laborator ctau_1

8/3/2019 Laborator CTAU_1

1/22

Specializarea: CONTROLUL I EXPERTIZAREA CALITII MEDIULUI

Disciplina:CONTROLUL I TRATAREA APELOR UZATE

2011


2/22

Controluli tratarea apelor uzate

2

Lucrare de laborator nr. 1

1. PRELEVAREA PROBELOR DE AP

Recoltarea probelor de apa este o etap deosebit de important n desfurarea

procesului de analiz fizico-chimica a apei, deoarece probele recoltate trebuie s fiereprezentative i nu trebuie s introduc modificri n compoziia i calitile apei datorita

unei tehnici defectuoase sau a unor condiii incorecte de pregtire a materialului.

1.1. Pregtirea materialului pentru recoltare

Recoltarea apei pentru analiza fizico-chimic se face n flacoane de sticl sau

polietilen prevzute cu dop rodat sau nchise ermetic. Vasele de recoltare trebuie splate

foarte bine pentru a ndeprta orice urm de substane organice sau alte impuriti care ar

putea denatura compoziia probei. Splarea se face cu amestec sulfocromic i detergeni, apoi

se c1atesc bine cu apa de la robinet, cu apa distilata i bidistilati n final se usuc.

1.2. Tehnica recoltrii probelor de apa

n momentul recoltrii, flaconul se va clti de 2-3 ori cu apa ce urmeaz s fie

recoltat, apoi se umple cu apa de analizat pana la refuz, iar dopul se va fixa n aa fel nct s

nu rmn bule de aer n interiorul vasului.

Modul cum se face recoltarea este n funcie de sursa de apa, astfel:- din reeaua de distribuie apa se recolteaz dup ce s-a curtat robinetul cu un tampon

curat, att pe dinafara cat i pe dinuntru i apoi s-a lsat s curg aproximativ 5 min apa

stagnat pe conduct;

- n cazul distribuiei intermitente, o prob se va recolta la primul jet de ap, pentru a aveaprima ap care circul prin robinet i a doua prob se va lua dup doua ore de curgere

continu;

- din rezervoarele de nmagazinare, probele se vor recolta de la punctele de ieire;- din fntni cu extragerea apei prin pompare, probele de apa se recolteaz dup o

pompare de minim 10 min;

- din fntni cu gleata, recoltarea se face introducndu-se gleata la 10-30 cm sub oglindaapei i apoi se toarn apa n flaconul de recoltare;

- din apele de suprafa, recoltarea se face fixnd flaconul pe un suport special care iconfer greutatea necesara pentru a ptrunde cu uurina sub nivelul apei. Recoltarea se

face pe firul apei, unde este cea mai mare adncime, n amonte de orice influen a

vreunui efluent i n aval, unde se realizeaz amestecul complet al apel receptorului cu

efluentul;

- pentru apele reziduale se recolteaz probe unice, medii i medii proporionale.


3/22


3

Pentru probele unice se face o singur recoltare, fie din efluentul general sau din efluenii pe

secii pentru apele reziduale industriale, fie din efluenii pariali ai unui sector sau ai unei

instituii pentru apele fecaloide menajere.

1.3. Conservarea probelor de apaUn alt aspect important al procesului de recoltare este grija pentru conservarea

probelor pentru analiza, de oarece analiza apei are o valoare limitat dac probele au suferit

modificri fizico-chimice sau biologice n timpul transportului sau pstrrii. n general este

indicat s treac un timp foarte scurt - de maxim 4 ore - ntre recoltare i analiza probelor de

apa.

Schimbrile de temperaturi presiune pot avea ca rezultat pierderea unor substane

n stare gazoas (O2, CO2, H2S, Cl2, CH4), fapt pentru care este recomandat ca determinrile

de gaze s se fac la locul de recoltare sau s se fixeze, tratndu-se cu diveri reactivi, astfel:- pentru fixarea oxigenului dizolvat se adaug 2 ml clorur manganoas 50% i 2 ml

amestec de KI 15% i NaOH 35%, pentru 200 ml ap;

- pentru hidrogenul sulfurat se adaug 2ml acetat de cadmiu, sau de zinc 5%,pentru 200 ml ap.

Activitatea microbian poate schimba balana amoniac nitrii nitrai sau poate

descrete coninutul n compui organici care se degradeaz rapid, de aceea pentru

conservarea formelor de azot i a substanelor organice n genere, se recolteaz apa separat n

flacoane, n care s-au introdus 2 ml H2S04, pentru 1 litru de ap (nainte de a fi analizat

proba de ap se neutralizeaz); pentru conservarea fenolilor se adaug 0,5 g NaOH, pentru 1

litru de ap.

Pentru ionii metalelor grele, se recomand acidifierea probelor la pH n jur de 3,5,

care are ca scop mpiedicarea precipitrii i a reinerii acestor ioni de pe pereii vasului n

care se face recoltarea. Probele conservate trebuie inute la temperatura de 6 - 10C i luate

n lucru dup cum urmeaz:

- pentru apele curate, analizele se fac pn la cel mult 72 ore din momentulrecoltrii;

- pentru apele cu poluare medie, pn la 48 ore din momentul recoltrii;- pentru apele poluate, pn la 12 ore din momentul recoltrii probei.

1.4. Transportul probelor

Flacoanele cu probele de ap vor fi transportate n ambalaj izoterm care s le fereasc

de loviri. Probele recoltate vor fi nsoite de o fi de recoltare care trebuie s cuprind :

- informaii generale:- numele i prenumele persoanei care a fcut recoltarea;


4/22


4

- localitatea i denumirea sursei de ap;- folosina apei;- data, ora i locul unde s-a fcut recoltarea;- scopul analizei;

- pentru apa recoltat din fntni:- caracterul fntnii (publice, particulare, dac deservete sau nu mai multe

gospodrii);

- adncimea pn la oglinda apei i grosimea stratului de ap pn la fundulfntnii ;

- felul construciei i starea pereilor fntnii;- dispozitivul de scoatere a apei (cumpna, roata, pompa etc.);- distana fa de sursele de impurificare posibile (grajduri, latrine, depozite de

gunoi etc.) i cum este amplasat fntna fa de sursele de impurificare

(amonte sau aval);

- dac apa se tulbur dup ploi;- pentru apa de suprafa :

- distana de la mal pn la locul de unde s-a luat proba;- adncimea apei;- natura geologic a terenului;- condiiile meteorologice n momentul recoltrii i cu 5 zile nainte; dac locul

recoltrii este n amonte sau n aval de punctul de deversare a vreunui client;

- pentru ape reziduale:

- se va specifica felul probei (unic, medie sau medie proporional);- la denumirea locului de recoltare se va indica ntreprinderea, secia, efluentul

(general sau parial), teritoriul tributar canalizrii.


5/22


5

1.5. Centralizator metode de analiz utilizate pentru diverse tipuri de ape

Metoda de analiz(STAS, SR sau SR ISO)

Nr.crt. Indicator apa din surse

de suprafai ape uzate

apa din surse

subterane iapa tratat tipul de analiz

Tipul de aparat

1 Prelevare probe 2852/94 echipament deprelevare

2 Gust, miros 6324/613 Temperatur 6325/61 instrumental termometru4 pH 6325/75 instrumental pH - metru5 Culoare 6322/61 instrumental spectrometru VIS*6 Turbiditate 6323/88 instrumental turbidimetru7 Conductivitate

electric7722/84 instrumental conducto-metru

8 Oxigen dizolvat 6536/87 volumetric,instrumental

oxigeno-metru

9 CCO-Mn 9887/94 3002/85 volumetric10 CCO-Cr 6954/64 3002/85 volumetric baterie electric

de nclzire11 CBO5 6560/82 volumetric termostat12 Alcalinitate i

aciditate6363/76 volumetric

13 Duritate 3026/76 volumetric14 Calciu 3662/90 volumetric,

absorbie atomicspectrometru AA*

15 Magneziu 6674/77 spectrometric Spectrometru VISi AA

16 Sodiu 8295/69 3223/2/ 80 flamfotometricsau absorbie

atomic

flamfotometru,spectrometru AA

17 Potasiu 8295/69 3223/1/ 80 flamfotometricsau absorbieatomic

flamfotometru,spectrometru AA

18 Cloruri 8663/70 3049/88 Volumetric19 Sulfai 8061/70 3069/87 gravimetric cuptor electric,

baie de nisip sauap

20 Amoniu 8683/70 6328/85 spectrometric spectrometru VIS21 Azotai 3048/1/ 77 spectrometric spectrometru VIS22 Azotii 8990/2/ 71 3048/2/ 77 spectrometric spectrometru VIS23 Azot total 7312/83 spectrometric spectrometru VIS24 Fosfai 10064/75 3265/86 spectrometric spectrometru VIS25 Cobalt 8288/69 spectrometrie i

absorbie atomicspectrometru VISi AA

26 Nichel 7987/6727 Cupru 7795/80 3224/6928 Zinc 8314/87 6327/8129 Cadmiu 5961/95 5961/9530 Plumb 8637/79 6362/8531 Molibden 11422/8432 Argint 8190/6833 Fier 8634/70 3086/6834 Mangan 8662/ 70 3254/8135 Aluminiu 9411/83 6326/90

36 Crom 7884/9137 Seleniu 12663/8838 Mercur 8045/ 79 10267/89


6/22


6

39 Siliciu 9375/ 73 3225/61 spectrometric spectrometru VIS40 Floruri 8910/ 71 6673/62 volumetric i

spectrometricspectrometru VIS

41 Arsen 7885/ 67 spectrometric sauabsorbie atomic

spectrometru VISi AA

42 Cianuri 7685/79 10847/77 spectrometric spectrometru VIS43 Fenoli 7167/92 10266/87 spectrometric

44 Paranitrofenoli 13218/95 spectrometric45 Sulfocianuri 13183/95 spectrometric46 Detergeni 7875/1; 2/84 spectrometric47 Sulfuri 7510/ 66 volumetric sau

spectrometric48 Clor rezidual 6364/78 volumetric trusa de clor

spectro-metru AA49 Bariu 10258/75 spectrometric spectrometru VIS50 Pesticide organo-

clorurate12650/88 cromatografic cromatograf n

faz gaz51 Substane

extractibile7587/66 spectrometric spectrometru VIS

52 Produse petroliere 7877/8753 Toluen 8484/6954 Anilin 8507/7055 Naftalin 8562/7056 Hidrazin 8563/70 spectrometric spectrometru VIS57 CS2 8581/7058 si naftol 8582/7059 Sulf mercaptanic 8684/7060 Furfurol 8685/7061 Chinolin 8716/7062 Uree 13252/9563 Benzaldehid 8717/7064 Compui hidroxi-

aromatici

8891/71 cromatografic cromatograf n

faz gaz65 Fenil naftilamin 11139/78 spectrometric spectrometru VIS66 Determinri de

biodegrabilitate ladetergeni

9888/74 tester Teste specifice

67 Carbon organic total 8285/95 instrumental analizor de carbonorganic

68 Apa utilizat nlaboratoareleanalitice

3696/95 aparat distilare ibidistilare

69 Reziduu fix 3638/76 gravimetric etuvi baieelectric

70 Materii n

suspensie, pierderepentru tratare

6953/81 gravimetric etuv, baie de ap

i cuptor electric

71 Doze de reactivpentru tratare

metoda jar-test agitator multiplu

72 Nitroetilbenzen 13208/94 spectrometric spectrometru VIS73 Doza de clor pentru

dezinfecie13158/93 spectrometru VIS

74 Analiza biologic 6329/90 centrifug,microscopbinocular

75 Analizbacteriologic

3001/91 microscop,autoclav,termostat

*VIS = vizibil; AA= adsorbie atomic


7/22


7

2. METODE DE ANALIZ A PARAMETRILOR FIZICO-CHIMICI AI APELOR

Analiza fizico - chimic a apei const n determinarea proprietilor organoleptice i

fizice precum i a compoziiei chimice. Analiza apei se execut dup un plan bine stabilit,innd cont de sensibilitatea mai mare sau mai redus a proprietilor i componenilor apei.

n acest sens, unele determinri se fac la locul de recoltare, astfel: determinrile

organoleptice (gust, miros), determinarea temperaturii, fixarea oxigenului dizolvat i a

hidrogenului sulfurat, determinarea clorului rezidual, a bioxidului de carbon liber i agresiv,

determinarea de pH. Alte determinri se fac n primele 4 ore de la recoltare, dac apele nu au

fost conservate: determinarea turbiditii, a suspensiilor, determinarea reziduului fix,

determinarea fosfailor, a oxidabilitii, a formelor de azot, determinarea fierului, a duritii

temporare (carbonatat), a manganului. Determinrile care se efectueaz n primele 24 deore de la recoltarea probelor sunt: determinarea alcalinitii i aciditii, determinarea

duritii totale, a calciului i a magneziului, determinarea fluorului.

2.1. Determinarea transparenei apelor

Transparena apelor este determinat de culoarea lor i de turbiditate. Transparena

apelor poate fi determinat calitativi cantitativ.

a) Determinarea calitativ a transparenei probei de ap

Determinarea calitativ a probei de ap s efectueaz ntr-o eprubet, n care se

toarn 10 ml de ap proaspt care a fost n prealabil agitat. Uitndu-se din sus, se

determin gradul de transparen. Pentru indicarea gradului de transparen se folosete

urmtorul nomenclator:

1). Apa transparent

2). Apa cu opalescen slab

3). Apa cu opalescen medie

4). Apa puin tulbure

5). Apa tulbure

6). Apa foarte tulbure

b) Determinarea cantitativ a transparenei probei de ap

Determinarea cantitativ se efectueaz cu ajutorul cilindrului cu suport din sticl.

Cilindrul trebuie s fie gradat n cm sau mm. Parametrul ce se studiaz cu ajutorul acestei

metode reprezint nalimea stratului de ap prin care se poate identifica textul scris pe ohrtie alb cu dimensiunile i coninut determinate. Aceast metod ofer rezultatele


8/22


8

aproximative.

Materiale necesare

- cilindrul gradat n cm sau mm din sticl cu o nalime de 30-50 cm;- hrtie alb cu un text care are nlimea literilor de 3,5 mm.Mod de lucruCercetrile se efectueaz ntr-un loc sau ncpere bine iluminat, dar nu sub aciunea

direct a sursei de lumin.

Cilindrul se instaleaz asupra textului la o nlime de 4 cm i n el se toarn cu

precauie proba de ap analizati amestecat pn cnd textul, care se privete prin strat de

ap, devine greu de neles. Transparena dup text se msoar n cm i este dat de

nlimea stratului de ap cu o precizie de 0,5 cm. Msurrile se efectueaz de trei ori i

rezultatul final se consider o valoare medie ale msurrilor.

2.2. Determinarea suspensiilor totale

Orice substan insolubil n ap poate persista mai mult sau mai puin timp

n suspensie n funcie de greutatea particulei; particulele foarte uoare sau

substanele n stare coloidal se menin practic indefinit n suspensie, gsindu-se

ntr-o continu micare n ap. Suspensiile au importan n procesul de tratare a

apei n vederea potabilizrii.

Materiale necesare- recipiente de prelevare a probelor- plnii largi de sticl- balan analitic- hrtie de filtru- etuv

Mod de lucru

Probele se preleveaz n recipieni cu o capacitate cunoscut, fiind etichetate(data, ora, staia de unde a fost recoltata proba etc.). Probele transportate n laborator

se filtreaz cu ajutorul unor hrtii de filtru speciale, pregatite pentru dimensiunile

palniilor folosite si cntarite inainte de folosire. Greutatea filtrului uscat se nscrie,

dup cntrire, pe fiecare filtru n parte. In timpul filtrarii, pe hrtia de filtru rmn

aluviunile existente n proba de apa. Filtrul cu aluviuni se usuca apoi intr-o etuva la o

temperatura de 105C, dup care se cntarete din nou.

Interpretare

Diferenta de greutate intre cele doua cantariri reprezinta greutatea aluviunilor


9/22


9

din proba de apa, care se exprima in grame. Turbiditatea se exprima in grame la litru

de apa sau kilograme la metrul cub de apa.

2.3. Determinarea culorii

Coloraia apelor din natur, nepoluate, este n mare parte determinat de

prezena substanelor humice i a compuilor de fier. n cazul apelor uzate, apele

capt o coloraia nespecific ale lor. Determinarea culorii apei ce conine o cantitate

mare de substane suspendate se efectueaz dup ce proba se filtreaz sau st n

repaos nu mai mult de 2 ore.

Materiale necesare

- cilindrul din sticl plat, gradat n cm- proba de ap.Mod de lucru

- Cilindrul se instaleaz pe o hrtie alb i se umple cu un strat de ap de 10 cm.Determinarea culorii se efectuez vizual la iluminare suficient dar dispers.

Concluziile se noteaz n registru cu indicaia nuanei i intensitii

coloraiei(slab sau pronunat).

- n calitate de control se ia aceeai cantitate de ap distilat, care se toarn n altcilindru care se pune alturi.

- Ambele vase se studiaz prin stratul de ap de sus. n cazul coloraiei pronunate aprobei de ap cercetate n ea se adaug ap distilat pn cnd culoarea apei n

cilindrul cu proba nu se apropie dup culoare de prob de control.

Interpretare

n registrul se noteaz nalimea stratului la care culoare probei este aceeai cu

culoarea apei distilate. Raportul dintre nalimea stratului de ap cercetat i ap

distilat indic gradul de diluie a apei i de cte ori apa cercetat depete normadup coloraie.

2.4. Determinarea mirosului apei

Mirosul apei depinde de prezena n ea a substanelor mirositoare volatile,

carenimeresc n ea prin cile naturale i antropogene. Mirosul apelor de suprafai

ale celor subterane este influenat de prezena n ele a substanelor organice.

Mirosul apelor potabile este determinat de proprietile lor, procesele tehnologicei procedeele de potabilizare. De exemplu, apa ce conine fenolii, dup clorinare la


10/22


10

staiile de potabilizare capt un miros neplcut de fenolii clorurai,care se determin

organoleptic n cazul coninutului de 2,4-difenoli n cantiti de0.002mg/l.

Determinarea mirosului se bazeaz pe cercetrile organoleptice ale mirosului i

intensitii lui n probele de ap la temperaturile de 200C i 600C.

Materiale necesare

- pahare Erlenmayer cu un volum de 100-500 ml,- cilindrul gradat cu capacitate de 250 ml,- baie de ap,- termometru de laborator cu gradaie de la 0 pn la 600C.Mod de lucru

n recipienti se toarn 250 ml de ap de cercetat la 200C, se nchide cu un dop i se

agit n poziie vertical. Dopul se deschide i se determin caracterul i intensitateamirosului de ap. Dup aceasta recipientul se nchide cu dopul i se nclzete pn la

600C la baie de ap, dup ce coninutul ei se amestec prin agitare i se deschide

dopul. Urmeaz determinarea organoleptic a mirosului i intensitii lui.

Interpretare

Concluziile se noteaz n registru n form liber. Dup particularitile

specifice mirosurile pot fi mprite n dou grupe de baz:

1. Mirosurile de provienen natural (de la organismele vii i moarte ce triesc nap, influena solurilor etc.). Aceste mirosuri se mpart n mirosul pmntos,

putred, cu miros greu (alterat), ierbos, de mucegai, de turb etc.

2. Mirosurile de natur artificial (de la deversrile de la intreprinderile industriale,prelucrarea apelor cu reagenii chimici etc.). Se deosebesc mirosurile de clorfenol,

aceton, alcool, oet, benzin, clor etc. Intensitatea mirosurilor se estimeaz la

temperaturile de 200C i 600C dup o scar conform tabelului ce urmeaz:

Balul

Intensitatea

mirosului Caracteristica calitativa1 Lipseste Lipsa mirosului care poate fi perceptibil

2 Foarte slab Mirosul care poate fi simit numai n condiii de laborator

3 Slab Mirosul este simit foarte nensemnat, dar nu atrage ateniaconsumtorului

4 Simtitor Mirosul este uor depistat i provoac atenie deosebit la consumulapei cercetate

5 Pronuntat Mirosul care atrage imediat atenia consumatorului i care face apainutilizabil

6 Foarte puternic Mirosul este att de pronunat c apa devine inutilizabil


11/22


11

2.5. Determinarea pH-ului apei

pH este prescurtarea de la "pondus hydrogenii". In anul 1909, Sre Peter

Lauritz Srensen (1868-1939) a introdus notiunea de pH sub denumirea de potential

de hidrogen. Toate procesele vitale se desfasoara la valori exacte ale pH-ului.

Coninutul ionilor de hidrogen n apele naturale este condiionat n mare parte de

raportul cantitativ dintre diverse forme ale acidului carbonic:

CO2+ H 2OH+ + HCO3- 2 H+ + CO32-.Pentru apele de suprafa, care de regul conin cantiti nensemnate de CO2,

sunt caracteristice valorile bazice ale pH-ului. Schimbarea pH-ului este condiionat

de procese de fotosintez (la consumarea CO2 de ctre plantele acvatice se elimin

ionii -). Sursele ionilor de hidrogen servesc substanele humice i acizii humici,care ptrund n ape mpreun cu soluri. n apele de suprafa pH-ul variaz ntre 6,5

8,5; precipitaiile atmosferice au pH-ul 4,6 6,1; apele din mlatini 5,5-6,0;apele

marine 7,9-8,3. Iarna pH-ul apelor este mai acid (6,8 7,4), iar vara mai bazic

(7,4 8,2), ceea ce este legat de cantiti diferite de oxigen dizolvat ibioxidul de

carbon n ape la diferite anotimpuri. De valorile pH-ului apelor depinde intensitatea

proceselor chimice i biologice, ce se desfoar n ecosistemele acvatice, existena i

dezvoltarea plantelor acvatice, stabilitatea i capacitatea de migraie a elementelor nap, acumularea formelor patogene etc. Toate apele pot fi clasificate n apte grupe de

baz, n dependen de valorile pH-ului.

Grupele apelor naturale n dependen de valorile-ului

Grupa Not

Apele puternic acide


12/22


12

constitui medii pentru dezvoltarea diferitelor organisme etc.

Materiale necesare:

- pahare Berzelius de 100-150 ml,- poteniometru (-metru),- proba de ap.

Mod de lucru

Proba de ap se introduce n paharele Berzelius de 100-150 ml. Se introduce n

ea electrozii n aa mod ca ei s fie introdui completamente n ap. Peste 0,5-1 min

se citesc valorile -ului, ce corespund valorii pH-ului apei cercetate.

2.6. Determinarea alcalinitii apei

Alcalinitatea este datorat prezenei n ap a hidroxizilor, carbonailor ibicarbonailor. Ocazional, la aceti componeni se pot aduga borai, fosfai etc.

Alcalinitatea datorat bazelor libere i carbonailor, determinat n prezena

fenolftaleinei, constituie alcalinitatea permanent. Alcalinitatea datorat tuturor

componenilor menionai, determinat n prezena metiloranjului, constituie

alcalinitatea total. Alcalinitatea se determin prin titrare cu soluie HCl.

Materiale necesare

-

Reactivi:-soluie HCl, 0,1 N

-soluie alcoolic de fenolftalein 1 % n alcool 95o

-soluie de metiloranj 0,1 % n ap

- SticlrieModul de lucru

a)Determinarea alcalinitii permanente (AP)

ntr-un balon s ea 100 ml ap de analizat i se adaug 2-3 picturi de soluie

fenolftalein pn la apariia coloraiei roz. Se titreaz ncet cu soluia de HCl sub

agitare uniform, pn la decolorare.

b) Determinarea alcalinitii totale (AT)

ntr-un balon s ea 100 ml ap de analizat i se adaug 2-3 picturi de soluie

metiloranj. Se titreaz ncet cu soluia de HCl sub agitare uniform, pn la

schimbarea culorii n galben-portocaliu.

Interpretare

Alcalinitatea se exprim n mg-ech/dm3 (sau ml soluie HCl 0,1 N consumai la

o prob de 100 ml de ap).


13/22


13

AP = PN1000/V,

unde:

P volumul soluiei HCl consumat la titrarea n prezen de fenolftalein, ml;

N concentraia soluiei de HCl;

V volumul probei de ap, ml (100 ml).AT = TN1000/V,

unde:

T volumul soluiei HCl consumat la titrarea n prezen de metiloranj, ml;

N concentraia soluiei de HCl;

V volumul probei de ap, ml (100 ml).

Considernd c alcalinitatea este datorat numai hidroxizilor, carbonailor i

bicarbonailor, iar prezena concomitent a hidroxizilor i a bicarbonailor este

incompatibil, se pot ntlni urmtoarele situaii:

a) P = 0

Aceasta situaie este posibil pentru apele naturale al cror pH este mai mic de

8,3. La adugarea fenolftaleinei, proba rmne incolor, iar alcalinitatea este

determinat numai de bicarbonai. n acest caz cantitatea de HCO3- poate fi calculat

cu ajutorul relaiei:

HCO3- (mg/dm3) = T N1061

unde 61 masa molar a echivalentului ionului HCO3-.b) P = T

n acest caz alcalinitatea este datorat prezenei numai a hidroxizilor. Atunci

poate fi calculat concentraia ionilor OH-:

OH-(mg/dm3) = P N1017,

unde 17 masa molar a echivalentului ionului OH-

c) Dac alcalinitatea este determinat numai de prezena carbonailor, atunci

T = 2P sau P = T/2Atunci poate fi calculat concentraia ionilor CO32-:

CO32-(mg/dm3) = P N1060 = T N1030,

unde 60 masa molar a echivalentului ionului CO32-.

d)DacP > T/2

alcalinitatea este datorat hidroxizilor i carbonailor. Ca urmare, P va corespunde

reaciilor:

OH- + HClCl- + H2O

CO32- + HClCl- + HCO3-


14/22


14

iar cu T ml de HCl se vor desfura reaciile:

OH- + HClCl- + H2O

CO32- + 2HCl2Cl- + H2CO3

n acest caz coninutul de carbonai va fi:

CO32-(mg/dm3) = 2(T-P)N1030,iar cel de hiroxid va rezulta din relaia:

OH-(mg/dm3) = (2P-T)N1017.

e) DacP


15/22


15

- biuret cu un volum de 50 ml i cu precizie de 0,1 ml;

-pahare conice de 200 ml, baloane cu fund plat cotate de 1 l.

- reactivi:

-soluie NaOH (0,1 N);

-Indicatorul metiloranj (soluie de 0,005 %).-Fenolftalein, soluie de 0,5 %.

Mod de lucru

- Pentru determinarea aciditii libere la 100 ml de prob se adaug 2 picturi demetiloranj i se titreaz pe fond alb cu soluie de NaOH 0,1N pn la apariia

culorii galbene.

- Pentru determinarea aciditii totale la 100 ml de prob se adaug 3 picturi defenolftaleini se titreaz pe fonul alb cu soluie de NaOH 0,1N pn la apariiaculorii roz la indicator.

Interpretare

Calcule necesare:

unde: aa

V

am =

=

=

100

10010001,0

bb

V

bp =

=

=

100

10010001,0

m este aciditate liber, n mg-ech/l;

a volumul soluiei de NaOH 0,1N care a mers la titrarea probei cu metiloranj, ml;

V este volumul probei luate pentru titrare, n ml;

p este aciditate total, n mg-ech/l;

bvolumul soluiei de NaOH 0,1N care a mers la titrarea probei cu fenolftalein, ml;

Not: aciditatea apei poate fi determinat cu ajutorul indicatorului universal. n

concluzie se indic toate rezulattele obinute i conclutiile fcute referitor la calitateaprobei de ap analizat.

2.8. Determinarea oxigenului dizolvat i gradului de saturaie

Oxigenul este un gaz solubil i se afl dizolvat n ap sub form de molecule

O2, prezena oxigenului n ap condiionnd existena marii majoriti a organismelor

acvatice. Toate apele care se afl n contact cu aerul atmosferic conin oxigen dizolvat

n timp ce apele subterane conin foarte puin oxigen. Solubilitatea oxigenului n ap


16/22


16

depinde de presiunea atmosferic, temperatura aerului, temperatura i salinitatea

apei.

Coninutul n oxigen al apei rurilor este rezultatul urmtoarelor aciuni antagoniste:

- reabsorbia oxigenului din atmosfer la suprafaa apei prin difuzie lent sau princontact energic, interfaa apa-aer prezintnd o importan deosebit n acest sens.

Acest transfer este serios perturbat de prezena poluanilor cum ar fi detergenii i

hidrocarburile;

- fotosinteza, care poate asigura o important realimentare cu oxigen a apei,ajungndu-se la valori care pot depi saturaia;

- consumul biochimic de oxigen pentru biodegradarea materiilor organicepoluante.

Din indicatori ai regimului de oxigen dizolvat n ap fac parte oxigenul dizolvat(OD), gradul de saturaie al apelor n oxigen dizolvat (%), consumul biochimic de

oxigen (CBO). Oxigenul dizolvat (OD) este unul dintre cei mai importani parametri

de calitate al apei din ruri i lacuri este coninutul de oxigen dizolvat, deoarece

oxigenul are o importan vital pentru ecosistemele acvatice. Astfel, coninutul de

oxigen din apele naturale trebuie s fie de cel puin 4 mg/l, n timp ce n lacuri, n

special n cele n care funcioneaz cresctorii de pete, coninutul de oxigen dizolvat

trebuie s fie de 8 15 mg/l.Determinarea oxigenului dizolvat este inclus n programele de supraveghere a

calitii apelor naturale n scopul aprecierii condiiilor vitale ale hidrobionilor,

inclusiv a petilor, a caracteristicilor indirecte ale calitii apelor, a gradului de

intensitate a proceselor de generare i distrucie a substanelor organice, a

autoepurrii bazinelor acvatice etc.

Concentraia oxigenului dizolvat se exprim n mg O2/l sau prin gradul de

saturaie a apei cu oxigen. Gradul de saturaie reprezint raportul dintre cantitatea de

oxigen gsit n proba de ap analizat i cantitatea de oxigen dizolvat n ap n

condiii de saturaie. El are mare importan n caracterizarea unei ape; cu ct gradul

de saturaie este mai mic cu att nivelul polurii apei este mai crescut i pericolul

pentru sntatea consumatorilor, mai ridicat.

Gradul de saturaie (G.S.) se determin cu ajutorul relaiei:

(%)1002

2

=

Pc

cGS

echilibruO

realO


17/22


17

unde: cO2 real concentraia oxigenului, determinat n rezultatul analizei, n

mg/l;

cO2 echilibru concentraia de saturaie la temperatura determinrii i presiunii

atmosferice de 760 mm.c.m.;

P presiunea atmosferic n timpul determinrii, mm.c.m.De regul, pentru apele nepoluate n stare normal parametrul G.S. variaz ntre

97 105% n stratul de suprafai se micoreaz cu adncime.

Coninutul de oxigen dizolvat i gradul de saturaie n oxigen n rezervoarele

acvatice cu diferit grad de poluare.

Oxigenul dizolvatNivelul de poluare a apelor i classa de

calitate a apelor vara,

mg/dm3

iarna,

mg/dm3

% de

saturaieFoarte curate, I 9 1413 95

Curate, II 8 1211 80

Puin poluate, III 76 109 70

Poluate, IV 54 54 60

Foarte poluate, V 32 51 30

Foarte tare poluate, VI 0 0 0

Consumul biochimic de oxigen (CBO) reprezint cantitatea de oxigen dizolvat, n

mg/l, necesar pentru oxidarea substanelor organice din ape, cu ajutorul bacteriilor.

Mineralizarea biologic a substanelor organice este un proces complex, care n apele

bogate n oxigen se produce n dou trepte. n prima treapt se oxideaz n special

carbonul din substratul organic (faza de carbon ), iar n a doua faz se oxideaz azotul

(faza de nitrificare). Din determinrile de laborator s-a tras concluzia c este suficient

s se determine consumul de oxigen dup cinci zile de incubare a probelor (CBO5).

Pentru determinarea oxigenului au fost propuse diferite metode: volumetrice

(iodometrice), calorimetrice, electrochimice, radiometrice, cromatografice etc. Cea

mai utilizat metod pentru determinarea coninutului de oxigen n apele de

suprafa este o variant a metodei iodometrice ( Metoda Winckler). Metoda este

destinat analizelor apelor incolore, n care coninutul de oxigen depete 0,05 mg/l.

Metoda Winckler const n fixarea oxigenului dizolvat pe hidroxid manganos

(Mn(OH)2), precipitat n prealabil prin reacia dintre MnCl2, sau MnSO4i ionii OH-

adugai n proba de ap.

Oxigenul dizolvat n ap oxideaz hidroxidul manganos la hidroxid manganic,

care n mediul acid scoate iodul din iodura de potasiu n cantitate echivalent cu


18/22


18

oxigenul dizolvat n api care se titreaz cu tiosulfat de sodiu n prezena soluiei de

amidon.

Chimismul procesului poate fi redat prin reaciile ce urmeaz:

Mn2+ + 2 OH- = Mn(OH)2(precipitat alb)

2 Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)2(precipitat brun)

MnO(OH)2 + 4H+ + 2I- = Mn2+ + I2 + 3H2O (solutie galbena)

I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62- (in prezenta amidonului culoarea albastr, iar la

titrare culoarea dispare)

Reactivii necesari

- sulfat manganos (MnSO46H2O) 50 % sau clorur manganoas 40%- soluie alcalin de iodur- amidon soluie 0,5%- acid sulfuric (clorhidric) diluat cu ap distilat 1:3- Tiosulfat de sodiu 0,02 NLa determinarea oxigenului dizolvat, apa se recolteaz n sticle separate i cu

mult grij ca s nu se aereze n timpul manipulrilor. Pentru aceasta recipientul se

cltete de 2-3 ori i se umple cu ap de analizat. Tubul de cauciuc al sifonului trebuie

s ajung la fundul vasului. Colectarea probei continu chiar i dup umplerea

vasului, excesul de ap constituind cca 100ml pentru a substitui apa ce a fost ncontact cu oxigenul din recipient. Tubul de cauciuc se scoate n timpul supraumplerii

vasului. Recipientul trebuie s fie umplut pn la vrf iar pe pereii lui s nu fie bule de

oxigen.

Modul de lucru:

- Dup umplerea recipientului cu prob de ap n el imediat se introduc cu atenie 1ml soluie de sulfat sau clorur manganoasi 1 ml soluie alcalin de iodur de

potasiu. La adugarea soluiilor se folosesc pipete diferite! Adugarea soluiilor seface, plasnd recipient ntr-un vas, deoarece pe msura adugrii soluiilor, o

cantitate oarecare de ap va fi eliminat din el. De fiecare dat pipeta se introduce

pn la jumtate de volum a recipientului i pe msura adugrii soluiilor

corespunztoare, pipeta se scoate din flacon. n acest caz, flaconul rmne

permanent plin.

- Dup adugarea soluiilor imediat recipientul se astup cu un dop i se agitenergic coninutul flaconului. n prezena oxigenului se formeaz un precipitat

brun - rocat, iar n absena acestuia precipitatul rmne alb.


19/22


19

- Recipientul poate fi lsat pentru depunerea complet a precipitatului nu maipuin de 40 min i nu mai mult de 24 ore.

- Dup sedimentarea complet a precipitatului (40 min 24 ore) n recipient atentse introduc 5 ml soluie H2SO4 (HCl) 1:3. Pipeta cu soluia de acid se introduce

pn la sediment i apoi, pe parcursul adugrii, se ridic ncet.- Recipientul se nchide cu dopul i coninutul se amestec bine pn ce precipitatul

se dizolv complet.

- Se transvazeaz 50 ml coninut ntr-un flacon Erlenmayer i se titreaz cu osoluie de tiosulfat 0,02N pn la obinerea coloraiei galben.

- Apoi se adaug 1-2 ml soluie amidon i se obine o coloraie albastr.- Se continu titrarea pn la decolorarea complet a culorii albastre a amidonului.

Interpretarea) Determinarea coninutului de oxigen dizolvat

Coninutul de oxigen dizolvat se calculeaz cu ajutorul relaiei

LOmgV

nNcO

/10008

22

=

unde:

N concentraia soluiei de tiosulfat de sodiu (0,02N)

n volumul soluiei de tiosulfat consumat la titrarea probei, ml

V volumul probei, luat pentru titrare (50 ml)

8 masa molar a echivalentului de oxigen, ce corespunde unui ml soluie 1N de

tiosulfat

b) Calcularea gradului de saturaie

Cunoscnd cantitatea de oxigen dizolvat n ap, determinat mai sus i cantitatea

de oxigen n condiii de saturaie dup tabelul Winckler, poate fi determinat gradul de

saturaie cu oxigen a probei de ape analizate cu ajutorul relaiei:

(%)1002

2=

echilibruO

realO

c

cGS

unde: cO2real concentraia oxigenului, determinat n rezultatul analizei, n mg/l;

cO2echilibru concentraia de saturaie la temperatura determinrii dup tabelul lui

Winckler, mg/L


20/22


20

Tabelul Winckler (concentraia de saturaie a oxigenului dizolvat la diferite

temperaturi, n mg/L)

t0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

-2 15,47 15,43 15,38 15,34 15,30 15,25 15,21 15,17 15,13 15,08-1 15,04 15,00 14,96 14,92 14,88 14,84 14,80 14,78 14,74 14,680 14,64 14,60 14,56 14,52 14,48 14,44 14,40 14,36 14,32 14,261 14,24 14,20 14,16 14,12 14,08 14,04 14,10 13,97 13,93 13,892 13,85 13,81 13,78 13,74 13,71 13,67 13,68 13,68 13,56 13,533 13,49 13,49 13,42 13,38 13,35 13,31 13,28 13,24 13,21 13,174 13,14 13,11 13,07 13,04 13,01 12,94 12,95 12,91 12,88 12,845 12,81 12,78 12,74 12,71 12,68 12,64 12,61 12,58 12,55 12,516 12,48 12,45 12,42 12,39 12,36 12,33 12,30 12,24 12,24 12,217 12,18 12,15 12,12 12,09 12,06 12,03 12,01 11,98 11,95 11,928 11,89 11,86 11,84 11,81 11,78 11,75 11,73 11,70 11,67 11,659 11,62 11,59 11,57 11,54 11,78 11,48 11,46 11,43 11,40 11,38

10 11,35 11,32 11,30 11,27 11,51 11,22 11,20 11,17 11,15 11,1211 11,10 11,08 11,05 11,03 11,25 10,98 10,96 10,93 10,91 10,8812 10,86 10,84 10,81 10,79 11,00 10,74 10,72 10,69 10,67 10,6513 10,62 10,60 10,57 10,55 10,76 10,50 10,48 10,46 10,44 10,4114 10,39 10,37 10,35 10,33 10,53 10,28 10,26 10,24 10,22 10,2015 10,18 10,16 10,14 10,12 10,31 10,07 10,05 10,03 10,01 9,9916 9,97 9,99 9,93 9,91 9,89 9,87 9,84 9,82 9,80 9,9717 9,76 9,74 9,72 9,70 9,68 9,66 9,64 9,62 9,60 9,5818 9,56 9,54 9,52 9,50 9,48 9,46 9,46 9,43 9,41 9,3919 9,37 9,35 9,33 9,32 9,30 9,28 9,26 9,23 9,23 9,2120 9,19 9,17 9,16 9,14 9,12 9,10 9,09 9,07 9,05 9,04

21 9,02 9,00 8,99 8,97 8,95 8,93 8,92 8,90 8,80 8,9722 8,85 8,83 8,82 8,80 8,78 8,76 8,75 8,73 8,71 8,7023 8,68 8,66 8,65 8,63 8,62 8,60 8,58 8,57 8,55 8,5424 8,52 8,50 8,48 8,47 8,46 8,44 8,43 8,41 8,40 8,3825 8,37 8,35 8,34 8,32 8,31 8,29 8,28 8,26 8,25 8,2326 8,22 8,21 8,19 8,18 8,16 8,15 8,14 8,12 8,11 8,0927 8,08 8,07 8,05 8,04 8,02 8,01 8,00 7,98 7,97 7,9528 7,94 7,93 7,90 7,88 7,88 7,84 7,86 7,84 7,83 7,8129 7,80 7,79 7,76 7,75 7,73 7,72 7,71 7,71 7,70 7,6830 7,67 7,68

2.9. Determinarea substantelor organice (oxidabilitate sau consum de

KMnO4)

Substantele oxidabile din apa sau consumul chimic de oxigen (CCO) sunt

compusi care pot fi oxidati de catre KMnO4 sau K2Cr2O7 la rece sau la cald.

Substantele anorganice (Fe+2 , Mn+2, sulfiti, nitriti) sunt oxidate la rece, iar cele

organice, la cald.

Principiul metodei de determinare a substantelor organice consta in

oxidarea acestora cu KMnO4 in mediu acid in cazul unui continut de cloruri mai mic


21/22


21

de 300 mg / L si in mediu alcalin in cazul unui continut mai mare de 300 mg / L,

deoarece ionii clorura prezinta caracter reducator in mediu acid iar prezenta lor in

cantitati de peste 300 mg / L induce erori apreciabile.

In mediu acid:

MnO4- + 8H+ +5e-Mn+2 + 4H2O

Excesul de permanganat reactioneaza cu acidul oxalic

2KMnO4 + 5H2 C2 O4 + 3H2 SO4 K2SO4 + 2Mn SO4 + 10 CO2 + 8 H2O

In mediu alcalin

MnO4- + 2H2O +3e-MnO2 + 4OH-

Excesul de permanganat si MnO2 rezultat reactioneaza cu acidul oxalic in

mediu acid:

MnO2 + H2 C2 O4 + H2SO4MnSO4 + 2CO2 + 2H2O

Materiale necesare

- acid oxalic solutie 0,01 N (0,6304 g acid oxalic se aduc in balon cotat de 100 ml, seadauga apa distilata pana la semn)

- permanganat de potasiu, solutie 0,01 N (0,3160 g KMnO4 se aduc in balon cotatse adauga apa distilata pana la semn; factorul solutie se determina inintea fiecarei

determinari)

- acid sulfuric, solutie 30% (tratat cu solutie KMnO4 la rece, pana la aparitia culoriialb-roz persistente)

- hidroxid de sodiu solutie 30%.Modul de lucru

Atunci cand continutul de cloruri este situat sub 300 mg /L se determina

oxidabilitatea in mediul acid. Astfel, peste proba de apa (100 ml) s-au adaugat 5 ml

solutie H2SO4 30% , 10 ml KMnO4 0,01 N si s-au fiert timp de 10 min (pe sita) dupa

care peste solutia fierbinte s-au adaugat 100 ml acid oxalic 0,01 N. Dupa ce solutia s-a

decolorat complet s-a titrat excesul de acid oxalic cu KMnO4 pana la aparitia

coloratiei slab-roz persistente.

mg KMnO4 =[(V+ V1).f V2]x3,16

V1 ml sol KMnO4 utilizat la titrarea la cald

V m sol KMnO4 adaugati initial

f - factorul solutiei de KMnO4

V2 ml solutie acid oxalic utilizati

T=0,316 (titrul sol KMnO4 0,01 N exprimat in mg)


22/22


Pentru o mai mare exactitate datorita prezentei substantelor minerale

reducatoare (ex: NO2-,SO32-etc.) se efectuateaza cate o titrare suplimentara pentru

proba la temperatura camerei.

V0 - ml sol KMnO4 utilizat pentru titrarea la rece

mg KMnO4 = Vo x f x 3.16 (utilizata pentru oxidarea subst minerale cu caracterreducator)

Aceasta cantitate se scade din masa de KMnO4 utilizata la cald pentru a obtine

mg KMnO4 necesari oxidarii substantelor organice.

mg KMnO4 = [(V+V1-Vo)f V2] x 3,16.

laborator ctau_1

Documents