyjemnym zapachu. W warunkach tlenowych (aerobowych) przy odpowiedniej ilości tlenu w wodzie drobnoustroje powodują utlenienie związków organicznych do CO2 i H2O. Wynika z tego , że nie na utlenienie (zmineralizowanie) potrzebna jest pewna określona ilość tlenu rozpuszczonego i ta ilość tlenu nazywa się biochemicznym zapotrzebowaniem tlenu.
zw. org. + O2→(bakterie, enzymy) CO2 + H2O + (bak, enz)
* Oznaczenie utlenialności wody ( w środowisku kwaśnym) zasada: polega na utlenieniu związku organicznego za pomocą KMnO4 (nadmanganian potasu) w roztworze kwaśnym w temperaturze wrzenia wody. Nadmiar dodanego KMnO4 odmiareczkowuje się szczawianem sodu (Na2C2O4). Ilość utleniających się związków organicznych jest proporcjonalna do zużytego nadmanganianu.
5C2H5OH + 12Mn+7O4- + 36H+→12Mn+2 +10CO2 + 33H2O
5C2O42- + 2 MnO4- + 16H+→2Mn+2+10CO2 + 8H2O
* O2 rozpuszczony w wodzie(met. Winklera) - Obecność O2 świadczy o czystości wody.
Zasada oznaczenia: tlen rozpuszczony w wodzie w roztworze alkalicznym (zasadowym) utlenia powstały w wodzie wodorotlenek manganu II do związku manganu +4, który w środowisku kwaśnym wydziela jodku potasu wolny jod w ilości równoważnej zawartości tlenu w wodzie. Wydzielony jod oznacza się miareczkowo tiosiarczanem sodu (Na2S2O3) wobec skrobi jako wskaźnika. Z ilości zużytego tiosiarczanu oblicza się zawartość tlenu w wodzie.
2Mn+2+ 4OH-→2Mn(OH)2 (biały osad - brak tlenu)
2Mn(OH)2+O2→2MnO(OH)2 (brązowy osad)
MnO(OH)2+4H+→Mn+4+3H2O
Mn+4+2J-→ Mn+2+J02
J02+2S2O32-→S4O62-+ 2J-