Chzt

Chzt, szkoła, potrzebna

[ Pobierz całość w formacie PDF ]

Inżynieria Ochrony Środowiska

PWSZ w Kaliszu

Laboratorium z Analizy Instrumentalnej

Sprawozdanie

Analiza wody

Oznaczanie chemicznego zapotrzebowania tlenu metodą

nadmanganianową ( ChZT – Mn )

Marcin Bryński

Rafał Grzymski

Tomasz Popiołek

I.                   Teoria

II.                Odczynniki, sprzęt laboratoryjny i aparatura

III.             Wykonanie ćwiczenia- cel ćwiczenia

IV.            Przebieg ćwiczenia

V.               Opracowanie wyników, wnioski

I.                   Zarys teoretyczny

Manganomeria należy do metod oksydymetrycznych, w której titrant, roztwór którym miareczkuje się badaną próbkę (KMnO4) posiada właściwości utleniające.Reakcje utleniania nadmanganianem są dobrym przykładem zależności przebiegu reakcji od stężenia jonów wodorowych.

W środowisku kwaśnym w reakcji utleniania bierze udział 5 e, nadmanganian redukuje się do kationu manganowego.

                                          MnO4+8H+5e Mn+4 H2O

W środowisku słabo alkalicznym bądź obojętnym, mangan (VII) ulega redukcji do Mn(IV)

                                          MnO4+4 OH+3e MnO2+2 H2O

                                          MnO4+2H2O+3 e MnO2+4 OH

W rostworze silnie alkalicznym, fioletowy jon nadmanganianowy redukuje się do jonu manganianowego.

                                          MnO4 + e MnO4

W manganometrii najczęściej wykorzystuje się utlenianie nadmanganianem w środowisku kwaśnym (mangan(VII) przechodzi w Mn(II))

W metodzie tej wykorzstuje się wskaźniki redoks, wykorzystuje się intensywne zabarwienie jonów MnO4

Jedna kropla nadmiaru 0.1 M KMnO4 zabarwia miareczkowany roztwór na różowo.

Z substancji organicznych za pomocą nadmanganianu oznacza się zwłaszcza.

Szczawiany. Mrówczany, salicylany, matanol, cukry, fenole, kwasy karboksylowe.

              Chemiczne zapotrzebowanie tlenu jest pojęciem umownym.

W zależności o stopnia zanieczyszczenia każd woda zawiera substancie ulegające utlenianiu pod wpływem silnych utleniaczy(nadmanganiany,chroimiany,jodany)

Przez chemiczne zapotrzebowanie tlenu rozumie się ilość tlenu równoważną ilości zużytego utleniacza.

W zależności zastosowanego środka utleniającego rozróżnia się zapotrzebowanie tlenu nadmanganianowe ChzT – Mn i dwuchromianowe ChzT – Cr. Zapotrzebowanie nadmanghanianowe nazywa się utlenialnościa wody.

Utlenialnością nazywa się właściwości wody, polegającą na edukowaniu nadmanganianu potasu wskutk utlenienia się związków organicznych będących w wodzie.

Utlenialność wody uważa się za orientacyjny wskaźnik, dający jedynie ogólną charakterystykę zanieczyszczenia próbki związkami organicznymi.

Wody naturalne nie zanieczyszczone mają utlenialność do 2/3 mg/dm3O2

Utlenialność wody do picia nie powinna przekraczac 3mg/dm3 O2

II.               Odczynniki i roztwory

1.Kwas siarkowy (d-1.84 g/cm3)

Należy przygotować roztwór 1+3

Do 3 objetości wody destylowanej dodac ostrożnie, ciągle mieszając 1 objętość stężonego kwasu siarkowego.

2.Nadmanganian potasu- roztwór podstawowy

Rozpuścić 4.0g nadmanganianu potasu w 1 dm3 wody destylowanej. Roztwór pozostawić w butelce na co najmniej 2 tygodnie w butelce z ciemnego szkła

3. Szczawian sodu (Na2C2O4)

Rozpuścić 0.8374g szczawianu sodu wyprażonego w temp 100 stopni do stałej masy w wodzie destylowanej w kolbie miarowej o pojemnosści 1 dm3 , dodać 50 cm3 roztworu H2SO4(1=+3)

Uzupełnić wodą destylowaną do kreski i wymieszcć. Roztwór przechowywany w butelce z doszlifowanym korkiem jest trwały na 6 miesięcy.

4. Nadmanganian potasu – roztwór roboczy

Do kolby o pojemności 1dm3 odmierzyć 100cm3 zlewarowanego znad osadu roztworu podstawowego i uzupełnić wodą do kreski.

Sprzęt laboratoryjny:

·        2 kolbki stożkowe o pojemności 300 cm3

·        cylinder miarowy o pojemności 100cm3

·        2 pipety o pojemności 10cm3

·        zestaw do miareczkowania

·        łaźnia wodna

III Wykonanie ćwiczenia

·        Celem ćwiczenia jest ilościowe oznaczenie chemicznego zapotrzebpowania tlenu metodą nadmanganianową

·        Zasada oznaczenia

Podstawową reakcją wykorzystywaną w oznaczeniu jest reakcja redoks

2KMnO4 +5Na2C2O4+8H2SO4 2MnSO4 + K2SO4+5Na2SO4+8H2O+10CO2

Woda otrzymana do zbadania zawiera zaniezyszczenia, które ulegają utlenieniu po dodaniu do próbki roztworu KMnO4.

Ilość roztworu KMnO4zużyhta w trakcie miareczkowania odpowiada zawartości tlenu zużytego na utlenieniu związków organicznych w wodzie.

IV Przebieg ćwiczenia

Do kolby storzkowej o pojemności 300cm3 odmierzyliśmy 100cm3 wody destylowanej w cylindrze, dodaliśmy 10 cm3 roztworu H2SO4i 10 cm3 roztworu roboczego KMnO4.Nastpnie kolbę umieściliśmy we wrzącej łaźni wodnej w taki sposób, aby powierzchnia łaźni sięgała nieco powyżej powierzchni roztworu powierchni w kolbie. Badana próbka była ogrzewana przez 30 min. Poi wyjęciu z łaźni do kolby dodaliśy 10 cm3 szczawianu  sodu. Następnie wymieszaliśmy dokładnie zawartość kolby i miareczkowaliśmy na gorąco roztworem KMnO4, aż do pojawienia się słabo różowego zabarwienia.

Idetnyczną operacje zastosowaliśmy dla wody wodociągowej.

V.               Przedstawienie i opracowanie wyników

Zużycie roboczego roztworu KMnO4

Objętość [cm3]

1.     Do zmiareczkowania 10 cm3(H2Odestylowanej)

2.     Do zmiareczkowania 10cm(H2O)

4,2

6,1

Wnioski: Po przeprowadzonym doświadczeniu dotyczącym chemicznego zapotrzebowania wody na tlen stwierdziliśmy, ze próbka wody, którą badaliśmy mieści się w normie utlenialności wody. Nasze doświadczenie wykazało, że utlenialność wody wodociąghowej w laboratorium wynosi 1.9 mg/dm3O2 stwierdziliśmy zatem, że woda ta zawiera dopuszczalną ilość związków organicznych.

Linki