Лабораторна робота 5 визначення розчиненого у воді кисню

Метою лабораторної роботи є визначення розчиненого у воді кисню йодометричним методом.

Кисень є одним з найважливіших розчинених газів, що постійно є присутнім у поверхневих водах, режим якого значною мірою визначає біологічний стан водойм.

Головним джерелом надходження кисню у поверхневі води є процеси його поглинання з атмосфери і виділення у результаті його фотосинтезу водними рослинами. Швидкість цього процесу підвищується зі зниженням температури і підвищенням атмосферного тиску.

Кисень також надходить у водойми з дощовими і сніговими водами, що звичайно киснем перенасичені.

Споживання кисню у воді зв'язано з хімічними і біохімічними процесами окислювання органічних і неорганічних ( , , , , , та ін.), а також з подихом водних організмів. Швидкість споживання кисню збільшується з підвищенням температури, кількості бактерій та інших водних організмів, що піддаються хімічному і біохімічному окислюванню.

Розчинений кисень у поверхневих водах знаходиться у вигляді молекул . Розчинність його росте зі зниженням температури, зі зниженням мінералізації і підвищенням тиску.

У поверхневих водах вміст розчиненого кисню може коливатися від 0 до 14 мг/л і піддається значним сезонним і добовим коливанням. У річкових водах найбільш високі концентрації спостерігаються звичайно в осінню пору, найбільш низькі – взимку, коли у результаті створення крижаного покриву припиняється надходження кисню з атмосфери. Дефіцит кисню частіше спостерігається у замкнутих забруднених водоймах, а також у водоймах, що містять велику кількість гумусових речовин.

Концентрація кисню визначає величину окислювально-відновного потенціалу і, значною мірою, напрямок і швидкість процесу хімічного і біохімічного окислювання органічних і неорганічних сполук.

Кисневий режим глибоко впливає на життя водойм. Мінімальний вміст розчиненого кисню, що забезпечує нормальний розвиток риб, складає близько 5 мг/л. Зниження концентрації кисню до 2 мг/л викликає масову загибель риби. Несприятливо позначається на їхньому стані і перенасичення води киснем.

Визначення розчиненого у воді кисню йодометричним методом.

При визначенні кількості розчиненого у воді кисню використовують ряд хімічних реакцій, що послідовно перебігають. До досліджуваної води додають хлорид марганцю і луг, для того, щоб одержати осад гідроксиду (II), який легко окислюється:

Гідроксид марганцю (II) окислюється розчиненим у воді киснем у гідроксид (III):

Кількість гідроксида марганцю (III), що утворився, визначається вмістом розчиненого у воді кисню. Таким чином, у результаті вище наведених реакцій, кількісно вловлюється весь розчинений у воді кисень.

Потім переводять гідроксид марганцю (III) в еквівалентну йому кількість йоду, легко і точно зумовлену титруванням.

Для цього осад розчиняють у соляній кислоті. Утворюється хлорид марганцю (III), що легко розпадається на хлорид марганцю (II) і хлор:

Кількість хлору, що утворив ся, еквівалентна кількості хлориду марганцю (III), тобто кількості гідроксиду марганцю (III) і, відповідно, кількості розчиненого у воді кисню. Хлор, що виділився, визначають йодометрично: до досліджуваного розчину додають йодид калію: хлор витісняє з йодиду калію йод, який титрують розчином тіосульфату натрію у присутності крохмалю:

Реактиви:

індикатор – крохмаль

42,5%-й розчин хлориду марганцю (II)

їдкий натр або їдкий калій

йодид калію або йодид натрію

концентрована соляна кислота

дистильована вода

0,01 н. розчин тіосульфату натрію

Хід визначення. У склянку ємністю 200-250 мл, наповнену доверху досліджуваною водою, вносять піпеткою на дно послідовно 1 мл 42,5%-го розчину хлориду марганцю (II) і 1 мл суміші їдкого натру і йодиду калію, що готують розчиненням 500 г NaOH або 700 г КОН і 135 г NaІ або 150 г KI у 1 л дистильованої води.

Склянку обережно закривають пробкою і кілька разів ретельно збовтують. Відстояний осад розчиняють додаванням 2-3 мл концентрованої соляної кислоти, потім склянку знову збовтують і вміст її переливають у конічну колбу, ретельно промиту дистильованою водою. Йод, що виділився, титрують приблизно 0,01 н. розчином тіосульфату натрію. Перед кінцем титрування доливають у пробу 1 мл розчину крохмалю (індикатор). Кількість хлориду розраховують за формулою:

, мг/л,

де – об’єм приблизно 0,01 н. , що пішов на титрування;