Progetto Scienze 2009: analisi delle acque locali

 

 

Classe terza a liceo scientifico

Risorsa acqua

 

 

 

Si ipotizza che la presenza dell’acqua nel cosmo sia valutabile attorno allo 0,001 %, sulla terra invece si stima che ci siano circa 1,5 km3 di questa essenziale risorsa di vita. L’uomo, fino all’inizio del secolo scorso, ha sempre interagito in modo naturale con il ciclo dell’acqua che la rinnova da milioni di anni attraverso le sue fasi. In tempi recenti il processo industriale ha sempre più bisogno di grandi quantità di acqua e anche l’uomo, dal punto di vista alimentare e igienico, ne usa quantità notevoli.

 

DISTILLAZIONE DELL’ACQUA SUPERFICIALE, OSSIA CONTENUTO BATTERICO

 

Quello che differenzia l’acqua potabile e quella superficiale è il contenuto batterico; i batteri hanno una dimensione superiore a 0,5 micron.

Per vedere se nell’acqua sono presenti batteri, si utilizza il seguente metodo:

1.      l’acqua viene aspirata tramite un filtro prendendo una beuta codata, con una protuberanza. Questa viene legata a un tubo di gomma  attraverso il quale viene aspirata.

2.       si crea un vuoto all’interno della beuta e l’acqua viene filtrata.

3.       il filtro viene poi messo in condizione di 38° per due giorni circa;

4.       successivamente si osserva se si sono formate colonie di batteri e quelli presenti sono i batteri di quell’acqua (non possono esserci più di 5 colonie di batteri altrimenti le acque sono inquinate)

 

Tra gli anni trenta e sessanta sono state inquinate numerose fonti di acqua. Il ciclo dell’acqua viene alimentato anche dalle precipitazioni che determinano il ricambio delle acque. Questo rinnovamento deve essere coadiuvato con la presenza di batteri poiché questi determinano la purificazione dell’ acqua ossidando le sostanze inquinanti.   

 

 

AMMONIACA

 

L’ammoniaca non presenta ossigeno, quindi quando viene a contatto con questo si trasforma in nitrito o nitrato. Se in un corso di acqua è presente ammoniaca significa che c’è stata una decomposizione di qualche animale (in assenza di ossigeno) il quale ha rilasciato sostanze talmente forti da inquinare quel corso. I fiumi hanno un potere auto depurante, l’importante è che non ci siano industrie che scaricano grandi quantità di rifiuti.

 

 

 

LEGGE MERLI

 

Dagli anni 70 le istituzioni hanno varato un’elaborata legislazione in merito alla tutela delle acque da inquinamento: la legge Merli. Questa legge regola l’uso dell’acqua e ne controlla la qualità prima della restituzione all’ambiente dopo l’utilizzo. Infatti i liquidi e le acque piovane vanno al depuratore e qui avviene una esasperazione dell’azione dei batteri. L’acqua inoltre nel depuratore viene anche disinfettata per arrivare a valori accettabili poi viene rimessa.

 

 

 

PARAMETRI  IMPORTANTI:

 

 

·        DETERMINAZIONE  PH: il Ph indica la presenza di ioni idrogeno in una soluzione. Si misura in una scala che va da 0 a 14. Per convenzione 0 è acido, 7 è neutro e 14 è alcalino. Il Ph si può misurare con sostanze che a contatto con il campione assumono coloranti diverse che si chiamano indicatori. Si trovano su supporto di carta o liquidi. Il metodo più veloce e preciso è l’uso del Phmetro. Questo strumento è costituito da un elettrodo particolarmente sensibile agli ioni H+. più sono presenti ioni idrogeno, più corrente trasportano. Lo strumento trasforma questo segnale elettrico nell’indicazione di Ph corrispondente.

 

·        CONDUCIBILITÁ: la conducibilità è il contrario della resistenza. La conducibilità si misura in Siemens (S). Questa ci mostra tutti gli ioni presenti nell’acqua, cioè la capacità che ha una soluzione di trasportare corrente elettrica. Se viene trasportata tanta acqua corrente vuol dire che ci sono tanti ioni, se ne viene trasportata poca vuol dire che ce ne saranno pochi. Per fare un esempio, se mettiamo a confronto un’acqua oligominerale con un’acqua ricca di Sali, la prima ha una conducibilità inferiore a 300 μS, mentre la seconda di circa 1700 μS. Gli strumenti in dotazione al nostro laboratorio sono molto sensibili e in grado di rilevare milionesimi si S cioè μS. In ragione a questa elevata sensibilità di misura si può considerare che una lettura inferiore o pari a 60/70 μS sia da considerarsi nulla.

 

·        SOLIDI DI SOSPENSIONE: generalmente l’acqua di un fiume o di un lago si presenta limpida e incolore se non si sono verificate violente precipitazioni che hanno creato un flusso tortuoso che può sollevare la fanghiglia del fondale. A volte il fenomeno della torbidità può essere quasi impercettibile e può verificarsi anche senza particolari condizioni atmosferiche, ma essere dovuto a varie forme di inquinamento. Per verificare se sono presenti anche impercettibili tracce di sostanze solide in sospensione nell’acqua si filtra un campione di un litro su un setto da 0,5 μmm preventivamente essiccato e pesato al decimillesimo di grammo. Dopo aver fatto nuovamente essiccare la cartina a 105°C si ripesa e per differenza si esprime il risultato. Per velocizzare l’operazione di filtrazione si usa un’unità filtrante sotto vuoto.

 

·        DETERMINAZIONE DELL’AMMONIACA: generalmente l’ammoniaca è assente da un corso d’acqua pulito e quindi in “salute”. Infatti è il risultato di una decomposizione anaerobica delle sostanze organiche. Nel fiume muoiono pesci e piante e si decompongono con un processo naturale aerobico non inquinante in virtù dell’ossigeno sempre disciolto nell’acqua. Quando il carico delle sostanze da degradare è, per qualche motivo, eccessivo, l’ossigeno finisce, l’equilibrio si rompe e si forma ammoniaca. Per l’analisi in laboratorio si utilizza il reattivo di Nessler che è formato da cloruro di mercurio, ioduro di potassio e idrossido di potassio. Questo reattivo in presenza di ammoniaca  forma una soluzione colloidale di colore giallo la cui intensità è direttamente proporzionale alla concentrazione di ammoniaca. Per l’esecuzione dell’analisi si utilizza lo spettrofotometro  che mette in relazione le differenti intensità di colore con le diverse concentrazioni. A tale proposito si deve preparare una retta di taratura con uno standard di ammoniaca da 1mg/L. Con questo per diluizione, si preparano tre soluzioni contenenti 0,2 ; 0,4 ; 0,6 mg/L. Le colorazioni, adeguatamente identificate dallo strumento, saranno di una certa intensità. Si costruirà poi la retta della serie di valori direttamente proporzionali tra loro. Su questa retta sarà identificata la concentrazione del campione incognito.

 

·        DETERMINAZIONE DELL’OSSIGENO DISCIOLTO: l’ossigeno è indispensabile nei processi vitali e di conseguenza la valutazione di questo parametro è di primaria importanza. La solubilità dell’ossigeno nell’acqua dipende dalla temperatura. Il prelievo si realizza con una particolare bottiglia a tappo conico che garantisce la tenuta ermetica. Nella bottiglia poi si inseriscono due reattivi. Il primo è MnSO4(2mL), il secondo invece è formato da NaOH, che catturano l’ossigeno presente impedendo agli eventuali microrganismi presenti, di consumarlo prima che sia determinato in laboratorio. L’ossigeno inglobato non è più fruibile. Si aggiunge poi acido solforico (2mL). L’ambiente fortemente acido libera l’ossigeno che ossida lo ioduro a iodio. Nella bottiglia si può osservare la formazione di iodio dal caratteristico colore rosso-bruno. Si prelevano poi 100mL del campione così trattato e si titola con tiosolfato di sodio che riduce di nuovo lo iodio a ioduro. Per il calcolo dei mg/L di ossigeno disciolto si applica la seguente formula:

                                      

 

                                 mg/L 02=      M × v × 8 × 1000

                                                                                    A

Dove:

M = molarità di tiosolfato

V = mL di tiosolfato consumati

A = volume di campione titolato

8 = ¼ peso molecolare ossigeno

 

·        DETERMINAZIONE  del  BOD: questo parametro rappresenta la quantità di ossigeno consumata dagli autotrofi per l’ossidazione delle sostanze organiche biodegradabili. Consiste in una misura dell’ossigeno disciolto al momento del prelievo e di un’ulteriore successiva misura analoga, eseguita sullo stesso campione, dopo 5 giorni di incubazione a 20°C sempre in bottiglia ermetica. In 5 giorni i batteri contenuti nel campione consumano l’ossigeno disciolto in ragione della loro attività. Più sostanze biodegradabili sono contenute nell’acqua e più sarà l’ossigeno consumato. Il valore del BOD è dato dalle differenza dei due risoltati: l’ossigeno al momento del prelievo che sottrae l’ossigeno dopo l’incubazione.

 

·        DETERMINAZIONE DEL COD: questo parametro misura la quantità di ossigeno richiesta per ossidare tutte le sostanze riducenti presenti dell’acqua. Come agente ossidante si usa il bicromato di potassio.

 

 

Fino a qualche anno fa si faceva avvenire la reazione in un reattore per due ore con acido solforico concentrato, un’aliquota di campione e bicromato di potassio. Negli  ultimi anni è stato appurato che il bicromato è fortemente cancerogeno quindi, non essendo comunque ancora stata messa a punto una metodica alternativa altrettanto valida. Si usano contenitori sigillati con i reattivi già dosati ai quali si aggiungono solo due mL di campione senza manipolare direttamente i reattivi stessi. Anche in questo caso si prepara una retta di taratura simile a quella per determinazione dell’ammoniaca, utilizzando acido di potassio che simula un COD standard riducendo il cromo analogamente ai riducenti che possono essere presenti nell’acqua. Su quella retta di taratura si leggerà il campione incognito.

 

 

 

LO SPETTROFOTOMETRO

 

Questo strumento sfrutta la caratteristica delle sostanze di assorbire le onde elettromagnetiche emesse da una sorgente luminosa nel campo dell’ultravioletto o del visibile. Questo fenomeno avviene in virtù delle oscillazioni molecolari che caratterizzano i legami chimici. Il legame chimico non è fermo, gli atomi oscillano allontanandosi e avvicinandosi con ampiezze diverse a seconda delle sostanze. Ogni sostanza ha un oscillazione di un’ ampiezza di nanometri. I legami tra gli atomi non sono mai fermi soprattutto in presenza di energia. Il componente più sofisticato dello spettrofotometro in dotazione al laboratorio di chimica è il monocromatore: uno specchio concavo di platino con 1200 scalini per mm, che ha una elevata capacità di rifrazione.

 

 

 

COME FUNZIONA:

 

La luce policroma che colpisce il monocromatore viene frazionata nelle diverse lunghezze d’onda monocromatiche. Quella selezionata viene fatta passare nella cuvetta di 1 cm di spessore contenente il campione o lo standard in esame.

Il raggio monocromatico, affine alla soluzione in esame, sarà assorbito dalla sostanza in quantità proporzionalmente alla colorazione e alla concentrazione.

 

 

 

ANALISI DELL’AMMONIACA CON LO SPETTROFOTOMETRO

 

A tale proposito si deve preparare una retta di taratura con uno standard di ammoniaca da 10 mg/L. le colorazioni identificate dallo strumento saranno di una certa intensità: la prima di un valore, la seconda del doppio e la terza il triplo della prima. Si costruirà così la retta, data dalla serie di valori direttamente proporzionali tra loro. Su questa retta sarà identificata la concentrazione del campione incognito.

 

 

 

                              Rad                                                 sorgente

                                               100                           100

 

 


RETTA DELL’ANALISI DELL’AMMONIACA CON LO SPETTROFOTOMETRO

 


  concentrazione     assorbimenti

       molecolare

 

      0,05                 0,2

      0,1                   0,4

      0,15                 0,6

 

 

 

 

ABS

 

 

 

 

      0,6

 

    0,52                  

   

     0,5

 

                                 concentrazione ignota

      0,2

 


                                                                                                                     

                                                                                                                     CONC

                            0,05           0,1            0,15

 

 

Se si ha una concentrazione ignota per ricavare l’assorbimento si mette all’interno della cuvetta; nella figura ad esempio la concentrazione è 0.52 e si traccia la parallela alla retta.

 

 

 

 

 

Prelievo dell'acqua al fiume Reno 

 

Dall'esperienza sul campo abbiamo appreso che per fare analisi sull'acqua  di fiume bisognerebbe prelevare i campioni nel centro del fiume dove l'afflusso dell'acqua è più regolare. In particolare, al fiume, abbiamo eseguito principalmente due tipi di analisi: determinazione conducibilità e di Ph. Per stabilire la conducibilità abbiamo utilizzato un conduttimetro, strumento fornito di una sonda facilmente trasportabile anche per analisi sul campo, che misura la capacità della soluzione di condurre la corrente elettrica dovuta alla presenza di tutti gli ioni positivi e negativi del campione. La conducibilità viene misurata in Siemens (S). Invece per determinare il Ph che indica la presenza di ione idrogeno nella soluzione, abbiamo utilizzato il Phmetro, strumento costituito da un elettrodo molto sensibile agli ioni H+ e da indicatori che a contatto con il campione assumono colorazioni diverse. Il Ph si misura in una scala che va da 0 a 14. per convenzione 0 è acido, 7 è neutro e 14 alcalino.  Anche il Phmetro come il conduttimetro è uno strumento piccolo e portatile per tanto è possibile eseguire l'analisi di Ph sia sul campo che in laboratorio.

La mattina era bella e c'era il sole e la Temperatura esterna si avvicinava ai 17°c circa.

Utilizzando gli strumenti detti sopra abbiamo analizzato le caratteristiche dell'acqua su una riva

del fiume Reno e abbiamo trovato i seguenti risultati:

conducibilità   166/167micro Siemens, Ph    8,3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Determinazione dell’ossigeno disciolto in laboratorio

 

Lezione in laboratorio di chimica con il professor Cantelli

 

 

OCCORRENTE:

 

-Becher 250ml;

-cilindro graduato 500 ml;

-buretta;

-agitatore magnetico;

-pipetta;

-2 bottiglie di vetro con tappo (per permettere l’agitazione di soluzioni senza fuoriuscite).

 

  ß Agitatore magnetico

 

INTRODUZIONE:

 

In questa lezione di laboratorio cercheremo di determinare la quantità di O2 disciolto in una soluzione facendone anche la titolazione.

L'ossigeno disciolto (OD) è un dato necessario alla raccolta di dati inerenti agli studi su ambienti in cui vivono esseri viventi quali i pesci. Esso è inoltre fondamentale per determinare il livello di inquinamento di un sistema idrico.

 

La solubilità dell'ossigeno è determinata anche dalla quantità di sali presenti in soluzione.

Alla temperatura di 20 °C e a pressione atmosferica, una concentrazione di ossigeno nell'acqua dolce pari a 9,1 mg/L corrisponde al 100% di saturazione; valori inferiori al 75% sono indizio di inquinamento, spesso accompagnato dalla presenza di ammoniaca (NH3). Il metodo che abbiamo utilizzato in laboratorio, che è il più antico e ancora oggi più utilizzato, è quello di Winkler che consiste in una riduzione dell'O2 con I- e titolazione iodometrica.

 

 

SVOLGIMENTO:

 

Intorno a 0°C è pari a 14-15 ml/L mentre a 25°C il valore è intorno a 10-11 mg/L. Il prelievo si realizza con una particolare bottiglia a tappo conico che garantisce una tenuta ermetica, successivamente si inseriscono nella bottiglia i due reattivi: il primo è MnSO4 (2 ml) che fornisce lo ione Mn2+ come catalizzatore, cioè che velocizzala reazione, mentre il secondo è formato da NaOH, NaI e NaN3 (2 ml), che permettono di catturare l’ossigeno impedendo che si consumi a causa dei batteri.

La reazione è la seguente:

 

Mn2+ + 2OH- + ½ O2 → H2MnO3

 

 

In seguito si aggiunge acido solforico (2 ml). Viene così liberato ossigeno che ossida quantitativamente lo ioduro a iodio secondo la seguente reazione:

 

2I- + O + H + 2H+ → I2 + H2O

 

 

Due moli di ioduro (I-) riducono ½ mole d’ossigeno, nella bottiglia si formerà poi lo iodio dal caratteristico colore rosso-bruno.

Si prevalevano poi 100ml del campione e si titola con tiosolfato di sodio che riduce nuovamente lo iodio a ioduro secondo la seguente reazione:

 

2S2O32- + I2 → S4O6 2- + 2I-

 

Per il calcolo dei mg/L di ossigeno disciolto si applica la seguente formula:

 

                 M * v * 8 * 1000                      Legenda: M = molarità di tiosolfato

O2=        -----------------------                                      v = mL di tiosolfato consumati

                            A                                                    A = volume di campione titolato

                                                                                   8 = ¼ peso molecolare Ossigeno

 

CONCLUSIONE:

 

Applicando la formula sopra riportata abbiamo ottenuto un valore di 10,3 mg/L.

Inoltre si usa la concentrazione molare 0,0125, necessaria per ottenere il risultato uguale all’ossigeno disciolto senza applicare la formula.

Siamo quindi riusciti a stabilire la concentrazione dell’ossigeno disciolto in acqua.

 

 

 

 

Analisi di laboratorio immediate sull’acqua prelevata dal fiume

 

 

RETTA DI TARATURA PER LA DETERMINAZIONE DELL’AMMONIACA

 

 

 

Materiale utilizzato:

1)      Ammonio da 1 ppm;

2)      Acqua di fiume;

3)      Acqua distillata;

4)      Acqua dell’ acquedotto di Porretta;

5)      Reagenti A e B.

 

 

 

Strumenti utilizzati:

1)      Provette;

2)      Pipette;

3)      Cuvette;

4)      Spettrofotometro.

 

 

 

Procedimento

Prepariamo tre soluzioni standard da 0,1 ppm – 0,2 ppm – 0,3 ppm prelevando rispettivamente 1 mL, 2 mL e 3 mL di una soluzione di ammonio da 1 ppm (o mg/L) diluendoli fino a 10 mL in tre provette diverse.

Mettiamo in 7 provette differenti 5ml di:

·        soluzione 0,1 ppm

·        soluzione 0,2 ppm

·        soluzione 0,3 ppm

·        acqua distillata (x2)

·        acqua del fiume

·        acqua dell’acquedotto

 

In seguito mettiamo in ogni provetta 2 gocce di reattivo di Nessler; aspettiamo 3 minuti perché si sviluppi il colore giallo della soluzione colloidale tipica dell’ammoniaca secondo la reazione:

2HgI4-- + 3OH- + NH3 à [OHg2NH2] + 7I- + 2H2O

 e successivamente mettiamo le soluzioni nelle cuvette che vanno inserite nello spettofotometro che ci permette di realizzare una retta di taratura in base alle concentrazioni di ammoniaca.

 

 

 

 

 

 

 

Conclusione

Dai risultati ottenuti possiamo osservare che la concentrazione di ammoniaca nell’acqua prelevata dal fiume è minore di 0,05, cioè molto inferiore al valore minimo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DUREZZA

 

Materiale utilizzato:

1)      EDTA (acido etilendiamminotetraacetico);

2)      Acqua del fiume;

3)      Soluzione tampone;

4)      Colorante.

 

Strumenti utilizzati:

1)      Buretta;

2)      Becher;

3)      Agitatore magnetico.

 

 

Procedimento

Per calcolare la durezza viene utilizzato l’EDTA, poiché è un acido che forma legami prevalentemente con i metalli di valenza fino a 4. In questo caso si lega al carbonato di calcio, che è il maggior responsabile della durezza dell’acqua.

Sciogliamo l’EDTA e lo portiamo a 1000 mL in un pallone di vetro; successivamente riempiamo la buretta. Mettiamo in un becher 100 mL di acqua di fiume contenente 2 mL di soluzione tampone e aggiungiamo un colorante che in presenza di calcio assume una colorazione rosso vino.

Piano piano lasciamo cadere gocce di EDTA dalla buretta nel contenuto del becher, che viene mescolato dall’agitatore magnetico, fino a fargli raggiungere la colorazione blu. EDTA necessario a far diventare blu la soluzione è 15,6 mL.

 

 

Conclusione

EDTA = 0,01 M

Volume EDTA = 15,6 mL

Peso Molecolare Calcio = 100

 

Durezza = 0,01 * 15,6 * 100 = 0,156 g/L à 0,156 x 1000 = 156 mg/L

                           100

 

OSSIGENO DISCIOLTO

 

Materiale utilizzato:

1)      Reattivi

·        MnSO4 (2 mL), che fornisce lo ione Mn++

·        Formato da NaOH, NaI e NaN3 (2 mL)

2)       Acqua di fiume;

3)      Na2S2O3 (tiosolfato di sodio);

4)      Acido solforico;

5)      Salda d’amido.

 

Strumenti utilizzati:

1)      Bottiglia a tappo conico che garantisce la tenuta ermetica;

2)      Buretta;

3)      Pipetta;

4)      Becher;

5)      Agitatore magnetico.

 

 

Procedimento

Al momento del prelievo si inseriscono nella bottiglia i due reattivi che catturano l’ossigeno presente impendo agli eventuali microrganismi presenti di continuare a consumarlo prima che sia determinato in laboratorio.

In laboratorio aggiungiamo 2 mL di acido solforico che sposta l’ambiente da alcalino ad acido e permette l’ossidazione, da parte dell’ossigeno, dello ione I- a iodio I2 e fa assumere alla soluzione un colore rosso bruno. Si prelevano 100mL del campione e si mettono nel becher al quale aggiungiamo una pipetta di salda d’amido che rende la soluzione blu scuro. Titoliamo il campione con il tiosolfato di sodio contenuto nella buretta, mentre l’agitatore magnetico lo mescola. Il colore diventerà sempre più chiaro, fino  alla totale scomparsa che corrisponde alla totale riduzione dello I2 a I-.

 

 

Conclusione

Molarità di tiosolfato = 0,0125

Volume di tiosolfato utilizzato = 11,3 mL

¼ peso molecolare ossigeno = 8

Volume di campione titolato = 100 mL

 

per determinare gli mg/L di ossigeno disciolto applichiamo i seguenti calcoli:

 

mg/L O2 = 0,0125 * 11,3 * 8 * 1000 = 11,3

                                100

 

 

SOLIDI DI SOSPENSIONE

 

Materiale utilizzato

1)      ½ litro di acqua del fiume

 

Strumenti utilizzati

1)      Forno;

2)      Bilancia;

3)      Filtro.

 

 

Procedimento

Per determinare i solidi di sospensione occorre determinare il peso del filtro prima del filtraggio di ½ litro di acqua e una seconda volta dopo averlo messo nel forno a 70° per 15 minuti.

I dati da noi rilevati sono i seguenti:

·        Primo peso = 0,0641

·        Secondo peso = 0,0693

 

 

Conclusione

Dalla differenza dei valori sopracitati possiamo osservare che in ½ litro di acqua di fiume sono presenti 0,0052 mg di solidi di sospensione, quindi in 1 litro ne sono presenti 0,0104 mg.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ossigeno disciolto nell’acqua dell’acquedotto di Bologna

 

 

La valutazione del parametro dell’ossigeno è importante perché è indispensabile nei processi vitali di ogni individuo.

La solubilità dell’ossigeno nell’acqua dipende dalla temperatura.

Per prelevare l’acqua si usa una particolare bottiglia a tappo conico, che non permette il passaggio né all’aria né ad altre sostanze che possono alterare i valori dell’acqua da analizzare.

Al momento del prelievo vengono inseriti nella bottiglia due mL di due reattivi: il primo è MnSO4 e il secondo è formato da NaOH, NaI e NaN3.

 

PROCEDIMENTO:

 

  1. Si versano 100 mL di acqua in un becher.
  2. Si titola con tiosolfato di sodio
  3. Si immettono dalle tre alle sei gocce di salda d’amido fino a che il campione preso raggiunge la colorazione blu scuro.
  4. Dopo di che si mette acqua distillata in una buretta e viene poi portata a zero.
  5. A questo punto si apre il rubinetto situato in fondo alla buretta e si fa scendere l’Na2S2O3  fino a che il campione non torna trasparente.
  6. Infine si guarda attraverso la buretta il valore ottenuto.

Il valore ottenuto deve essere tra i 14 ai 6 (valore massimo ammissibile).

 

 

AMMONIACA PRESENTE NELL’ACQUA DI PORRETTA

 

Di solito l’ammoniaca è assente in un corso d’acqua in salute; è il risultato di una decomposizione anaerobica delle sostanze organiche.

Quando il carico delle sostanze da degradare è eccessivo, l’ossigeno finisce e si forma ammoniaca.

L’ammoniaca è molto instabile e in presenza di altro ossigeno si decompone.

 

PROCEDIMENTO:

 

  1. Si usa un particolare reattivo, chiamato di Nessler formato da: cloruro di mercurio, ioduro di potassio e idrossido di potassio.

Questo reattivo in presenza di ammoniaca forma una soluzione colloidale di colore giallo. Più ammoniaca è presente, più l’intensità del colore aumenta. Infatti l’intensità del colore è direttamente proporzionale alla concentrazione di ammoniaca.

  1. riempire una provetta fino alla tacca di 5 ml con l’acqua da controllare
  2. aggiungere 2 gocce di reagente Ammoniaca A e, dopo aver agitato, aggiungere 1 goccia del reagente Ammoniaca B e agitare di nuovo.
  3. attendere 2-3 minuti per lo sviluppo completo della colorazione da confrontare con la scala cromatica.

Per l’esecuzione dell’analisi viene utilizzato lo spettrofotometro.

I procedimenti successivi sono analoghi a quelli, già descritti, relativi all’analisi sull’ammoniaca contenuta nell’acqua.

 

 

 

BOD5 NELL’ACQUA DI PORRETTA

 

Questo parametro rappresenta la quantità di ossigeno richiesta e consumata dagli autotrofi per l’ossidazione delle sostanze organiche, in cinque giorni alla temperatura costante di 20°C.

 

PROCEDIMENTO:

 

  1. nei campioni prelevati al fiume e trascorsi 5 giorni, inserire i reattivi per fissare l’ossigeno e l’acido solforico.
  2. pulire con acqua distillata e agitare fino al punto che la soluzione diventi limpida.
  3. prelevarne 100 ml e inserirli in un becher.
  4. aggiungere 2 ml di soluzione tampone e inserire con un piccolo cucchiaio una “polverina” e mescolare fino a che la soluzione diventa viola (avviene ciò poiché la polverina utilizzata è un colorante).
  5. tramite la buretta si immette nel becher Na2S2O3 fino a che la soluzione contenuta nel becher non diventi incolore.
  6. osservare sulla buretta la tacca a cui è arrivata l’acqua distillata. Il valore rappresenta l’ossigeno contenuto nel campione. I valori ottenuti possono variare nel BOD da 10 a 40.

 

L’importante è che tra i valori ottenuti dallo stesso campione non ci sia molta differenza.

 

Il valore del BOD5 sarà dato dalla differenza del valore dell’O2 al momento del prelievo e il valore dell’O2 dopo 5 giorni di incubazione.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cloro e cloruri nell’acqua di Bologna

 

 

C:\Users\User\Documents\Cartella Scambio Bluetooth\L.Vespertilio021.jpgDopo aver filtrato l’acqua, per la determinazione del cloro abbiamo usato il seguente procedimento: abbiamo prelevato 10 ml di acqua filtrata e l’abbiamo trasferita in un’apposita provetta, poi tramite l’aggiunta di sei gocce di un reagente, dopo aver agitato e lasciato ferma la soluzione per cinque minuti, abbiamo notato una colorazione gialla che sulla scala cromatica corrispondeva a 0,5 ppm di cloro contenuti nell’acqua presa in considerazione.

Così facendo abbiamo scoperto che nell’acqua dell’acquedotto di Bologna la quantità di cloro è superiore a quanto è indicato dai valori forniti dall’HERA. Infatti, la quantità di cloro disciolto nell’acqua dovrebbe essere bastare per l’eliminazione dei  batteri presenti in essa, in modo da bilanciarsi, ma non essere troppo in accesso tale da rendere l’acqua sgradevole e pericolosa.

C:\Users\User\Documents\Cartella Scambio Bluetooth\L.Vespertilio020.jpgSuccessivamente abbiamo determinato la quantità di cloruri presenti in un altro campione di acqua filtrata.  Per fare ciò abbiamo aggiunto a 10 mL dell’acqua due reagenti, nitrato di argento (AgNO3)  e cromato di potassio. Dopo 5/6 minuti la soluzione ha assunto una colorazione rosso-mattone, che indicava una quantità di cloruri compresa tra i 20 e i 40 mg/l.

           

 

 

 

PERMANGANATO E SPATTROFOTOMETRO

 

 

Partendo da una provetta di permanganato uno molare, abbiamo ottenuto altre tre provette contenenti rispettivamente permanganato 0,02 molare, 0,01 molare e 0,005 molare.

In questo esperimento, dobbiamo misurare l’assorbimento di luce bianca della sostanza presa in esame. Per misurare tale parametro bisogna usare un determinato strumento, chiamato spettrofotometro; esso appunto misura l’assorbimento di luce da parte di un liquido/sostanza. Usando tante cuvette quante sono le diluizioni del permanganato, abbiamo misurato il loro assorbimento, avendo in precedenza azzerato lo strumento con acqua distillata. I dati che ne sono risultati, li abbiamo raccolti in un grafico che riporta i picchi di assorbimento delle tre diluizioni prese in esame. Ripetendo lo stesso esperimento per tre volte, abbiamo ottenuto di conseguenza tre rette diverse, selezionando poi in seguito la più precisa, qui riportata.

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabella conclusiva

 

 

Acqua di Porretta Terme

Acqua di Bologna

 

Di Fiume

Conducibilità

 

167 microsimens

456 microsimens

Solidi in sospensione

 

0,0104 mg/L

/

Ammoniaca

 

Inferiore allo standard di 0,05

Inferiore allo standard di 0,05

Ossigeno disciolto

 

10,3 mg/L

/

BOD

 

Nella norma: compreso tra 10 e 40

compreso tra 10 e 40

COD

 

Nella norma: compreso tra 20 e 80

compreso tra 20 e 80

Durezza

 

150 mg/L

340mg/L

Cloruri

 

tra i 20 e i 40 mg/l

tra i 20 e i 40 mg/l