Élelmiszeripari szennyvíz nitrition-tartalmának meghatározása spektrofotometriás módszerrel 1.
A módszer elve
A nitritionok és a p-amino-benzolszulfonsav (szulfanilsav) reakciójából savas közegben diazónium-vegyület keletkezik, amely az -naftil-aminnal piros színű azoszínezékké alakul. Az oldat színintenzitása meghatározott pH-értéken arányos a nitrition-koncentrációval. Reakcióegyenlet: NH3
N N + NO2-
SO3H
H+
+ H2O SO3H diazóniumsó
N N
NH2
H2N
+
N N
SO3H
SO3H
2. Nátrium-nitrit törzsoldat készítése – Mérjen be nátrium-nitritből 0,015 g-ot, majd oldja fel desztillált vízben és töltse fel 1000 cm3-re. A törzsoldat koncentrációja így 0,01 mg nitrit/cm3. További oldatok (készen vannak) – Szulfonsavoldat: 5 g szulfanilsavat 50 cm3 tömény sósav és kb. 300 cm3 nitritmentes desztillált víz elegyében oldunk és 500 cm3-re kiegészítjük. Az oldat néhány hónapig eltartható (Hűtőben). – -naftil-amin-oldat: 0,5 g -naftil-amint 300 cm3 nitritmentes desztillált víz és 5 cm3 tömény sósav elegyében oldunk, úgy hogy az anyagot oldódásig melegítjük. Lehűtve 500 cm3-re egészítjük ki. Az oldat sötét üvegben tárolva kb. 1 hónapig használható (Hűtőben) – Sósav 1 : 9 hígítású 2. Összehasonlító oldatsorozat készítése a 0,01 mg nitrit/cm3 koncentrációjú nátrium-nitrit törzsoldatból – Mérjen bürettával 2–4–6–8–10 cm3 nitrit törzsoldatot 50 cm3-es mérőlombikokba, majd mindegyiket egészítse ki ioncserélt vízzel kb. 25 cm3-re. – Adjon mindegyikhez 1–1 cm3 szulfanilsavoldatot, rázza össze 2-2 cm3 sósavval, majd 2-8 perc múlva adjon hozzá 1–1 cm3 -naftalin-amin-oldatot. – Rázza össze az oldatokat, majd töltse jelig desztillált vízzel. Az oldatok koncentrációja 0,4–0,8–1,2–1,6–2 mg nitrit/dm3. 3. A fényelnyelés maximumának meghatározása (spektrumfelvétel) – 20 perc után, de 2 órán belül határozza meg a abszorpciós maximumot az oldatsorozat legtöményebb tagjával 400–600 nm-es tartományban.
1
4. Kalibrációs egyenes felvétele – Állítsa be a fényelnyelés maximumát. Ezen a hullámhosszon dolgozzon a továbbiakban. – λ(max) hullámhosszon mérje végig (a leghígabbtól a legtöményebb tag felé haladva) az oldatsorozat tagjainak abszorbanciáit. 5. Az ismeretlen minta abszorbanciájának mérése – Egészítse ki az 50 cm3-es mérőlombikban kapott ismeretlen összetételű mintát ioncserélt vízzel kb. 25 cm3-re. – Adjon hozzá 1 cm3 szulfanilsav oldatot, rázza össze 2 cm3 sósavval, majd 2–8 perc múlva adjon hozzá 1 cm3 -naftalin-amin oldatot. Rázza össze, és töltse jelig. – 20 perc után, de 2 órán belül mérje meg az oldat abszorbanciáját. – Nyomtassa ki a kalibrációs görbét és a mért adatokat. 6. Az ismeretlen minta összetételének meghatározása 3
– Adja meg az ismeretlen minta nitrit-tartalmát mg/dm - értékben.
2
Gyakorlati vizsgatevékenység 1217-06/3 Szakképesítés neve, OKJ száma: 54 850 01 0010 54 02 Hulladékgazdálkodó Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola
9. FELADAT Síkosságmentesítő anyagok kloridtartalmának meghatározása Információs lap 1. Mintaelőkészítés Az A és B jelű síkosságmentesítő anyagokkal a következő előkészítő műveleteket kell elvégezni: – Analitikai pontossággal mérjen le 1,00 – 1,25 g körüli A és B jelű vizsgálandó anyagot. A kimért szilárd anyagokat maradék nélkül mossa át egy-egy 250 cm3-es főzőpohárba kb. 100-100 cm3 desztillált vízzel, és alaposan keverje fel. – Az oldhatatlan rész leülepedése után az oldatokat szűrje le redős szűrőpapíron, majd mindkét szűrletből készítsen 250,0 cm3 törzsoldatot. – A szűrés és törzsoldat készítés műveleteinél ügyeljen a veszteségek elkerülésére. A további vizsgálatot mindkét törzsoldatból el kell végezni (A és B jelű)! 2. Mérőoldat készítése – Készítsen a titráláshoz 250,0 cm3 0,1 mol/dm3 koncentrációjú AgNO3 mérőoldatot! M(AgNO3) = 169,9 g/mol – A kiszámított ezüst-nitrát mennyiséget analitikai mérlegen mérje be. – A mérőoldat pontos koncentrációját a bemérés alapján számítással határozza meg. 3. Titrálás – A törzsoldatból 25 cm3-t pipettázzon Erlenmeyer-lombikba, adjon hozzá 1 cm3 fluoreszcein indikátort. – Az oldatot csak enyhe mozgatással keverje, és addig titrálja ezüst-nitrát mérőoldattal, míg a leváló csapadék felülete halvány púder rózsaszínre változik. – Mindkét vizsgálandó oldatból legalább három-három titrálást végezzen!
3
4. Számítás A klorid-tartalmat mg/g-ban, azaz g/kg-ban a minta szárazanyag-tartalmát figyelembe véve adja meg. V1 V c p 35,46 sz x A, B V2 m 100 ahol: xA,B az A illetve a B jelű anyag klorid-tartalma, g/kg V1 a törzsoldat térfogata (cm3), V2 a titrált oldat térfogata (cm3),
V cp 35,46 sz m 100
az ezüst-nitrát mérőoldat átlagos fogyása (cm3), az ezüst-nitrát mérőoldat pontos koncentrációja (mmol/cm3) a klorid-ion moláris tömege (mg/mmol), a minta szárazanyagtartalma (85%), a bemért szilárd minta tömege (g), viszonyítás az abszolút száraz tömeghez (%).
5. Összehasonlító számítás A és B jelű síkosságmentesítő anyagok környezetterhelése arányos azok klorid-tartalmával. Egymással összehasonlítva számítsa ki, hogy hányszorosa az „A” anyag klorid-terhelése a „B” anyagénak, illetve hányszorosa „B” anyag klorid-terhelése „A” anyagénak: x Kt AB A xB
Kt BA
4
xB xA
Gyakorlati vizsgatevékenység 1217-06/3 Szakképesítés neve, OKJ száma: 54 850 01 0010 54 02 Hulladékgazdálkodó Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola
10. FELADAT Települési szilárd hulladék illószervessav-tartalmának meghatározása Információs lap 1. Desztilláció – 2–2,5 g körüli tömegű száraz aprított hulladékot mérjen ki analitikai mérlegen és szórja atmoszférikus desztilláló készülék 500 cm3-es kétnyakú desztilláló lombikjába. – Adjon hozzá 200 cm3 kiforralt ioncserélt vizet, körkörös mozdulatokkal alaposan rázza össze, és miután átnedvesedett a minta, szerelje össze a desztilláló készüléket. Szedőlombikként néhány csepp fenolftalein indikátorral megszínezett 50,0 cm3 0,1 mol/dm3-es NaOH mérőoldatot tartalmazó, 250 cm3-es gömblombikot szereljen fel. – Elektromos melegítőkosár segítségével kezdje melegíteni. Mikor felforrt, csepegtető tölcsérből 2,5 cm3 tömény kénsavat adjon hozzá, és addig desztilláljon, míg iszapsűrű lesz a desztilláló-lombik tartalma (kb. 150 cm3 folyadék átdesztillál). A NaOH mérőoldatnak (amelybe a párlat csepeg) mindig feleslegben kell lennie (lila legyen!) – A desztillálást lassan, egyenletes melegítéssel végezze. FIGYELEM! A desztilláció hosszú időt vesz igénybe, ezért a meghatározást előre ledesztillált minta párlatával folytassa. A ledesztilláláshoz bemért hulladék tömege 2,3450 g volt. – A desztillálás után a párlatból készítsen 250 cm3 törzsoldatot. 1. 0,1 mol/dm3 NaOH oldat pontos koncentrációjának meghatározása ismert koncentrációjú HCl mérőoldattal fenolftalein indikátor jelenlétében – Pipettázzon 20,0 cm3 ismert koncentrációjú HCl-oldatot Erlenmeyer-lombikba és adjon hozzá 2 csepp fenolftalein indikátort. – Titrálja NaOH-oldattal halvány rózsaszínig. Végezze el a szükséges párhuzamos titrálásokat. – Számolja ki a NaOH-oldat pontos koncentrációját!
3. Titrálás – A törzsoldatból 50 cm3-t pipettázzon Erlenmeyer-lombikba, és a NaOH felesleget 0,1 mol/dm3-es HCl mérőoldattal titrálja meg. Legalább három titrálást végezzen!
5
3. Számítás Az illószervessav-tartalmat (x) ecetsavban fejezzük ki és mg/kg-ban a szárazanyagtartalomra vonatkoztatva adjuk meg. a ca b cb 5 60,05 1000 sz , ahol x m 0,7 100 a 0,1 mol/dm3 koncentrációjú NaOH mérőoldat térfogata (amiben felfogjuk a desztillátumot), (cm3) ca a NaOH mérőoldat pontos koncentrációja (mmol/cm3) b a 0,1 mol/dm3 koncentrációjú HCl mérőoldat térfogata, (cm3) cb a HCl mérőoldat pontos koncentrációja (mmol/cm3 ) 5 a titrált rész és a törzsoldat térfogatának viszonyából adódó tényező 60,05 az ecetsav moláris tömege (mg/mmol) 1000 átszámítási tényező (g/kg) sz a minta szárazanyagtartalma, (88%) m a bemért hulladék tömege (2,3450 g) 0,7 a desztillálási hatásfok (tapasztalati érték) 100 viszonyítás az abszolút száraz tömeghez (%) a
6
Gyakorlati vizsgatevékenység 1217-06/3 Szakképesítés neve, OKJ száma: 54 850 01 0010 54 02 Hulladékgazdálkodó Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola
11. FELADAT Csurgalékvíz kémiai oxigénigényének meghatározása permanganometriás módszerrel Információs lap 1. A csurgalékvíz előkészítése A vizsgálandó csurgalékvizet két lépésben ezerszeresre kell hígítani, mert várhatóan magas a kémiai oxigénigénye! – Első lépésben 10,0 cm3 eredeti csurgalékvizet pipettázzon 100,0 cm3-es mérőlombikba. A mérőlombikot töltse jelig ioncserélt vízzel, és alaposan homogenizálja. – Második lépésben a hígított csurgalékvízből pipettázzon 10,0 cm3-t 1000 cm3-es mérőlombikba. A mérőlombikot töltse jelig ioncserélt vízzel, és alaposan homogenizálja. 2. Az Erlenmeyer-lombik előkészítése Az Erlenmeyer-lombikot, amelyben a titrálásokat fogja végezni, kálium-permanganát oldattal kénsavas közegben ki kell forralni, hogy kiküszöbölhető legyen annak permanganátfogyasztása. – Az előzőleg kimosott, és ioncserélt vízzel átöblített Erlenmeyer-lombikba tegyen kb. 100 cm3 ioncserélt vizet, 10–15 cm3 0,002 mol/dm3 koncentrációjú kálium-permanganát mérőoldatot, 10 cm3 20%-os kénsavat, és 2-3 db horzsakövet (forrkövet). – Tegye fel melegedni az Erlenmeyer-lombikot a 95 °C-os vízfürdőre kb. 15 percig. – A melegítési idő letelte után óvatosan öntse ki a folyadékot, ügyelve arra, hogy a horzsakő a lombikban maradjon. Öblítse át a lombikot ioncserélt vízzel. Ezzel az Erlenmeyerlombikkal dolgozzon a titrálások során! 3. A 0,002 mol/dm3 névleges koncentrációjú kálium-permanganát mérőoldat pontos koncentrációjának meghatározása – Az előkészített Erlenmeyer-lombikba pipettázzon 25,0 cm3 0,005 mol/dm3-es oxálsav segédmérőoldatot, adjon hozzá 10 cm3 20%-os kénsavat, melegítse fel 60-70 ºC-ra, és titrálja meg halványlila színig a névleg 0,002 mol/dm3-es kálium-permanganát mérőoldattal. Az 0,005 mol/dm3-es oxálsav/Na-oxalát segédmérőoldatot készen kapja, pontos koncentrációja az üvegen található. – Legalább háromszor végezze el a titrálást!
7
4. Az ezerszeresre hígított csurgalékvíz vizsgálata – Pipettázzon 100,0 cm3 ezerszeresre hígított csurgalékvizet az előkészített Erlenmeyerlombikba, adjon hozzá 10 cm3 20%-os kénsavat. Tegye fel melegedni az Erlenmeyerlombikot 10 percre, majd adjon hozzá bürettából 10,0 cm3 0,002 mol/dm3 koncentrációjú kálium-permanganát mérőoldatot, majd tegye vissza melegedni, és a forrás kezdetétől 10 percig forralja a benne lévő folyadékot. Ha forralás közben elszíntelenedne, újabb 10,0 cm3 0,002 mol/dm3-es kálium-permanganát mérőoldatot adjon hozzá bürettából, és 10 percen át forralja. – A melegítési idő letelte után adjon a lombik tartalmához bürettából 10,0 cm3 0,005 mol/dm3 koncentrációjú oxálsav/Na-oxalát segédmérőoldatot. Ekkor a lila színű oldat elszíntelenedik, és titrálja meg melegen 0,002 mol/dm3-es kálium-permanganát mérőoldattal halványlila színig. – Az első és második bekezdésben leírtak szerint végezzen legalább három vizsgálatot! 5. Vakpróba Mivel az eredeti csurgalékvíz hígítását ioncserélt vízzel végeztük, meg kell határozni a vizsgálattal megegyező körülmények között annak permanganát-fogyasztását. Ez a vakpróba. A vakpróbát mindenben a 4. pontban leírtak szerint végezze, de a hígított csurgalékvíz helyett ioncserélt vizet mérjen a vizsgálathoz! 6. Számítás a) A névleg 0,002 mol/dm3-es kálium-permanganát mérőoldat pontos koncentrációja c p 0,002
ahol
25 , V
cp 0,002 25
a kálium-permanganát mérőoldat pontos koncentrációja (mol/dm3), a kálium-permanganát mérőoldat névleges koncentrációja (mol/dm3), a megtitrált 0,005 mol/dm3-es oxálsav segédmérőoldat térfogata (cm3),
V
az átlagosan fogyott kálium-permanganát mérőoldat térfogata (cm3).
b) A csurgalékvíz kémiai oxigénigénye
cp 1000 KOI = 1000 a b d , ahol 0,08 0,002 V 1000 a
cp 0,002 d 0,08 1000
hígítási szorzótényező a hígított csurgalékvíz vizsgálata során átlagosan felhasznált összes kálium-permanganát mérőoldat térfogata (cm3), a vakpróba során átlagosan felhasznált összes kálium-permanganát mérőoldat térfogata (cm3), a kálium-permanganát mérőoldat pontos koncentrációja (mol/dm3), a kálium-permanganát mérőoldat névleges koncentrációja (mol/dm3), a titrálás előtt hozzáadott oxálsav segédmérőoldat térfogata (cm3), sztöcihometriai tényező (mg/cm3), átszámítási tényező (cm3/dm3),
V
megtitrált hígított csurgalékvíz (vakpróbánál ioncserélt víz) térfogata (cm3).
b
8
Gyakorlati vizsgatevékenység 1217-06/3 Szakképesítés neve, OKJ száma: 54 850 01 0010 54 02 Hulladékgazdálkodó Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola
12. FELADAT Veszélyes hulladékkivonatok nehézfémtartalmának (nikkel, cink) mennyiségi meghatározása komplexometriásan Információs lap 1. 0,05 mol/dm3 névleges koncetrációjú EDTA mérőoldat készítése és pontos koncentrációjának meghatározása – Mérjen táramérlegen bemérőedénybe 9,50-10,00 g közötti mennyiségű EDTA-t (Selecton B2). – Oldja fel egy 250 cm3-es főzőpohárban, majd veszteségmentesen mossa be egy 500 cm3es mérőlombikba, töltse jelre, majd homogenizálja az oldatot. – A mérőoldatot pontosan 0,0500 mol/dm3 koncentrációjú magnézium-szulfát mérőoldatra kell beállítani. Ehhez mérjen pipettával 25,0 cm3 pontosan 0,0500 mol/dm3 koncentrációjú magnézium-szulfát mérőoldatot Erlenmeyer-lombikba, tegyen hozzá 10 cm3 ammóniás ammónium-klorid puffer oldatot, és kb. 0,1 g Eriokrómfekete T indikátort. Titrálja meg a beállítandó EDTA oldattal. Színátcsapás: lilából kék. – Számítsa ki az EDTA mérőoldat pontos koncentrációját. 2. A veszélyes hulladékkivonatok vizsgálata a) Nikkeltartalom meghatározása – Készítsen 10,0 cm3 eredeti vizsgálandó nikkeltartalmú kivonatból 250,0 cm3 törzsoldatot. A törzsoldatból 50,0 cm3-t pipettázzon titráló- vagy Erlenmeyer-lombikba. – Adjon hozzá 5 cm3 tömény ammónia oldatot (ammónium-hidroxidot) és néhány tized gramm (gyufafejnyi) szilárd murexid indikátort. – A sárga színű oldatot 0,05 mol/dm3-es EDTA-mérőoldattal titrálja az ibolyaszín megjelenéséig. b) Cinktartalom meghatározása – Készítsen 10,0 cm3 eredeti vizsgálandó cinktartalmú kivonatból 250,0 cm3 törzsoldatot. 50,0 cm3-t pipettázzon titráló- vagy Erlenmeyer-lombikba. – Adjon hozzá 10 cm3 ammóniás ammónium-klorid puffer oldatot és néhány tized gramm (gyufafejnyi) szilárd Eriokrómfekete T indikátort. – Titrálja meg a ciklámenszínű oldatot 0,05 mol/dm3 -es EDTA mérőoldattal. Átcsapás: ibolyából – kék (az átmeneti szín végére, azaz tiszta kék színig titrálunk). Mindkét fém vizsgálatánál legalább három titrálást végezzen!
9
3. Számítás Az EDTA mérőoldat pontos koncentrációjának kiszámítása cp(EDTA) =
c p (MgSO 4 ) V (MgSO 4 )
V(MgSO4) V (EDTA) cp(MgSO4) cp(EDTA)
, ahol V (EDTA) a titrált magnézium-szulfát mérőoldat térfogata (cm3), az EDTA mérőoldat átlagos fogyása (cm3), a titrált magnézium-szulfát mérőoldat pontos koncentrációja (mmol/cm3), az EDTAmérőoldat pontos koncentrációja (mmol/cm3).
a) Nikkeltartalom kiszámítása
(Ni2+) =
V2 V c p 58,71 1000
(Ni2+) V1 V2 V3 V cp 58,71 1000
, ahol: V1 V3 a minta nikkelion-koncentrációja (mg/dm3), az eredeti nikkeltartalmú kivonat térfogata a törzsoldat térfogata A titrált oldat térfogat az EDTA mérőoldat átlagos fogyása (cm3), az EDTA mérőoldat pontos koncentrációja (mmol/cm3), a nikkelion moláris tömege (mg/mmol), átszámítási szorzó (cm3/dm3).
b) Cinktartalom kiszámítása
(Zn2+) =
V2 V c p 63,54 1000
(Zn2+) V V1 V2 V3 cp 63,54 1000
, ahol: V1 V3 a minta cinkion-koncentrációja (mg/dm3), az EDTA mérőoldat átlagos fogyása (cm3), az eredeti nikkeltartalmú kivonat térfogata a törzsoldat térfogata A titrált oldat térfogat az EDTA mérőoldat pontos koncentrációja (mmol/cm3), a cinkion moláris tömege (mg/mmol), átszámítási szorzó (cm3/dm3).
10
Gyakorlati vizsgatevékenység 1217-06/3 Szakképesítés neve, OKJ száma: 54 850 01 0010 54 02 Hulladékgazdálkodó Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola
13. FELADAT Ipari eredetű szennyvízminta oldószertartalmának azonosítása gázkromatográfiásan Információs lap Eszközök: 10 ml-es mérőlombikok, 10 μl-es Hamilton fecskendő, analitikai mérleg. Anyagok: szerves oldószerek cseppentős üvegekben, ioncserélt víz, nitrogén vivőgáz. Készülékek: Shimadzu GC-14B gázkromatográf, Shimadzu C-R5A számítógép. Összehasonlító elegyek készítése A szerves oldószerekből 10 ml-es mérőlombikokba elegyeket készít, a következők szerint: a lombikba kevés ioncserélt vizet tölt (kb. féléig), a lombikot analitikai mérlegen tárázza, cseppentős üvegből a lombikba bemér 2 g (±0,05 g) szerves oldószert. A bemért tömeget négytizedes pontossággal feljegyzi. A lombikot ioncserélt vízzel jelre állítja, homogenizálja. Gázkromatográf üzembe helyezése 1. Nitrogén csap nyitása (asztalsor közepén). Nyomásmérők ellenőrzése a gázkroma-tográfon: „Hydrogen” 50 kPa; Carrier(P): 200-300 kPa; Carrier(M): kb.: 40-60 kPa (eltérés esetén, szóljon a gyakorlatvezetőnek). 2. Kromatográf és számítógép bekapcsolása. 3. TCD (detektor) bekapcsolása (gomb a kromatográf jobb oldalán), majd a gázkromatográf billentyűzetéről bevinni a következőket: DET→4→(enter), majd CURR→75→ 4. Termosztát hőmérséklet: COL/AUX1→INIT TEMP→150→ 5. Injektor hőmérséklet: INJ/AUX2→160→ 6. Detektor hőmérséklet: SHIFT DOWN→DET T/TCD T→200→ 7. HEATER bekapcsolása (zöld gomb a gázkromatográfon), majd a gázkromatográfon a START (fűtés indítása). 8. Számítógépen bekapcsolása, majd sorrendben: FILE=9→, ATTEN→5, SPEED→5. MONITOR gombbal nyomkodásával a CH2 csatorna kiválasztása. 9. Ha a fűtött egységek hőmérséklete elérte a beállítottakat (kb.: 10 perc), a TCD egység COARSE (durva), majd a FINE (finom) szabályzóival 100-500 μV közé állítja a detektor alapértéket. Ha az alapérték eltolódás a 20 μV/percet nem haladja meg, a gázkromatográf üzemkész. Vizsgálat Az elegyekből és a mintából egyaránt 1,0 μl-eket vizsgál. A mintabevitelt egyenként végzi, és a START/STOP2 gomb lenyomásával indítja a számítógépes felvételeket. Nyolc perc elteltével a START/STOP2 ismételt lenyomásával leállítja a felvételt. Kikapcsolás 1. A papírt FEED-del előretolja, letépi. 2. GC-billentyűzeten: CURR→0→, DET→2→ 3. Detektor hőmérséklet: SHIFT DOWN→ DET T/TCD T→25→ 4. Termosztát hőmérséklet: COL/AUX1→INIT TEMP→25→ 5. Injektor hőmérséklet: INJ/AUX2→25→ 6. HEATER kikapcsolása, TCD detektor kikapcsolása (kromatográfon), sípolásnál CE-t nyom. 7. Kikapcsolja a kromatográfot, a készülékajtót kitárja. Kikapcsolja a számítógépet. Zárja a nitrogén csapot. Egyéb paraméterek Oszlop: 1 m-es üveg, töltet: PORAPAC Q adszorbens, vivőgáz: N2, detektor: hővezetésmérő. 11
Gyakorlati vizsgatevékenység 1217-06/3 Szakképesítés neve, OKJ száma: 54 850 01 0010 54 02 Hulladékgazdálkodó Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola
14. FELADAT Vízminta anion-összetételének azonosítása ionkromatográfiásan Információs lap Eszközök: 100 ml-es mérőlombikok, műanyag mintatartók, mintaadagoló fecskendő (folyadékkromatográfon), gyorsmérleg, 1-től 5 ml-ig mérő automata pipetta. Anyagok: nátrium-fluorid, nátrium-klorid, kálium-nitrát, kálium-bromid, ultratiszta víz. Készülékek: Shimadzu LC-6A eluenspumpa, Shimadzu CDD-6A konduktometriás detektor, Shimadzu C-R4AX számítógép. Folyadékkromatográf üzembe helyezése A főkapcsolókkal bekapcsolja a rendszer részeit: LC-6A, CDD-6A, C-R4AX. A folyadékpumpát az ON/OFF gombbal indítja. Munkaoldatok készítése 1. Törzsoldatok elkészítéséhez szükséges sók tömegeinek kiszámítása. Az törzsoldatok térfogata 100 ml, az ionok koncentrációja 1 mg/ml legyen. 2. Sók bemérése, törzsoldatok elkészítése. 3. Törzsoldatok munkaoldattá hígításához szükséges ml-ek kiszámítása, 100-100 ml kalibráló oldatok készítéséhez. Munkaoldat koncentrációk: F‒: 70 mg/dm3, Cl‒: 80 mg/dm3, NO -3 : 80 mg/dm3, Br‒: 70 mg/dm3. Vizsgálat 1. Számítógépbe beírja a dátumot és a pontos időt (SET gomb, 1. sor, enter. Végén EXIT-tel kilép). 2. Detektoron: GAIN= 1μS/cm. 3. Követő képernyő bekapcsolása: MONIT gombbal a CH1 jelű csatorna választása. Alapvonalat a detektor ZERO gombjával korrigálja, ha az alapvonal közel vízszintes, a rendszer üzemkész. 4. A mintaadagoló fecskendőt többször öblíti, buborék mentesíti az első munkaoldattal. Injektort feltölti (kar felfelé áll). Injektál a kar lefelé forgatásával. A CH1 START/STOP lenyomásával indítja a számítógépes adatrögzítést. 5. Kromatogram nyomon követése a képernyőről: rendszercsúcs, majd az anion csúcsa. Anioncsúcs megjelenése után leállítja a felvételt. A mérések között, ha szükséges, az alapvonalat korrigálja a detektor ZERO gombjával. 6. Következő vizsgálathoz a csapot visszaforgatja (kar felfelé áll) és folytatja a 4. ponttól a következő munkaoldattal, majd a mintával. Kikapcsolás Leállítja a pumpát. Kikapcsolja a berendezéseket. Óvatosan letépi a kinyomtatott kromatogramokat (vágóélre 45o-ban tartva a papírt). Paraméterek HAMILTON PRP-X100-as anioncserélő oszlop védőkolonnával; konduktometriás detektor (szobahőmérséklet); eluens: 0,6 mmol/dm3-es ftálsav, térfogatáram: 1,0 cm3/perc, mintatérfogat: 20 μl. 12
Gyakorlati vizsgatevékenység 1217-06/3 Szakképesítés neve, OKJ száma: 54 850 01 0010 54 02 Hulladékgazdálkodó Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola
15. FELADAT Cinktartalom mérése atomabszorpciós spektrofotometriásan Információs lap Eszközök: 500 cm3-es mérőlombikok, 100 cm3-es mérőlombikok, bemosótölcsér, 100-tól 1000 μl-ig mérő automata pipetta, mintatartó edények, analitikai mérleg. Anyagok: ioncserélt víz, cinkoxid, kristályvizes rézszulfát, 1:1 hígítású sósav (vegyifülkében), acetilén és sűrített levegő. Készülékek: UNICAM gyártmányú SOLAR 969 atomabszorpciós spektrofotométer, számítógép, nyomtató, analitikai mérleg. Összehasonlító munkaoldatok készítése 1. Cinkoxidból 500 cm3, 1 mg/cm3 fémion koncentrációjú törzsoldatot készít. Bemérés pontossága: ±0,01 g. A cink-oxidot, vegyifülke alatt, kb. 10 cm3 1:1 HCl-ban oldja, és csak ez követően mossa az 500 cm3-es mérőlombikba. 2. A 100-1000 μl-es automata pipettával, a törzsoldatból 100-100 cm3 térfogatú, 5 tagú, oldatsorozatot készít a törzsoldataiból. Az oldatsorozat tagjai cinkre: 1,0-2,0-3,0-4,0-5,0 mg/dm3 koncentrációjú legyen. Vizsgálat 1. A következő sorrendben bekapcsolja: UNICAM 969, monitor, számítógép. 2. Bejelentkezik: „tanulo” felhasználóként (user name),”tanulo” jelszóval (password). 3. Megnyitja a vájtkatódlámpát szimbolizáló gombbal (Lamps) a lámpák kezelőablakát. A harmadik vájtkatód lámpát (cink) bekapcsolja: State=On, zárja az ablakot. 4. Nyitja a „File” legördülő ablakot, elindítja a „New Results” (új mérés) ablakot. Megkeresi a tanévhez és osztályhoz tartozó alkönyvtárat, fájlnevet készít, amit kiment. 5. A készülék közelébe készíti a mintatartó pohárba töltött desztillált vizet (Blank), a kalibráló oldatok 100 cm3-es mérőlombikjait és a mintá(ka)t tartalmazó lombiko(ka)t. 6. Nyitja a levegő és acetilén gázok csapjait. Begyújtja a lángot az atomabszorpciós készüléken található IGNITE gomb folyamatos benyomva tartásával (ha a láng nem gyullad: a számítógép hibajelzését „OK”-za, és újra próbálkozik). 7. Rákattint a zöld hármas-nyílra (Analyse). Követi a számítógép utasításait. (sorrendben: porlasztja desztillált vizet, lámpát forgat, porlasztja a kalibráló oldatokat, stb.). Kikapcsolás, dokumentálás 1. Mérés végeztével 30 másodpercig desztillált vízzel mossa a porlasztót, majd kioltja a lángot az OFF gomb egyszeri megnyomásával. 2. Megnyitja: File→”Print Options”-t, a megjelenő ablakon mindent kikapcsol (√), bekapcsolja a Calibration-t. Print, Results. 3. Bezárja a Solaar32 programot, kilép az operációs rendszerből, áramtalanít.
13
Gyakorlati vizsgatevékenység 1217-06/3 Szakképesítés neve, OKJ száma: 54 850 01 0010 54 02 Hulladékgazdálkodó Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari, Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola
16. FELADAT Kálium mérése lángfotometriásan Információs lap Eszközök: Büretták, 100 cm3-es mérőlombikok, bemosótölcsér, műanyag poharak. Anyagok: kálium-klorid, nátrium-klorid, ioncserélt víz, cseppfolyós propán-bután és sűrített levegő. Készülékek: Sherwood 410-es lángfotométer, számítógép, analitikai mérleg. Törzsoldat és összehasonlító oldatok készítése 1. Törzsoldatok készítése: 500 cm3 1,0 mg/cm3 koncentrációjú kálium tartalmú oldat (számolás szükséges!). Bemérés pontossága: ±0,01 g. 2. Összehasonlító oldatsorozat készítése: 100 cm3 térfogatokkal 5 tagú oldatsorozat: 20-40-6080-100 mg/dm3 koncentrációkkal (számolás szükséges!). Vizsgálat 1. Az oldatsorozatot és a mintát műanyag poharakba töltve a készülék mellé készíti. 2. Bekapcsolja a kompresszorhoz és lángfotométerhez csatlakozó elosztó kapcsolóját (kompreszszor indul). Ellenőrzi a folyadékzárat, ha szükségez vízzel utántölti. 3. Bekapcsolja a folyósón található kapcsolóval az elszívást (elszívó pillangószelepe legyen nyitva!) 4. Nyitja a propán-bután gázpalack főcsapját, majd az ahhoz csatlakozó nyomáscsökkentő csapját is (kimenő nyomás: 1 bar). 5. Bekapcsolja a lángfotométert. Ha a láng nem gyullad, a készüléket kikapcsolja, majd újra bekapcsolva próbálkozik. 6. Kapcsolja a kálium színszűrőjét. 7. Porlasztja a legtöményebb összehasonlító oldatot. A „coarse” (durva) gombbal a kijelzőt három értékes számjegyre állítja. Ha szükséges a „fine” (finom) gombbal is állít. 8. Ioncserélt vizet porlaszt, a „blank”-kal a kijelzőt nullára állítja. 9. Újra porlasztja a legtöményebb oldatsorozat tagot, feljegyzi a megjelenő számot, méri a többi oldatsorozat tagot és a mintá(ka)t is. Feljegyzi a mérési adatokat. Kikapcsolás 1. Ioncserélt vízzel mossa a porlasztót (30 s). Kikapcsolja a készüléket. 2. A gázpalackot és a nyomáscsökkentőt elzárja. Az elosztót kikapcsolja.
14