Dlaczego w ramach GLOBE bada się pH? Protokół: odczyn pH Uczniowie mierzą odczyn (pH) próbki wody. Mogą w tym celu użyć papierka lakmusowego lub phehametru Dlaczego w ramach GLOBE bada się pH? Water quality measurements are critical and useful scientific measurements to have for local water bodies. Because water bodies are spread throughout the world it is difficult for scientists to collect data on many water bodies on a regular basis. Having student collected data of water quality greatly increases the density of measurements on a world-wide basis. In some locations, only one or two water bodies are measured on very infrequent basis. Dla określenia jakie formy życia mogą wystąpić w wodzie, jakie zwierzęta i jakie rośliny. Dla powiązania jakości wody z otaczającą glebą, geologią oraz pH deszczu i topniejącego śniegu.

H-O-H ↔ H+ + OH- (samorzutna dysocjacja) Pojęcie pH wprowadził duński biochemik Sørensen w 1909 pH jest miarą zawartości kwasów w próbce: pH = -log [H+]. (stężenie jonów wodorowych wyrażone w molach na decymetr sześcienny) stężenie jonów H+ w wodzie destylowanej w temp. 20 st. C wynosi dokładnie 10-7 mol/l. H-O-H ↔ H+ + OH- (samorzutna dysocjacja) Wody o niskim pH Są zabójcze dla wielu owadów oraz młodych ryb. Mogą wpływać na reprodukcję organizmów. Mogą powodować deformacje u ryb. Mogą powodować uwolnienie metali ciężkich. 1 1

Kwas akumulatorowy woda z ogórków ok. 1 Kwas żołądkowy (1.0 - 3.0) Coca Cola ok. 2 Normalna woda deszczowa (5.6) Mleko Czysta woda, Krew Woda morska, Szampon Amoniak w gosp. dom.(10.5 - 11.9) Środek czyszczący kuchenki Zabójczy dla ryb Duża koncentracja H+ 3 7 Neutralny Optymalny dla większości organismów Mała koncentracja H+ 11 Zabójczy dla ryb 14

pH meter Papierek lakmusowy There are two methods of measuring pH in GLOBE. pH paper: The pH paper is easier for younger children to use and does not need calibration. However, pH paper’s resolution is not as good as the pH meters and it is not temperature compensated. Pay special attention to the quality of the pH paper that you buy. pH papers that have been tested by scientists can be found at the GLOBE Web site under the Scientist’s Corner. Store in its own box in a dry place. Discard the paper if it gets wet or damp during storage. pH meter: The pH meter measures with an accuracy of 0.1 pH units and may be temperature compensated. However, the pH meter must be calibrated with buffer solutions before each use, is more expensive than pH paper and the performance of the meter deteriorates over time. Better pH meters have at least a two point calibration and have an automatic temperature compensation (ATC). Always rinse the pH meter with distilled water after each use. Occasionally, gently clean the tip with alcohol. Store with the cap on. It is always good to read instrument manufacturer’s instructions for care and maintenance. pH meter Papierek lakmusowy

Dokładność pomiarów pH za pomocą papierka lakmusowego i pehametru zależy od przewodności elektrycznej wody Przewodność elektryczna wody powinna wynosić dla papierka lakmusowego i pehametru co najmniej 200 μS/cm, aby pomiar był dokładny. Oceany, morza i wody słonawe mają przewodność dużo większą od 200 μS/cm. Jeżeli nie jesteśmy pewni czy badana woda ma wystarczająco wysoką przewodność elektryczną, należy przeprowadzić badanie przewodności przed badaniem pH. Po określeniu przewodności wybieramy jeden z czterech przewodników terenowych

Wykorzystanie papierku lakmusowego dla wody o przewodności elektrycznej większej od 200 μS/cm. Wykorzystanie papierku lakmusowego dla wody o przewodności elektrycznej mniejszej od 200 μS/cm. Wykorzystanie pehametru dla wody o przewodności elektrycznej większej od 200 μS/cm. Wykorzystanie pehametru dla wody o przewodności elektrycznej mniejszej od 200 μS/cm. 11 11

5. ............. 6. Za pomocą szczypczyków umieść kryształ soli w próbce wody (Jeżeli nie mamy kryształków soli, wypełniamy literkę O solą stołową i wsypujemy do próbki wody. 7. Dokładnie mieszamy. 8. Mierzymy przewodność elektryczną z zastosowaniem the Electrical Conductivity Protocol. a. jeżeli przewodność elektryczna jest wynosi co najmniej 200 mS/cm, zapisujemy tę wartość w Data Sheet. i przechodzimy do etapu 9.. b. jeżeli przewodność elektryczna jest ciągle mniejsza od 200 mS/cm, wracamy do etapu 6 i ponawiamy próbą dopóki nie uzyskamy wartości co najmniej 200 mS/cm. Zapisujemy tę wartość Data Sheet. 9. .......... 13

Papier lakmusowy Zlewkę o pojemności 50 ml lub 100 ml dwukrotnie płuczemy wodą z badanego zbiornika. Zlewkę napełniamy wodą przeznaczoną do badań do mniej więcej ½ wysokości. Zanurzamy w wodzie pasek lakmusowy i trzymamy go tam około 1 minuty. Powinny być zanurzone wszystkie sektory paska. Wyjmujemy pasek i porównujemy go ze skalą pH umieszczoną na opakowaniu. Powtarzamy trzykrotnie. Zgodność powinna być rzędu 1. Uwaga: pomiar może być czasami niedokładny dla małych przewodności wody (<200 µS/cm) lub wody słonej.

Kalibracja pehametru Przygotowujemy roztwory buforowe 4, 7, i 10 pH. Płuczemy elektrodę wodą destylowana i wycieramy. Wciskamy przycisk CAL. Zanurzamy elektrodę przyrządu w roztworze buforowym pH 7. Mieszamy delikatnie roztwór buforowy dopóki wynik pomiaru nie ustabilizuje się. Naciskamy HOLD/CON dla potwierdzenia wartości. Płuczemy woda destylowaną i wycieramy. Powtarzamy dla roztworów buforowych pH 4 i pH 10. Roztwory mogą być wykorzystywane przez miesiąc. 11 11

Konserwacja przyrządów papier pH Przechowuj w suchym miejscu. pH meter Na godzinę przed użyciem pehametru należy zwilżyć jego elektrodę. Pehametr należy przechowywać z kropla wody w nakrywce aby utrzymywać elektrodę zwilżoną. 16