Biochemiczne zapotrzebowanie na tlen (5-dniowe)

Biochemiczne zapotrzebowanie na tlen (BZT5) jest pomiarem ilości tlenu zużytego przez mikroorganizmy w procesie utleniania substancji organicznych (mg/l). Substancje organiczne są rozkładane i utleniane przez bakterie i w tym procesie zużywany jest tlen. Gnicie roślin wodnych, i ich rozkład powodowany przez bakterie tlenowe, stwarza również zapotrzebowanie na tlen.

Odprowadzanie do rzek dużej ilości azotanów i fosforanów powoduje wzrost roślin, później następuje proces ich gnicia i wówczas dochodzi do wzrostu biochemicznego zapotrzebowania na tlen w rzekach. W wodach, w których znajduje się duża ilość roślin, stopień nasycenia rozpuszczonym tlenem spada poniżej 90%.

Sprzęt i szkło labolatoryjne. Sprzęt laboratoryjny: butelka z korkiem 250ml, dwie strzykawki 2ml i jedna strzykawka 10ml, kolba miarowa100ml i 500ml, kolba stożkowa 250ml, łyżeczka 1szt., pipeta z gumką 1 szt., 2 butelki z ciemnego szkła 50ml, butelka z korkiem 500ml i 100ml, Odczynniki: siarczan (VI) manganu (II), wodorotlenek sodu, jodek potasu, stężony kwas siarkowy (VI), skrobia, tiosiarczan sodu, węglan sodu, chloroform, woda destylowana

Sporządzenie czterech roztworów pomocniczych: Roztwór A: siarczan(VI) manganu(II) 20,76g MnSO4 rozpuścić w 40cm3 świeżo przegotowanej wody destylowanej. Jeżeli roztwór będzie mętny należy go przesączyć. Przechowywać go w zamkniętej butelce z ciemnego szkła. Roztwór B: roztwór alkaliczny jodku potasu 25g NaOH rozpuścić w 30cm3świeżo przegotowanej ostudzonej wody destylowanej. W 10cm3 takiej samej wody rozpuścić 7.5g jodku potasu. Po schłodzeniu oba roztwory wymieszać. Jeżeli otrzymany roztwór będzie miał żółte zabarwienie , to dodawać do niego po kropli tiosiarczanu sodu aż do zaniku żółtego zabarwienia

Roztwór C: roztwór tiosiarczanu sodu 3,125g Na2S2O3 rozpuścić w świeżo przygotowanej wodzie destylowanej i dopełnić w kolbie miarowej do 500cm3. Roztwór D: roztwór skrobi Około 1g skrobi zalać 10cm3 letniej wody destylowanej i wymieszać. Do mieszaniny dodać 100cm3wrzącej wody destylowanej, wymieszać i gotować przez kilka minut.

Pobranie próbek wody do pomiaru stężenia rozpuszczonego tlenu do BZT5 Zanurz butelkę poniżej poziomu wody, gdy butelka wypełni się wodą trzymaj ją w wodzie jeszcze przez kilka minut, aby z butelki wydostały się pęcherzyki powietrza Do strzykawki 2mml pobierz roztwór siarczanu(VI) manganu(II) – roztwór A. Jeżeli do strzykawki dostanie się pęcherzyk powietrza to go usuń poprzez odwrócenie strzykawki do góry, a następnie dodaj tą porcję roztworu A do badanej próbki (najgłębiej pod powierzchnią wody) Za pomocą drugiej strzykawki 2ml dodaj do badanej próbki taką samą ilość jodku potasu – roztwór B Zaczekaj ok. 1 minutę zacznie tworzyć się brązowy osad, który będzie się wytrącał. Zamknij butelkę korkiem i wymieszaj. Odczekaj następnie 20 minut.

Pomiar zawartości rozpuszczonego tlenu Otwórz butelkę i dodaj łyżeczkę kwasu amidosulfonowego Ponownie zamknij butelkę i mieszaj aż osad ulegnie rozpuszczeniu Odmierz 100ml badanego roztworu do kolby miarowej i przelej go do kolby stożkowej Do biurety nalej tiosiarczanu sodu – roztwór C i zacznij miareczkowanie. Gdy barwa roztworu w kolbie zmieni się na jasnosłomkową do roztworu dodaj za pomocą pipety 30 kropli roztworu skrobi – roztwór D. Potrząśnij kolbą aż barwa zmieni się na niebieską Ponownie do kolby z roztworem dodawaj z biurety roztwór C do momentu zaniku barwy niebieskiej. Jest to punkt końcowy miareczkowania

Zanotuj całkowitą ilość zużytego tiosiarczanu sodu Dla obliczenia ilości rozpuszczonego tlenu w mg/l należy objętość tiosiarczanu sodu pomnożyć przez 2 (jeżeli objętość zużytego tiosiarczanu sodu oznaczymy jako X i jest to wartość równoważna ilości mililitrów rozpuszczonego tlenu w 0.5 litra wody, to 2X ml tiosiarczanu sodu odpowiada ilości rozpuszczonego tlenu mg/l Zapisz otrzymany wynik W celu określenia rzeczywistego stopnia nasycenia wody tlenem wynik otrzymany z miareczkowania należy pomnożyć przez odpowiedni współczynnik korygujący. Następnie otrzymana skorygowana zawartość tlenu w wodzie wyrażona w mg/l należy zaznaczyć na dolnej poziomej osi wykresu obliczeniowego i przeprowadź linię prostą do odpowiedniej wartości temperatury na górnej osi poziomej. Wielkość odpowiadająca punktowi przecięcia się wyznaczonej prostej z osią ukośną wykresu stanowi określi stopień nasycenia w %

Zapisz otrzymany wynik W celu określenia rzeczywistego stopnia nasycenia wody tlenem wynik otrzymany z miareczkowania należy pomnożyć przez odpowiedni współczynnik korygujący. Następnie otrzymana skorygowana zawartość tlenu w wodzie wyrażona w mg/l należy zaznaczyć na dolnej poziomej osi wykresu obliczeniowego i przeprowadź linię prostą do odpowiedniej wartości temperatury na górnej osi poziomej. Wielkość odpowiadająca punktowi przecięcia się wyznaczonej prostej z osią ukośną wykresu stanowi określi stopień nasycenia w %

Opracowane wyniki

Wnioski Mała ilość rozpuszczonego tlenu w wodzie jest spowodowana gromadzeniem się odpadów organicznych, resztek obumarłych roślin i zwierząt, a także fekaliów. W takiej wodzie mogą masowo rozwijać się organizmy beztlenowe, zachodzi też proces wydzielania się gazu błotnego i siarkowodoru.

Badania wykorzystane do prezentacji zostały przeprowadzone na zajęciach „Wodo jaka jesteś i co z tobą będzie?” przeprowadzonych w ramach projektu „Niezbadane tajemnice kropli wody” w ramach grantowego projektu Równać szanse 2007.

Opracowane na podstawie badań przeprowadzonych przez uczniów biorących udział w projekcie „Wodo jaka jesteś i co z tobą będzie?”.

Wykonała Monika Antolak