Va
f 10
= [13]
gdzie:
Va - objętość roztworu AgNO3 (odczynnik 2), zużyta w trakcie miareczkowania [ml].
Współczynnik ten określa ile mg jonów chlorków Cl−przypada na 1 ml AgNO3
(odczynnik 2) zużytego w trakcie miareczkowania.
3. Roztwór chromianu(VI) potasu o stężeniu 5%
Rozpuszczono 25 g K2CrO4 w niewielkiej ilości wody destylowanej, po czym dodano kilka kropel roztworu AgNO3 (odczynnik 2) do utworzenia nieznacznego czerwonego zmętnienia. Odczynnik pozostawiono następnie na 24 h. Po upływie tego czasu roztwór sączono i dopełniono wodą destylowaną w kolbce miarowej do objętości 500 ml.
Wykonanie oznaczenia
Do białej, porcelanowej miseczki odmierzono cylindrem miarowym 100 ml badanej próbki. Jeżeli przewodnictwo elektryczne próbki było wysokie, wówczas przygotowano odpowiednie rozcieńczenie wodą destylowaną. Następnie dodano dokładnie odmierzony pipetą 1 ml roztworu K2CrO4 (odczynnik 3) i miareczkowano roztworem AgNO3 (odczynnik 2), do zmiany zabarwienia roztworu z mleczno–żółtego na ceglasto–
czerwony.
Obliczenie wyników
Stężenie jonów chlorkowych Cl− [mg Cl−/ l] obliczono według wzoru:
Cl−=
próbki a
V V
f ⋅ ⋅1000 [14]
gdzie:
f - miano AgNO3 [mg Cl−/ l],
Va - objętość roztworu AgNO3 (odczynnik 2), zużyta w trakcie miareczkowania [ml],
próbki
V - objętość próbki użytej do miareczkowania [ml].
2.6. Przewodnictwo elektrolityczne
Przewodnictwo elektrolityczne (ang.: Electrical Conductivity – EC), zwane również przewodnością elektryczną, właściwą lub kondunktancją, definiuje się jako zdolność roztworu wodnego do przewodzenia prądu elektrycznego pod wpływem napięcia przyłożonego do dwóch elektrod (APHA, 2005; Chełmicki, 2001). Przewodnictwo elektrolityczne (χ) to przewodność słupa cieczy o grubości 1 cm i przekroju 1 cm2. Przewodzenie prądu w roztworze możliwe jest dzięki obecności w nim związków ulegających dysocjacji elektrolitycznej. Przewodnictwo umożliwia zatem wnioskowanie o zawartości jonów rozpuszczonych w wodzie (Ayoko i wsp., 2007; Debels i wsp., 2005;
Ntengwe, 2006). Dotyczy to przede wszystkim chlorków, których stężenie jest w znacznym stopniu skorelowane z przewodnictwem (Castañé i wsp., 2006).
Ze względu na łatwość i szybkość oznaczania, przewodnictwo elektrolityczne stanowi popularny i często wyznaczany parametr, który można traktować jako wskaźnik zawartości związków mineralnych w wodzie. Przewodnictwo nie uwzględnia zawartości związków organicznych, gdyż te w znikomym stopniu ulegają dysocjacji (Almeida i wsp., 2007; Yunus i Nakagoshi, 2004).
Przewodnictwo elektrolityczne wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, w przybliże- niu o 2% przy wzroście temperatury o 1ºC, dlatego podczas pomiarów zawsze uwzględnia się temperaturę badanego roztworu.
Jednostką, w której najczęściej wyraża się przewodnictwo jest µS/cm.
Przewodnictwo elektrolityczne wód powierzchniowych mieści się w przedziale od 50 do 1000 µS/cm, a jego podwyższona wartość świadczy o dopływie ścieków, głównie przemysłowych, których przewodnictwo może osiągać wartość nawet 10 000 µS/cm (Ahipathy i Puttaiah, 2006; Almeida i wsp., 2007; APHA, 2005; Bellos i Sawidis, 2005;
Ngoye i Machiwa, 2004; Pekka i wsp., 2004). Wysokie przewodnictwo elektolityczne ma woda morska zawierająca duże ilości rozpuszczonych jonów, wzrasta ono również w rejonach silnie zurbanizowanych (Almeida i wsp., 2007; Bellos i Sawidis, 2005;
Da Silva i Sacomani, 2001; Eyre i Pepperell, 1999; Ngoye i Machiwa, 2004). Niskie
rozcieńczają wodę w rzekach oraz w przypadku wód pochodzących z topniejącego lodu (Ahipathy i Puttaiah, 2006; Debels i wsp., 2005; Massoud i wsp., 2006; Pekka i wsp., 2004). Berzas Nevado i wsp. (2004) zauważają jednak, że intensywne opady mogą również lokalnie podwyższać przewodnictwo wody, gdyż w ich trakcie może dochodzić do intensywnego wymywania jonów z powierzchni ziemi.
Sprzęt i aparatura
1. Konduktometr firmy Hanna Instruments, z automatyczną kompensacją temperatury, pozwalający na bezpośredni pomiar przewodności;
2. Naczynko na próbki wody, np.: zlewka;
3. Roztwory do kalibracji konduktometru, o przewodnictwie (temp. 25ºC): 84 µS/cm, 1413 µS/cm oraz 12 880 µS/cm, również firmy Hanna Instruments.
Wykonanie oznaczenia
Pomiaru przewodnictwa elektrycznego dokonano przy użyciu przenośnego konduktometru pozwalającego na odczytanie wartości przewodnictwa elektrycznego na wyświetlaczu urządzenia. W celu odczytania przewodnictwa zanurzono sondę w badanym roztworze lekko w nią uderzając tak, aby usunąć pęcherzyki powietrza, które mogłyby wpłynąć na wartość odczytu. Konduktometr automatycznie wprowadzał kompensację temperatury. Regularnie przeprowadzano kalibrację urządzenia, zgodnie z zaleceniami producenta.
2.7 Pozostałe parametry fizykochemiczne wody
W celu dokładnego określenia właściwości badanych wód, dokonano również pomiarów temperatury (T) oraz odczynu (pH) analizowanych próbek.
Temperaturę mierzono w in situ, w trakcie pobierania próbek wody. Używano do tego celu przenośnego termometru elektronicznego firmy Hanna Instruments. Dokładność pomiaru wynosiła 0,01ºC.
Odczyn wody mierzono bezpośrednio po dostarczeniu próbek do laboratorium, wykorzystując pH- metr firmy Hanna Instruments, wyposażony w szklaną elektrodę zespoloną. Regularnie przeprowadzano kalibrację urządzenia, zgodnie z zaleceniami producenta.
Odczyn wody decyduje w znacznej mierze o szybkości przebiegu licznych reakcji chemicznych i biochemicznych w wodzie oraz o rozpuszczalności gazów i związków chemicznych. Może on również wpływać na zapach wody (Ayoko i wsp., 2007; Yuqing i wsp., 2005).
Zmienność odczynu wód rzecznych jest stosunkowo mała, od 6,4 do 8,5, gdyż wody te zawierają: ditlenek węgla, kwas węglowy oraz jony: HCO3- i CO32-, które tworzą aktywny mechanizm buforujący zmiany pH (Ahipathy i Puttaiah, 2006; Ayoko i wsp., 2007; Bellos i Sawidis, 2005; Debels i wsp., 2005; Martinelli i wsp., 1999).
Wody rzeczne są na ogół obojętne lub lekko zasadowe (Jonnalagadda i Mhere, 2001).
Za obniżenie pH wody rzecznej odpowiedzialne są opady atmosferyczne (kwaśne deszcze lub wymywanie różnych substancji w trakcie intensywnych opadów), a także obecność kwasów organicznych powstających w wyniku rozkładu materii organicznej (Ahipathy i Puttaiah, 2006; Ayoko i wsp., 2007; Martinelli i wsp., 1999; Panda i wsp., 2006; Sánchez i wsp., 2007; Simeonov, 2003b; Yunus i Nakagoshi, 2004). Wzrost pH wody może być spowodowany intensywną produkcją pierwotną, która obniża zawartość związków węglanowych w wodzie (Bellos i Sawidis, 2005; O’Farrell i wsp., 2002; Perona i wsp., 1999).
Odczyn wody może być również modyfikowany dopływem ścieków komunalnych lub przemysłowych. W ostatnim przypadku zależy on od rodzaju prowadzonej produkcji, stosowanej technologii oraz sposobu oczyszczania ścieków (Debels i wsp., 2005; Yuqing i wsp., 2005). Wykorzystywanie w rolnictwie nawozów mineralnych, w szczególności azotowych, również przyczynia się do zakwaszenia wód rzecznych (Bellos i Sawidis, 2005).
Temperatura wody jest jednym z najważniejszych czynników fizycznych, regulujących procesy życiowe oraz rozpuszczalność niektórych związków chemicznych i gazów w środowisku wodnym (Bellos i Sawidis, 2005). Temperatura w znacznej mierze oddziałuje na organizmy żyjące w rzekach. Wysoka temperatura zmniejsza lepkość wody, powodując szybsze opadanie na dno zawiesin oraz zwiększa szybkość przepływu wody w ciekach (Starmach i wsp., 1979).
Na skutek turbulencji i ciągłego mieszania się wody, w ciekach płynących nie powstaje praktycznie żadne uwarstwienie termiczne. Temperatura wody w ciekach o średniej wielkości rzadko jest stała i zazwyczaj zmienia się w ciągu roku i doby, także w zależności od wysokości nad poziomem morza, występowania roślinności na brzegach
oraz dopływami innych cieków bądź wód przemysłowych lub ścieków podgrzanych (tzw.
zanieczyszczenia termiczne) (Ahipathy i Puttaiah, 2006; Allan, 1998; Bellos i Sawidis, 2005; Da Silva i Sacomani, 2001; Dassenakis i wsp., 1998; Debels i wsp., 2005; Lampert i Sommer, 2001; Milovanovic, 2007; Starmach i wsp., 1979). W dużych rzekach niosących wielkie masy wody o znacznej pojemności cieplnej wahania temperatury są mniejsze (Lampert i Sommer, 2001).