Ćwiczenie 2. Ocena jakości wody do picia



Podobne dokumenty
SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ Z HIGIENY, TOKSYKOLOGII I BEZPIECZEŃSTWA ŻYWNOŚCI

OZNACZANIE UTLENIALNOŚCI WÓD NATURALNYCH

GOSPODARKA ODPADAMI. Oznaczanie metodą kolumnową wskaźników zanieczyszczeń wymywanych z odpadów

GOSPODARKA ODPADAMI. Oznaczanie metodą kolumnową wskaźników zanieczyszczeń wymywanych z odpadów

Laboratorium 3 Toksykologia żywności

Imię i nazwisko studenta:...

Pracownia analizy ilościowej dla studentów II roku Chemii specjalność Chemia podstawowa i stosowana. Argentometryczne oznaczanie chlorków w mydłach

Poznajemy warunki życia w stawie.

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 9

OZNACZANIE ZAWARTOŚCI MANGANU W GLEBIE

DEZYNFEKCJA WODY CHLOROWANIE DO PUNKTU

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 7

Obliczanie stężeń roztworów

Inżynieria Środowiska S1. Chemia zajęcia laboratoryjne. Badanie fizykochemiczne wody

ĆWICZENIE 4. Oczyszczanie ścieków ze związków fosforu

OBLICZANIE WYNIKÓW ANALIZ I

REDOKSYMETRIA ZADANIA

ALKACYMETRIA. Ilościowe oznaczanie HCl metodą miareczkowania alkalimetrycznego

Spis treści. Wstęp. Twardość wody

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Opracowały: Pod kierunkiem

Oznaczanie SO 2 w powietrzu atmosferycznym

Oznaczanie tlenu rozpuszczonego w wodzie metodą Winklera

Obliczanie stężeń roztworów

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 6. Manganometryczne oznaczenia Mn 2+ i H 2 O 2

OZNACZANIE WŁAŚCIWOŚCI BUFOROWYCH WÓD

II. ODŻELAZIANIE LITERATURA. Zakres wiadomości obowiązujących do zaliczenia przed przystąpieniem do wykonania. ćwiczenia:

Powiatowa Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna w Olecku

CZĘŚĆ PRAKTYCZNA. GOSPODARKA ENERGETYCZNA WODNA I ŚCIEKOWA CZĘŚĆ PRAKTYCZNA studia zaoczne

8. MANGANOMETRIA. 8. Manganometria

UNIWERSYTET W BIAŁYMSTOKU. WYDZIAŁ BIOLOGICZNO-CHEMICZNY Instytut Chemii Zakład Elektrochemii. r. ak. 2017/2018

TWARDOŚĆ WODY. Ca(HCO 3 ) HCl = CaCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2. Mg(HCO 3 ) 2 + 2HCl = MgCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2

XLVII Olimpiada Chemiczna

1. Regulamin bezpieczeństwa i higieny pracy Pierwsza pomoc w nagłych wypadkach Literatura... 12

ĆWICZENIE WPŁYW STĘŻENIA TLENU ROZPUSZCZONEGO W WODZIE NA SPECJACJĘ I STĘŻENIE ŻELAZA I MANGANU

Ćwiczenie 1. Technika ważenia oraz wyznaczanie błędów pomiarowych. Ćwiczenie 2. Sprawdzanie pojemności pipety

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 5

Identyfikacja wybranych kationów i anionów

INŻYNIERIA PROCESÓW CHEMICZNYCH

ĆWICZENIA LABORATORYJNE WYKRYWANIE WYBRANYCH ANIONÓW I KATIONÓW.

WPŁYW SUBSTANCJI TOWARZYSZĄCYCH NA ROZPUSZCZALNOŚĆ OSADÓW

K1. KONDUKTOMETRYCZNE MIARECZKOWANIE STRĄCENIOWE I KOMPLEKSOMETRYCZNE

Pracownia analizy ilościowej dla studentów II roku Chemii specjalność Chemia podstawowa i stosowana Wyznaczanie parametrów kolektywnych układu

PRACOWNIA ANALIZY ILOŚCIOWEJ. Analiza substancji biologicznie aktywnej w preparacie farmaceutycznym kwas acetylosalicylowy

Zakład Biologii Sanitarnej i Ekotechniki ĆWICZENIE 3

ĆWICZENIE B: Oznaczenie zawartości chlorków i chromu (VI) w spoiwach mineralnych

Piotr Chojnacki 1. Cel: Celem ćwiczenia jest wykrycie jonu Cl -- za pomocą reakcji charakterystycznych.

Instrukcja do ćwiczenia WŁAŚCIWOŚCI WYBRANYCH ANIONÓW.

ANALIZA OBJĘTOŚCIOWA

ĆWICZENIE 2 WSPÓŁOZNACZANIE WODOROTLENKU I WĘGLANÓW METODĄ WARDERA. DZIAŁ: Alkacymetria

OZNACZANIE INDEKSU FENOLOWEGO W WODZIE

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 8. Argentometryczne oznaczanie chlorków metodą Fajansa

. Pierwszą czynnością badania jest pobranie próbki wody. W tym celu potrzebna będzie szklana butelka o poj. ok. 250 cm 3.

Ćwiczenia nr 2: Stężenia

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: podstawowy

Wanda Wołyńska Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego Oddział Cukrownictwa. IBPRS Oddział Cukrownictwa Łódź, czerwiec 2013r.

ĆWICZENIE 2. Usuwanie chromu (VI) z zastosowaniem wymieniaczy jonowych

Zadania laboratoryjne

2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu z 4 objętościami H 2 otrzymano 1 objętość N 2 i 4 objętości H 2O. Jaki gaz uległ spalaniu?

WYKRYWANIE ZANIECZYSZCZEŃ WODY POWIERZA I GLEBY

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1)

Ćwiczenie 5. Badanie właściwości chemicznych aldehydów, ketonów i kwasów karboksylowych. Synteza kwasu sulfanilowego.

BADANIE ZAWARTOŚCI ZWIĄZKÓW AZOTU. OZNACZANIE AZOTU AZOTANOWEGO(V) METODĄ KOLORYMETRYCZNĄ.

ĆWICZENIE 4 OZNACZANIE FENOLU METODĄ BROMIANOMETRYCZNĄ I JODOMETRYCZNĄ. DZIAŁ: Redoksymetria

WPŁYW SUBSTANCJI TOWARZYSZĄCYCH NA ROZPUSZCZALNOŚĆ OSADÓW

OZNACZANIE TLENU ROZPUSZCZONEGO W WODACH

RÓWNOWAŻNIKI W REAKCJACH UTLENIAJĄCO- REDUKCYJNYCH

Otrzymywanie siarczanu(vi) amonu i żelaza(ii) soli Mohra (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 6H 2 O

Zadania laboratoryjne

Ćwiczenie 1: Elementy analizy jakościowej

HYDROLIZA SOLI. ROZTWORY BUFOROWE

BADANIE WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNYCH WODY

OZNACZANIE TWARDOŚCI WODY SPOSOBEM WARTHA - PFEIFERA

REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE WYBRANYCH KATIONÓW

Klasa czystości I II III IV V

Ćwiczenie 50: Określanie tożsamości jonów (Farmakopea VII-IX ( )).

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Pierwiastki bloku d. Zadanie 1.

Spis treści. Wstęp... 9

22 marca - Światowy Dzień Wody

STĘŻENIE JONÓW WODOROWYCH. DYSOCJACJA JONOWA. REAKTYWNOŚĆ METALI

substancje rozpuszczalne bądź nierozpuszczalne w wodzie. - Substancje ROZPUSZCZALNE W WODZIE mogą być solami sodowymi lub amonowymi

Główne zagadnienia: - mol, stechiometria reakcji, pisanie równań reakcji w sposób jonowy - stężenia, przygotowywanie roztworów - ph - reakcje redoks

INŻYNIERIA PROCESÓW CHEMICZNYCH

UKŁAD OKRESOWY PIERWIASTKÓW, WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE PIERWIASTKÓW 3 OKRESU

10. ALKACYMETRIA. 10. Alkacymetria

Ćwiczenie 1. Zależność szybkości reakcji chemicznych od stężenia reagujących substancji.

Ćwiczenie 2. Analiza jakościowa związków organicznych zawierających azot, siarkę oraz fluorowcopochodne.

Miareczkowanie wytrąceniowe

WYKRYWANIE OŁOWIU W WINIE

Otrzymywanie siarczanu(vi) amonu i żelaza(ii) woda (1/6) soli Mohra (NH4)2Fe(SO4)2 6H2O

X Konkurs Chemii Nieorganicznej i Ogólnej rok szkolny 2011/12

Ćwiczenie 1. Badanie wypierania wodoru z wody za pomocą metali

PLAN BADANIA MIĘDZYLABORATORYJNEGO Badania fizykochemiczne wyrobów chemii gospodarczej.

OCENA CZYSTOŚCI WODY NA PODSTAWIE POMIARÓW PRZEWODNICTWA. OZNACZANIE STĘŻENIA WODOROTLENKU SODU METODĄ MIARECZKOWANIA KONDUKTOMETRYCZNEGO

CHLOROWANIE WODY DO PUNKTU PRZEŁAMANIA

Precypitometria przykłady zadań

PODSTAWY STECHIOMETRII

MECHANIZMY REAKCJI CHEMICZNYCH. REAKCJE CHARAKTERYSTYCZNE GRUP FUNKCYJNYCH ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH

Transkrypt:

Ćwiczenie 2. Ocena jakości wody do picia 1. Wiadomości wprowadzające Zapotrzebowanie człowieka na wodę wynosi 1,5-2,5 l/dobę. Woda przeznaczona do picia powinna być bezpieczna dla zdrowia, a więc powinna być odpowiedniej jakości. W ocenie jakości wody bierze się pod uwagę wskaźniki organoleptyczne, fizyczne, chemiczne i biologiczne. Do wskaźników fizycznych zalicza się: barwę, temperaturę, odczyn, przeźroczystość, mętność, zapach, twardość, przewodnictwo elektryczne. Wśród wskaźników chemicznych wyróżnia się: zawartość substancji chemicznych, chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT) czyli utlenialność, a ponadto zawartość całkowitą węgla organicznego. Z kolei wskaźniki biologiczne to m.in.: obecność grzybów, glonów i bakterii chorobotwórczych. Oceny jakości wody dokonuje się w oparciu o Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 20 kwietnia 2010 r., które dokładnie określa wymagania jakie powinna spełniać woda przeznaczona do picia. W rozporządzeniu tym wyróżnia się następujące wskaźniki oceny wody: barwę, mętność, zapach, temperaturę, twardość, utlenialność, zawartość żelaza, amoniaku, azotanów (V) i azotanów (III), siarczanów, chlorków oraz tlenu rozpuszczonego. Barwa wody spowodowana jest obecnością barwnych substancji organicznych, związanych z frakcją humusową gleby. Zależy ona w znacznym stopniu od zawartości żelaza i innych metali, które są zarówno naturalnymi składnikami wody, jak i produktami korozji. Barwę oznacza się w próbie klarownej poprzez porównanie ze skalą wzorców luh metodą fotometryczną. Miarą intensywności barwy jest jednostka umowna - mg Pt/l. Mętność w wodzie do spożycia wywoływana jest obecnością drobnych cząsteczek stałych, które mogą znajdować się w niej na skutek nieodpowiedniego uzdatniania lub z powodu unoszenia się osadów z sieci wodociągowej. Bywa spowodowana także nierozpuszczonymi substancjami nieorganicznymi i organicznymi, pochodzenia naturalnego i antropogenicznego. Mętność oznacza się przez porównanie próbki ze skalą wzorców lub metodą fotometryczną. Miarą mętności jest jednostka umowna - mg SiO 2 /l. Zapach wody może wynikać z obecności w wodach naturalnych niektórych gazów, lotnych związków lub jakichkolwiek substancji mających swoisty zapach. Powodują go naturalne składniki wody, np. bagienny - duża zawartość związków humusowych, zgniły - obecność siarkowodoru. Zapach wody wywołuje wiele związków organicznych pochodzenia antropogenicznego, np. fenol, nafta, benzyna, benzen, pirydyna, chlor. Rozróżnia się trzy zasadnicze grupy zapachów: roślinny (R) - zapach naturalny, nienadający wodzie cech odrażających i przykrych. do tej grupy zalicza się zapachy roślinne trawy, ziemi, mchu, siana, torfu, kory drzewnej, kwiatowy; gnilny (G) - pochodzenia naturalnego, będący skutkiem rozkładu beztlenowego substancji organicznych, nadającego wodzie przykry, odrażający zapach, np. stęchły, pleśni, fekalny i inne; specyficzny (S) - pochodzenia nienaturalnego, wywołany związkami specyficznymi, 1

niespotykanymi w czystych wodach (nafty, smoły, benzyny, fenolu). Dopuszczalne zapachy naturalne wody do picia w skali zapachowej nie mogą przekraczać trzeciego punktu skali, woda nie powinna mieć zapachu nienaturalnego. Zapach określa się organoleptycznie, na zimno (temp. 18-20 C) lub na gorąco w temp. 60 C. Temperatura wody do picia wpływa na jej apetyczność, wzmaga walory orzeźwiające, zwiększa zawartość rozpuszczonych w niej gazów. Ze względów higienicznych i gospodarczych pożądane są wody o możliwie stałej temperaturze 7-12 C. Twardość wody nadają wodzie głównie jony wapnia i magnezu, ponadto jony glinu, żelaza, cynku, manganu oraz innych metali, które z dodanym do wody mydłem wytrącają nierozpuszczalne w wodzie mydła wapniowe, magnezowe i inne. Rozróżnia się następujące rodzaje twardości: Twardość węglanowa (Tw w ) wywołana przez węglany, wodorowęglany i wodorotlenki, głównie wapnia i magnezu. Jest to tzw. twardość przemijająca, gdyż czasem zanika ona w trakcie gotowania wody. Twardość niewęglanowa (Tw n ) wywołana przez siarczany, chlorki, azotany i inne sole rozpuszczalne głównie wapnia i magnezu. Twardość ogólna (Tw o ) suma twardości węglanowej i niewęglanowej. Jednostką twardości wody jest 1 mg CaCO 3 /l. Twardość wody do picia powinna mieścić się w przedziale 60 500 mg CaCO 3 /l. Żelazo może być obecne w wodzie do spożycia w wyniku wykorzystywania koagulantów żelazowych lub z powodu korozji stalowych i żeliwnych rur wodociągowych. Najwyższe dopuszczalne stężenie żelaza w wodzie do picia to 0,2 mg/l. Niższe stężenia tego pierwiastka zazwyczaj nie powodują wyczuwalnego, specyficznego smaku, jednak mogą wywoływać powstanie zabarwienia i mętność wody. Amoniak występujący w wodach naturalnych może być pochodzenia organicznego lub mineralnego. Występuje często w obecności związków żelaza i związków humusowych. Woda konsumpcyjna nie powinna zawierać amoniaku, a jego najwyższe dopuszczalne stężenie to 0,5 mg NH + 4 /l. Obecność azotanów (V) i azotanów (III) w wodzie jest konsekwencją stosowania nawozów mineralnych w rolnictwie, odprowadzania ścieków do wód, ale także naturalnych procesów mineralizacji związków organicznych (nitryfikacja). Azotany (V) wykazują małą toksyczność, jednakże w środowisku kwaśnym mogą przechodzić w znacznie bardziej niebezpieczne azotany (III), które są prekursorami rakotwórczych nitrozoamin. Duża zawartość azotanów (V) świadczy o zanieczyszczeniu wody powierzchniowej spływami z pól rolniczych lub ściekami. Najwyższe dopuszczalne stężenie azotanów (V) w wodzie do picia wynosi 50 mg/l, zaś azotanów (III) 0,5 mg/l. Siarczany są jednymi z najmniej toksycznych anionów, jednak przy ich nadmiernym stężeniu występuje odwodnienie i podrażnienie przewodu pokarmowego. Dopuszczalna zawartość siarczanów 2

w wodzie do picia wynosi 250 mg/l. Chlorki są to sole kwasu solnego, zwykle łatwo rozpuszczalne, z wyjątkiem AgCl, Hg 2 Cl 2 i CuCl, powszechnie obecne w przyrodzie, gdzie występują w postaci naturalnych źródeł soli NaCl i MgCl 2. W wodzie pitnej najczęściej pochodzą ze źródeł naturalnych, ścieków przemysłowych, bytowogospodarczych oraz miejskich ścieków opadowych, zawierających sól stosowaną do odśnieżania, a także z solanek. Najczęściej nadmiernym ilościom chlorków w wodzie towarzyszą znaczne ilości związków azotowych. Maksymalne stężenie jonów chlorkowych w wodzie do picia wynosi 250 mg/l. Tlen rozpuszczony w wodach powierzchniowych pochodzi głównie z powietrza atmosferycznego i procesów fotosyntezy roślin w zbiornikach wodnych. Głębokie wody podziemne nie zawierają tlenu w ogóle. Poziom tlenu rozpuszczonego jest ważnym wskaźnikiem czystości wód. Nasycenie wody tlenem zbliżone do 100% świadczy o niskiej aktywności drobnoustrojów, czyli wysokiej czystości wody. Woda pitna powinna mieć właśnie takie stężenie tlenu rozpuszczonego w wodzie. Dla wody wodociągowej o temperaturze 12 C 100% nasycenia tlenem odpowiada 10,8 mg O 2 /l. Nasycenie wody tlenem obniża się wraz ze wzrostem jej temperatury. Chemiczne zapotrzebowanie na tlen (CHZT), czyli utlenialność określa ilość tlenu z nadmanganianu potasowego (KMnO 4 ) potrzebną do utlenienia na drodze chemicznej związków organicznych i niektórych łatwo utleniających się związków nieorganicznych (np. soli żelazawych, azotanów (III), siarkowodoru) znajdujących się w 1 litrze wody. Najwyższa dopuszczalna utlenialność z KMnO 4 dla wody pitnej wynosi 5 mg O 2 /l. 2. Część praktyczna 2.1. Badanie właściwości fizykochemicznych wody oraz analiza chemiczna wody 2.1.1. Badanie zapachu wody kolba stożkowa, szkiełko zegarkowe, łaźnia wodna, termometr. Wlać 200 ml wody z kranu do kolby stożkowej i ogrzewać do temperatury 20 C. Przykryć kolbę szkiełkiem zegarkowym i wąchać zapach przy wylocie kolby. Określić rodzaj zapachu i intensywność. Powtórzyć powyższe czynności w wodzie o temperaturze 60 C oraz w wodzie destylowanej o temp. 20 i 60 C. Wnioski, ocenę jakości i intensywności zapachu wody przeprowadź na podstawie tabeli 1. Rozróżnia się trzy rodzaje zapachu wody: R - roślinny: siana, ziemi, torfu, mchu, kwiatów, traw, G - gnilny: pleśni, siarkowodoru, fekaliów, stęchlizny, S - specyficzny: chloru, fenolu, nafty, acetonu, smoły. 3

Tabela 1. Punktowa ocena zapachu wody Intensywność zapachu Wyczuwalność zapachu 0 Brak zapachu 1 Bardzo słaby zapach 2 Słaby zapach 3 Wyraźny zapach 4 Silny zapach 5 Bardzo silny zapach Wody naturalne dzieli się ze względu na rodzaj i intensywność zapachu na klasy czystości: Klasa I Klasa II Klasa III do 2R od 3R lub 2G do 1S UWAGA: woda wodociągowa powinna mieć zapach określony literą R i stopniem 3. 2.1.2. Badanie mętności wody Mętność wody najczęściej oznacza się metodą wizualną turbidymetryczną. Polega ona na porównywaniu natężenia światła przechodzącego przez próbkę badanej wody i przez odpowiednie wzorce. Wzorce stanowią roztwory SiO 2 o stężeniach od 0 do 5 mg SiO 2 /l. cylindry Nesslera 100 ml na wzorce i na badaną próbkę wody. Odczynniki: - podstawowy roztwór wzorcowy SiO 2 o stężeniu 500 mg/l utrwalony 1g chlorku rtęciowego HgCl 2 Cylinder szklany napełniamy badaną wodą i odstawiamy na kilka minut do czasu wydzielenia się pęcherzyków powietrza. Porównujemy badaną próbkę z przygotowanymi uprzednio wzorcami. Porównanie przeprowadzamy na tle światła, trzymając badaną próbkę i wzorzec na wysokości oczu. Jeżeli mętność badanej próbki jest większa od wzorca o najwyższej mętności, należy ją rozcieńczyć i oznaczenie powtórzyć. Do rozcieńczenia używamy wody destylowanej albo dokładnie przesączonej wody badanej. Wyniki badania mętności podajemy w jednostkach mg SiO 2 /dm 3. Mętność wody do picia nie powinna przekraczać 1 mg SiO 2 /dm 3. 2.2. Analiza chemiczna wody 2.2.1. Badania rozpuszczonego tlenu (metoda Winklera) Oznaczenie polega na dodaniu do badanej próbki roztworu siarczanu(vi) manganu(ii), a następnie zasadowego roztworu jodku potasu. W tych warunkach wytrąca się biały osad wodorotlenku 4

manganu(ii), który utlenia się pod wpływem obecnego w próbce tlenu do związku manganu(iv): MnO(OH) 2, zmieniając barwę osadu na brunatną. Zachodzą reakcje opisane poniżej: 2 Mn 2+ + 4 OH - 2 Mn(OH) 2 2 Mn(OH) 2 + O2 2 MnO(OH) 2 Po zakwaszeniu próbki, powstały związek manganu(iv) utlenia dodany uprzednio jodek potasu do wolnego jodu w ilości równoważnej zawartości tlenu w badanej próbce. MnO(OH) 2 + 4 H + + 2 I - Mn 2+ + I 2 + 3H 2 O Wydzielony jod miareczkuje się za pomocą standardowego roztworu tiosiarczanu sodu w obecności skrobi do momentu pojawienia się barwy jasno-słomkowej. I 2 + 2 Na 2 S 2 O 3 2 NaI + Na 2 S 4 O 6 Odczynniki: 40% roztwór siarczanu manganowego (MnSO 4 ), alkaliczny roztwór jodku potasu (KI), stężony kwas siarkowy (H 2 SO 4 ) cz.d.a., 0,025 M roztwór tiosiarczanu sodowego (Na 2 S 2 O 3 ), 0,5% roztwór skrobi. kolba z korkiem o pojemności 125-250 ml, kolby stożkowe o pojemności 100 ml, pipety. Do kolby o pojemności 125-250 ml z próbką wody dodać l ml roztworu siarczanu manganu, wprowadzając koniec pipety pod powierzchnię cieczy. Bezpośrednio po tym (w taki sam sposób) wprowadzić 1 ml alkalicznego roztworu jodku potasu, po czym zamknąć szczelnie butelkę korkiem. Zawartość kolby dokładnie wymieszać do jednolitej zawiesiny i pozostawić w ciemnym miejscu przez 15 min. Następnie pod powierzchnię cieczy należy wprowadzić ostrożnie pipetą l ml stężonego kwasu siarkowego i zamknąć butelkę, aby nie wypłynął osad i nie dostało się powietrze. Zawartość kolby dokładnie wymieszać i pozostawić na kilka minut do rozpuszczenia osadu. Z kolei odmierzyć do kolby stożkowej 100 ml roztworu i miareczkować roztworem tiosiarczanu sodu do jasnosłomkowego zabarwienia. Następnie dodać l ml roztworu skrobi i szybko miareczkować do odbarwienia próby. Obliczenia: x = 0,2 a 10 (mg/l), gdzie: a - objętość tiosiarczanu sodowego zużytego do miareczkowania (ml), 0,2 - ilość tlenu odpowiadająca l ml tiosiarczanu sodowego (mg). UWAGA: W wodzie I klasy czystości tlenu nie może być mniej niż 6 mg/l, w wodzie II klasy 5 mg/l, a w wodzie III klasy nie mniej niż 4 mg/l. 5

2.2.2. Określenie ph wody wodociągowej probówka, bagietka, papierki wskaźnikowe. Przepłukać probówkę wodą destylowaną (trzykrotnie przegotowaną) i napełnić wodą wodociągową. Zanurzyć w wodzie papierek wskaźnikowy. Otrząsnąć nadmiar wody z papierka, odczekać chwilę i porównać barwę papierka ze skalą barw na opakowaniu. Odczytać wartość ph. Wnioski i ocenę jakościową pomiaru ph wody określić wg tabeli 2. Tabela 2. Ocena jakościowa wody na podstawie wartości ph Ocena jakościowa ph Doskonała 6,5-7,5 Dobra 6,0-6,5; 7,5-8,0 Odpowiednia 5,5-6,0; 8,0-8,5 Niska < 5,5; > 8,5 2.2.3. Oznaczenie zawartości chlorków metodą Mohra Oznaczenie polega na miareczkowaniu chlorków azotanem srebra wobec chromianu potasowego jako wskaźnika. Chlorki wytrącają się w postaci nierozpuszczalnego chlorku srebrowego. Po wytrąceniu wszystkich chlorków jony srebrowe reagują z chromianami i zabarwienie roztworu zmienia się z żółtozielonego na ceglastobrunatne, coś świadczy o końcu reakcji. Odczynniki: 0,1 M roztwór chromianu potasowy (K 2 CrO 4 ), 5% roztwór azotanu srebra (AgNO 3 ). kolbki stożkowe o pojemności 200 ml. Do kolby stożkowej odmierzyć 100 ml badanej wody, następnie dodać l ml 0,1 M roztworu chromianu potasu i miareczkować 5% roztworem azotanu srebra do wyraźnej zmiany zabarwienia na żółtobrunatne. Obliczenia: X Cl = ((a - 0,3) x 1000) / V, (mg Cl - /l), gdzie: a - objętość zużytego roztworu azotanu srebra (ml), V - objętość próbki wody użytej do oznaczenia (ml), 0,3 - objętość roztworu azotanu srebra, zużyta na wytworzenie chromianu srebra w objętości 100 ml wody destylowanej (ml). 6

2.2.4. Oznaczanie utlenialności wody Zasada oznaczania utlenialności w środowisku kwaśnym polega na utlenieniu związków organicznych i niektórych łatwo utleniających się nieorganicznych za pomocą nadmanganianu potasowego w roztworze kwaśnym w temperaturze wrzenia wody. Nadmiar dodanego roztworu nadmanganianu potasowego odmiareczkowuje się kwasem szczawiowym (H 2 C 2 O 4 ). Proces przebiega zgodnie z następującymi reakcjami: 1. Utlenianie związków organicznych, np. alkoholu etylowego: 5C 2 H 5 OH + 12MnO - 4 + 36H + 12Mn 2+ + 10CO 2 + 33H 2 O 2. Odmiareczkowanie nadmiaru kwasem szczawiowym: 5C 2 O 2-4 + 2MnO - 4 + 16H + 2Mn 2+ + 10CO 2 + 8H 2 O Uwaga. W środowisku kwaśnym jony chlorkowe Cl- reagują z nadmanganianem potasowym zgadnie z reakcją: 10Cl - + 2MnO - 4 + 16H + 2Mn 2+ + 5Cl 2 + 8H 2 O Metoda oznaczania utlenialności w środowisku kwaśnym jest zatem stosowana tylko dla wód naturalnych, w których zawartość jonów chlorkowych nie przekracza 300 mg Cl - /l. Sprzęt laboratoryjny i aparatura pomiarowa: pipety jednomiarowe, 1, 10 ml, kolby Erlenmayera, 0,3 l, cylindry miarowe o poj. 50 ml i 100 ml, biureta, płaszcz grzejny Odczynniki: 1. Roztwór kwasu siarkowego 1+3 (utleniony manganianem (VII) potasu). Do trzech objętości wody destylowanej dodać ostrożnie jedną objętość stężonego kwasu siarkowego. Następnie do gorącego jeszcze roztworu kwasu należy dodać rozcieńczony roztwór nadmanganianu potasowego w celu utlenienia ewentualnie obecnych w kwasie związków redukujących. Dodawanie roztworu manganianu(vii) potasu przerwać po ukazaniu się słabo rdzawego zabarwienia, utrzymującego się przez 5 min. 2. Roztwór mianowany (0,025 N) szczawianu sodowego (Na 2 C 2 O 4 ). 1 ml tego roztworu odpowiada 0,2 mg O 2. Przechowywać odczynnik w butelce z ciemnego szkła. 3. Roztwór mianowany (0,02 N) manganianu(vii) potasu (KMnO 4 ). Roztwór manganianu(vii) powinien być w ten sposób nastawiony, żeby 10 ml KMnO 4 odpowiadało ściśle 10 ml roztworu 0,025 N Na 2 C 2 O 4. Wówczas 1 ml roztworu odpowiada 0,2 mg O 2. Do kolby stożkowej o pojemności około 300 ml odmierzyć pipetą 100 ml badanej wody (lub mniejszą ilość, jeżeli woda jest zanieczyszczona, dopełnić do objętości 100 ml wodą destylowaną), dodać 10 ml roztworu kwasu siarkowego i 5 ml roztworu manganianu(vii) potasu. Roztwór zamieszać, kolbę wstawić do wrzącej łaźni wodnej i ogrzewać w niej próbkę przez 30 min. Po wyjęciu próbki z łaźni wodnej dodać natychmiast z biurety dokładnie 10 ml roztworu szczawianu sodu, 7

wymieszać, zaczekać do odbarwienia i miareczkować na gorąco roztworem manganianu(vii) potasu do wystąpienia różowego zabarwienia, utrzymującego się przez kilka minut. Jeżeli ilość zużytego roztworu manganianu(vii) potasu wyniesie ponad 5 ml, oznaczanie należy powtórzyć biorąc do ponownego oznaczenia mniejszą ilość wody badanej i uzupełnić do 100 ml wodą destylowaną. Obliczenia: Utlenialność wody obliczyć według wzoru: ChZT Mn = w którym: 0,1 (V pr Mn - V dest Mn) 1000 V pr (mg O 2 /l) ChZT Mn - utlenialność (mg O 2 /l), V pr Mn - objętość roztworu 0,02 N KMnO 4, zużyta na zmiareczkowanie próbki wody (ml), V dest Mn - ilość roztworu 0,02 N KMnO 4 zużyta na utlenienie związków organicznych zawartych w 100 ml wody destylowanej (ml) (poprawka ta zwykle wynosi 0,3-0,4 ml roztworu KMnO 4 ), V pr - objętość badanej próbki wody użyta do oznaczenia (ml). 2. Opakowania stosowane do żywności jako źródło zanieczyszczeń produktów spożywczych migracja formaldehydu z papieru opakowaniowego 1. Wiadomości wprowadzające Opakowania stosowane do żywności mogą być źródłem substancji chemicznych traktowanych jako niepożądane zanieczyszczenia techniczne produktów spożywczych. Z punktu widzenia ochrony zdrowia konsumenta ocena ich jakości zdrowotnej jest więc istotnym zagadnieniem. Ocena taka powinna dotyczyć zarówno tradycyjnych materiałów opakowaniowych - takich jak papier, szkło i metale, jak i opakowań z tworzyw sztucznych, które mimo istotnych zalet, stanowią także poważny problem dla środowiska naturalnego. Ocena higieniczna materiałów opakowaniowych obejmuje przede wszystkim oznaczenie zawartości w nich substancji potencjalnie szkodliwych (np. monomerów, substancji pomocniczych w tworzywach sztucznych, metali ciężkich w papierze) oraz migracji substancji niskocząsteczkowych z opakowania do produktu spożywczego lub płynu modelowego. Bada się zarówno tzw. migrację globalną - czyli sumę związków migrujących, jak i migrację specyficzną dotyczącą poszczególnych substancji, które uznane są za szkodliwe lub mogą zmieniać cechy organoleptyczne produktu. W wielu przypadkach problem higieniczny stanowią materiały pomocnicze stosowane do wyprodukowania sprzętów i opakowań z tworzyw sztucznych czy z papieru. Materiały opakowaniowe wytwarzane na podstawie celulozy wymagają użycia środków pomocniczych, takich jak: kleje papiernicze, wypełniacze, środki retencyjne, dyspergujące, konserwujące itp. Wytwarzanie tych substancji często opiera się na syntetycznych żywicach polimerowych - melaminowo- 8

formaldehydowych, poliakryloamidowych itp. Formaldehyd (aldehyd mrówkowy) w papierze może występować jako pozostałość środków konserwujących zabezpieczających drewno, pulpę lub gotowy papier przed rozwojem drobnoustrojów, jak również jako składnik klejów papierniczych, dodawanych w celu poprawy wytrzymałości mechanicznej papieru i jego odporności na wodę. Dużo formaldehydu znajduje się w papierze makulaturowym, dlatego nie dopuszcza się go do pakowania środków spożywczych. Papiery pergaminowe sztuczne ze względu na specyficzną metodę produkcji nie wykazują obecności tego związku. Wartość migracji specyficznej wyrażona w miligramach formaldehydu na jednostkę powierzchni materiału opakowaniowego nie może przekraczać 1 mg/l lub 10 mg/kg wyrobu papierowego. 2. Część praktyczna 2.1. Oznaczanie migracji formaldehydu z papieru Celem ćwiczenia jest oznaczenie stopnia migracji formaldehydu z papieru przeznaczonego do pakowania żywności i porównanie otrzymanych wyników z obowiązującymi normami. Zasada metody polega na przeprowadzeniu reakcji formaldehydu z kwasem chromotropowym lub jego solą w środowisku kwasu siarkowego i pomiarze absorbancji powstałego kompleksu o zabarwieniu fioletowym przy długości fali 565 nm. Odczynniki: formalina cz.d.a. o zawartości formaldehydu oznaczonej metodą miareczkową jodometryczną, 0,1 M roztwór jodu w jodku potasu, 0,5 M roztwór wodorotlenku potasu (KOH), 0,5 M roztwór kwasu solnego (HCl), 0,1 M roztwór tiosiarczanu sodowego (Na 2 S 2 O 3 ), 0,5% roztwór skrobi, roztwór soli disodowej kwasu chromotropowego w kwasie siarkowym (0,25 g soli należy rozpuścić w 37,6 ml wody destylowanej i chłodząc roztwór, dodawać powoli 62,4 ml stężonego H 2 SO 4 ). zlewki, lejki, kolby miarowe o poj. 100 ml, probówki, kolby stożkowe na szlif, cylindry, bagietki. Przygotowanie krzywej wzorcowej: Do kolby miarowej należy odmierzyć taką ilość formaliny, która zawiera l g aldehydu mrówkowego, uzupełnić wodą destylowaną do 1000 ml. Następnie 10 ml tego roztworu przenieść do kolby miarowej na 100 ml i uzupełnić wodą destylowaną do kreski (roztwór zawiera 0,1 mg formaldehydu w l ml). Z tak przygotowanego roztworu, w kolbach miarowych na 100 ml sporządzić roztwory o stężeniu formaldehydu 0,25; 0,5; l; 2,5; 5,0; 7,5 i 10 µg/ml. Z każdego z roztworów pobrać do probówki l ml, dodać 5 ml roztworu soli sodowej kwasu chromotropowego w kwasie siarkowym, 9

dokładnie wymieszać i wstawić do łaźni wodnej o temperaturze 60 C na 20 min. Następnie pozostawić próby w temperaturze pokojowej na l godz. Zmierzyć absorbancję powstałego fioletowego związku wobec wody, przy długości fali 565 nm w kuwecie o długości drogi optycznej l cm. Zważyć około 20 g papieru, pociąć na kawałki 2 x l cm 2 i umieścić w kolbie stożkowej na szlif o pojemności 500 ml, dodać 350 ml wody destylowanej i po dokładnym wymieszaniu zostawić na 24 godz. w temperaturze pokojowej. Wyciąg przesączyć do kolby stożkowej na szlif o pojemności 500 ml. Pobrać do probówki l ml przesączu, dodać 5 ml roztworu soli sodowej kwasu chromotropowego w kwasie siarkowym, dokładnie wymieszać i wstawić do łaźni wodnej o temperaturze 60 C na 20 min. Następnie pozostawić próby w temperaturze pokojowej na l godzinę. Zmierzyć absorbancję powstałego fioletowego związku wobec wody, przy długości fali 565 nm w kuwecie o długości drogi optycznej l cm. Wynik odczytać z krzywej wzorcowej, przeliczyć zawartość formaldehydu na l kg i na l dm 2 papieru. Zakres wiadomości wymaganych do kolokwium wprowadzającego: 1. Informacje zawarte w rozdziałach 1. i 2. Wiadomości wprowadzające 2. Zasady oznaczania tlenu i chlorków w wodzie 3. Zasada oznaczania utlenialności wody 4. Zasada oznaczania migracji formaldehydu z papieru Opracowano na podstawie: 1. Orzeł D., Biernat J. (red). Wybrane zagadnienia z toksykologii żywności. Wyd. UP, Wrocław 2012 2. Brzozowska A. Toksykologia żywności. Wyd. SGGW, Warszawa 2010 3. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 20 kwietnia 2010 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Dz. U. nr 74, poz. 466. 4. Gomółkowie B., E. Ćwiczenia laboratoryjne z chemii wody. Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej 1998. 5. Biernat J., Grajeta H., Ilow R., Regulska-Ilow B. (red.). Skrypt do ćwiczeń z bromatologii. Wyd. AM, Wrocław 1999. 10