Лабораторна робота № 16 Визначення вмісту розчиненого у воді кисню методом Вінклера Проробити такі питання:

1. Джерела потрапляння кисню до природної води.

2. Значення розчиненого кисню для життя вищих організмів у воді.

3. Від яких факторів залежить концентрація у воді розчиненого кисню?

4. Сутність йодометричного методу визначення розчиненого кисню. Які робочі розчини застосовують для його визначення?

5. Назвіть умови, додержування яких є обов’язковим при йодометричних визначеннях.

6. Як характеризує розчинний кисень якість природних вод?

7. В яких одиницях виражають кількість розчиненого кисню у воді?

Загальні положення

Кисень є одним з найважливіших розчинених газів, постійно присутніх у поверхневих водах. Вміст кисню значною мірою визначає хіміко-біологічний стан природних вод, впливає на величину окисно-відновного потенціалу, а отже зумовлює напрямок і швидкість процесів хімічного й біохімічного окиснювання органічних і неорганічних сполук. Головними джерелами надходження кисню в поверхневі води є процеси абсорбції його з атмосфери й продуціювання рослинами в процесі фотосинтезу.  Споживання кисню у воді пов'язане з хімічними та біохімічними процесами окиснювання органічних і деяких неорганічних речовин ( , , , CH₄ тощо), що містяться у воді, а також з диханням водних організмів. Швидкість споживання кисню збільшується з підвищенням температури, кількості бактерій та інших водних організмів і речовин, що піддаються хімічному і біохімічному окиснюванню. Залежно від ступеня забрудненості поверхневих вод, вміст розчиненого кисню може коливатися від 0 до 14 мг/л. Добові коливання в основному залежать від співвідношення інтенсивності процесів його продуціювання й споживання, і можуть досягати 2–3 мг/л розчиненого кисню. Вміст кисню у воді впливає на життєдіяльність фауни й флори водойм. Наприклад, мінімальний вміст розчиненого кисню, що забезпечує нормальний розвиток риб, становить близько 5 мг/л. Зниження його до 2 мг/л викликає масову загибель риб. ГДК розчиненого кисню для водних об'єктів рибогосподарського призначення становить у зимовий період 4 мг/л, у літній – 6 мг/л.

Таким чином, вміст розчиненого кисню є важливим параметром оцінки якості санітарного стану водойм. Зниження його вмісту вказує на різку зміну біохімічних процесів у водоймі, на появу речовин–забруднювачів, що інтенсивно окиснюються киснем.

16.1. Робота в лабораторії

Посуд, приладдя, реактиви:

1. Терези аналітичні.

2. Бюкси, лійки, мірні колби ємкістю 200 – 250 мл.

3. Бюретки ємкістю 25 мл.

4. Піпетки ємкістю 15 – 20 мл.

5. Колби конічні для титрування.

6. ~0,02 н. розчин .

7. 0,02н. розчин .

8. 2н. розчин сульфатної кислоти.

9. 20%-вий розчин КІ.

10. 0,5%-вий розчин крохмалю.

Для виконання роботи необхідно:

1. Приготувати 0,02 н. робочі розчини: а) ( 1); б) ( 1/6).

2. Відстандартизувати приготовлений розчин .

3. Визначити вміст розчиненого кисню у воді, що досліджують.

16.1.1. Приготування робочого ~ 0,02 н. розчину тіосульфату натрію

Розчин тіосульфату натрію є нестійким при зберіганні тому, що реагує з вугільною кислотою, яка міститься у воді:

(16.1)

а також достатньо легко окиснюється киснем повітря:

. (16.2)

Для попередження цих небажаних реакцій бідистильовану воду, з якої готують розчин, обов’язково кип’ятять для видалення , і до 1 л води додають 0,1 г карбонату натрію для зв’язування :

.

Для приготування 1л ~ 0,02 н. розчину тіосульфату натрію розраховують наважку , виходячи з того, що М( )= 248,2 г. Отже точну наважку розраховують як

) = 0,02∙248,2∙1∙1= 4,976 г.

Приготувати розчин тіосульфату натрію за точною наважкою неможливо, внаслідок реакцій (16.1 і 16.2). Тому цей розчин готують швидко, за приблизною наважкою, переливають у темну склянку і залишають стояти 7–10 діб. Для підвищення стійкості зберігання отриманого розчину до нього рекомендують додати 0,1 г на 1 л розчину, після чого визначають концентрацію приготовленого розчину. Після стандартизації розчин зберігають у темній склянці, захищеній від проникнення з повітря, за допомогою хлоркальцієвої трубки, заповненої натронним вапном (суміш і ).