Определение содержания растворенного кислорода в воде

Для жизнедеятельности гидробионтов необходимо достаточное количество кислорода, растворенного в воде. Кислород атмосферы плохо растворим в воде и только зеленые растения способны обеспечивать его необходимую концентрацию в водоемах. Концентрация растворенного кислорода в воде водоемов санитарного водопользования в пробе, отобранной до 12 часов дня, должна быть не менее 4 мг/л в любой период года.

Загрязнение водоемов стоками сельскохозяйственных ферм, сточными водами промышленных предприятий, канализационными стоками, содержащими вещества, легко окисляющиеся биохимическим путем (аэробными микроорганизмами), приводит к снижению содержания растворенного кислорода в естественных водоемах. Концентрация кислорода в воде зависит и от природных факторов – атмосферного давления, температуры воды, содержания в ней растворенных солей. Требования к содержанию кислорода в воде входят в нормативы качества поверхностных вод (табл. 2).

Таблица 2

Краткая характеристика загрязненных вод

Критерий	Классификация вод по степени загрязненности
Низкая загрязненность	Средняя загрязненность	Высокая загрязненность
Содержание О2 Количество планктона Количество рыбы	8 мг/л Малое Большое	6 … 2 мг/л Большое Малое	< 2 мг/л Малое Отсутствует

Метод Винклера позволяет точно измерить содержание кислорода. Метод основан на способности гидроксида марганца (II) окисляться в щелочной среде до гидроксида марганца (IV), количественно связывая при этом кислород. В кислой среде гидроксид марганца (IV) вновь переходит в двухвалентное состояние, окисляя при этом эквивалентное связанному кислороду количество йода. Выделившийся йод оттитровывают тиосульфатом натрия. Предел обнаружения растворенного кислорода 0,05 мг/л.

Цель работы:Определить содержание кислорода в пробе природной воды.

Материалы и оборудование: 10 мл щелочного раствора йодида калия (3,3 г NaOH; 2,0 г КI в 10 мл дистиллированной воды); 10 мл раствора хлорида марганца (4,0 г MnCl₂ в 10 мл дистиллированной воды); 5 мл концентрированной соляной кислоты; 0,5%-ный раствор крахмала (в качестве индикатора), дистиллированная вода; 0,01 М раствор тиосульфата натрия; пипетки на 5 мл, бюретка, белая кафельная плитка, 3 конические колбы, калиброванный сосуд с притертой пробкой.

Порядок выполнения работы

1. Осторожно, не расплескивая, набрать 250 мл воды в калиброванный сосуд и оставитьего под водой, чтобы в него не попадали пузырьки воздуха.

2. В пробу воды пипеткой добавить 2 мл хлорида марганца и 2 мл щелочного раствора йодида калия; конец пипетки должен касаться дна сосуда. Более тяжелый раствор солей вытеснит из сосуда равное количество воды, находящейся в верхнем слое.

3. Добавить 2 мл концентрированной соляной кислоты и закрыть сосуд так, чтобы в нем не было пузырьков воздуха. Xopoшо потрясти сосуд для того, чтобы растворился осадок гидроксида марганца, выпавший в щелочной среде. При этом йодистые соединения окислятся, выделившийся йод окрасит раствор в желтый цвет.

4. Для исследования отлить из сосуда в коническую колбу 50 мл воды. Из бюретки оттитровать ее 0,01 М раствором тиосульфата натрия следующим образом:

а) постоянно встряхивая коническую колбу, доливать в нее раствор тиосульфата до тех пор, пока желтый цвет не побледнеет;

б) добавить 3 капли раствора крахмала и продолжать титровать, постоянно встряхивая колбу до тех пор, пока не исчезнет темно-синяя окраска крахмала.

Записать объем израсходованного тиосульфата натрия.

5. Дважды повторить операцию пункта 4 с 50 мл исследуемой воды и вычислить средний объем расходуемого тиосульфата (ā).

6. При использовании этих растворов 1 мл израсходованного 0,01 М тиосульфата соответствует 0,056 мл кислорода в условиях нормальной температуры и давления (НТД).

7. Рассчитать содержание кислорода в воде, мг/л, используя следующую формулу:

,

где ā – объем тиосульфата, расходуемый на титрование 50 мл воды.

Требования к отчету

В отчете приводят данные по определению кислорода в пробе воды водоема, дают ориентировочную оценку степени загрязненности водоема, делают вывод о пригодности данной воды к обитанию гидробионтов.

Лабораторная работа № 7