Порядок виконання роботи

Кисневу склянку 2-3 рази споліскують дослі­джуваною природною водою і заповнюють пробою води по вінця так, щоб на внутрішній поверхні склянки не залишилося бульбашок повітря. Потім у склянку окремими піпетками вносять 1 см³ розчину хлориду мангану та 1 см³ лужного розчину йодиду калію. Піпетку занурюють до половини ви­соти посудини і в міру витікання розчину піпетку підіймають. Потім посу­дину швидко закривають пробкою так, щоб не залишилося бульбашок по­вітря, і її вміст перемішують. При цьому утворюється осад гідроксиду ман­гану (II), який частково окислюється до бурого осаду МnО(ОН)₂ розчиненим у воді киснем. Осад залишають відстоюватись не менше ніж 10 хв, але не довше, ніж на 1 добу. Потім піпеткою добавляють 5 см³ розчину сірчаної кислоти, зануривши її майже до поверхні осаду. В міру витікання розчину піпетку повільно підіймають так, щоб не скаламутити осад. Частина про­зорого розчину, який при цьому виливається зі склянки, не впливає на ре­зультати аналізу. Посудину закривають пробкою і ретельно перемішують. При цьому йодид окислюється до йоду, а осад гідроксиду мангану розчиня­ється.

Піпеткою відбирають 50 см³ розчину, переносять його у конічну колбу міст­кістю 250 см³ і - титрують тіосульфатом, доки розчин не набуде світло-жовтого забарвлення. Потім добавляють 1 см3 свіжоприготовленого розчину крохмалю і продовжують титрування до зникнення синього забарвлення.

Вміст розчиненого кисню С_х (мг О₂/дм³) обчислюють за рівнянням

С_х =

де С — концентрація розчину тіосульфату натрію, моль-екв/дм³; V — об'єм розчину тіосульфату натрію, витраченого на титрування, см³; V₁ — об'єм кис­невої склянки, в яку відбирали воду, см³; 2 — об'єм води, що вилився під час фіксування розчиненого кисню, см³; М — молярна маса еквівалента кисню (MO₂=8,00)

Ступінь насичення води киснем у відсотках обчислюють за рівнянням (2.1).

Опрацювання результатів

Дані визначень заносять в зошит для лабораторних робіт з вказівкою виду води.

Аналіз одержаних результатів

Висновок за результатами____________________________________________________________

Запитання для самоперевірки

1. Джерелами надходження кисню в поверхневі води.

2. Від чого залежить розчинність кисню у воді?

3. На чому ґрунтується йодометричне визначення кисню у воді?

4. Наведіть порядок виконання роботи по визначенню кисню у воді.

5. З чим пов’язане зменшення концентрації кисню у природних во­дах?

Лабораторна робота № 3

ВИЗНАЧЕННЯ ПЕРМАНГАНАТНОЇ ОКИСНЮВАНОСТІ ВОДИ

Мета роботи: навчитися визначати перманганатну окиснюваність води.

Завдання для виконання роботи

Визначення перманганатної окиснюваності в водопровідній та в річковій природній воді.

Загальні відомості

Утворені у водоймі і ті, що надходять до нього ззовні органічні речовини дуже різноманітні за своєю природою і хімічними властивостями, в тому числі відрізняються по стійкості до впливу різних окислювачів, що відрізняються за своїм потенціалом. Перманганатна окиснюваність має значну ступінь умовності і залежить від процедури аналізу. Органічна речовина мігрує в поверхневих водах як в розчиненої формі, так і в зв'язаній, наприклад у вигляді гумусових речовин, що окисляються перманганатом легше, ніж органічні продукти життєдіяльності водних організмів. Величина перманганатної окислюваності (ПО) коливається в межах від часток міліграмів до десятків міліграмів на літр води. ПО залежить від ступеня забрудненості водойми органічними речовинами і сполуками біогенних елементів, алохтонних речовин природного походження (торфянників, болота). ПО незабруднених поверхневих вод проявляє фізико-географічну зональність.

Окиснюваність поверхневих вод схильна до значних сезонних коливань. Їх характер визначається, з одного боку, надходженням алохтонних органічних речовин з поверхні водозбору у різні гідрологічні періоди, з іншого боку, гідробіологічними причинами біопродукції органічної речовини, його перетвореннями в різних гідрохімічних умовах. На тимчасові зміни потоку органічних речовин можуть накладатися техногенні фактори.

Визначення окиснюваності слід проводити в свіжовідібраних пробах. Якщо це неможливо, проби консервують розчином сірчаної кислоти (1:3) з розрахунку 1 мл на 1 л. Консервовані проби зберігають при температурі 3 - 5 ° C протягом 1доби.

Принцип методу. Окиснення легкодоступних для гідробіонтів органіч­них сполук здійснюють перманганатом калію в сірчанокислому середовищі під час кип'ятіння:

МnО₄^- + 8Н⁺ + 5е^- → Мn²⁺ + 4Н₂0.

Надлишок перманганату після кип'ятіння визначають йодометрично

2 МnО₄^- +10I^- +16Н⁺ → 2Мn²⁺ + 5І₂ + 8Н₂0;

І₂ + 2S₂0₃^- → 2I^- + S₄0₆^2-.

Ступінь окиснення органічних сполук значною мірою залежить від концентрації окисника. Тому органічних сполук у пробі води має бути стіль­ки, щоб після реакції залишалося не менш як 40 % перманганату. У разі більшого вмісту органічних сполук пробу розбавляють бідистильованою водою.

Метод рекомендується для аналізу прісних вод із вмістом хлоридів не більш як 300 мг Сl^-/дм³. Якщо вміст хлоридів вищий, пробу розбавляють бі­дистильованою водою.

Визначенню заважають неорганічні відновники — сульфіди, нітрити, за- лізо(ІІ) та ін. Їх вміст визначають обробкою проби досліджуваної води пер­манганатом калію в кислому середовищі на холоді. Для цього в конічну кол­бу місткістю 250 см³ наливають 100 см³ або менший об'єм проби води, доведе­ний до 100 см³ бідистильованою водою, і далі діють, як описано в методиці визначення, але без нагрівання проби. Якщо вміст неорганічних відновників С_в < 0,1 мг О/дм³, то при визначенні ПО ним нехтують.