Analiza chemiczna na mokro

Pomiary pH

PH określa ilościowo ilość wolnych jonów wodorowych i wodorotlenowych obecnych w wodzie, a zatem wartość pH (0-14, przy czym 7 oznacza odczyn obojętny) wskazuje kwasowość i zasadowość roztworu. Pomiar pH jest najważniejszym testem wykonywanym w laboratoriach, ponieważ wiele procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych zależy od pH. Pomiar pH za pomocą pH-metru daje najdokładniejsze wyniki. Miernik pH mierzy różnicę napięcia między dwiema elektrodami zanurzonymi w roztworze. Standardowe roztwory buforowe są używane do kalibracji miernika pH w celu uzyskania wiarygodnych i powtarzalnych wyników.

Oznaczanie BZT

Biochemiczne zapotrzebowanie na tlen (BZT) mierzy ilość rozpuszczonego tlenu zużytego przez mikroorganizmy w tlenowym rozkładzie materii organicznej z wody. Oznaczanie BZT szacuje ilość biodegradowalnej materii organicznej obecnej w ściekach, ściekach i zanieczyszczonych wodach. Dwie powszechnie stosowane metody pomiaru BZT to metoda rozcieńczania i metoda manometryczna.

• Metoda rozcieńczania: Jest to standardowa metoda, w której próbka (woda rozcieńczająca) jest przygotowywana przez dodanie nieorganicznych składników odżywczych, soli buforowych i wystarczającej ilości bakterii do oczyszczonej wody. Następnie przygotowuje się kilka poziomów rozcieńczenia próbki. Butelki z BZT napełnia się do pełna, zakręca, zamyka i inkubuje w ciemności w temperaturze 20°C przez 5 dni. Poziomy rozpuszczonego tlenu są mierzone przed i po 5-dniowym okresie inkubacji. Różnica tych dwóch wartości, skorygowana o rozcieńczenie i ślepą próbę, jest wartością BZT5.
• Metoda manometryczna: W tej metodzie manometr jest zamontowany w butelce zawierającej nierozcieńczoną próbkę. W sposób ciągły monitoruje on spadek ciśnienia powietrza wewnątrz butelki, co odzwierciedla ilość tlenu pobieranego przez próbkę. Metoda ta jest łatwiejsza niż metoda rozcieńczania, ponieważ nie wymaga rozcieńczania, a ciągłe pomiary są osiągalne.

Oznaczanie ChZT

Chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZT) to pomiar tlenu wymaganego do chemicznego utleniania substancji organicznych w wodzie. Dlatego ChZT ocenia jakość wody i ścieków.

Test ChZT jest przeprowadzany w obecności silnego utleniacza w warunkach kwaśnych. Do próbki dodawany jest znany nadmiar utleniacza, a po zakończeniu utleniania ilość utleniacza pozostałego w roztworze jest szacowana przez miareczkowanie za pomocą roztworu wskaźnikowego. Test ChZT trwa do 2-3 godzin w porównaniu do BZT (5 dni) i mierzy wszystkie zanieczyszczenia organiczne, w tym niebiodegradowalne substancje organiczne.

ChZT można analizować za pomocą kuwety wstępnie wypełnionej odczynnikami zawierającymi chrom (VI), który przekształca się w chrom (III) przez zanieczyszczenia organiczne próbki podczas wstępnej obróbki termicznej. Ilość zużytego chromu (VI) jest proporcjonalna do ilości ChZT i może być wykryta bezpośrednio za pomocą fotometrii.

NP Analyzers

Składniki odżywcze gleby, takie jak azot (N) i fosfor (P), są niezbędne do wzrostu roślin. Wzrost depozytów N szkodzi ekosystemowi gleby, ponieważ zwiększa kwasowość gleby, tworzy nierównowagę składników odżywczych, zmienia skład drobnoustrojów glebowych i przyczynia się do zwiększonej emisji gazów cieplarnianych. W związku z tym konieczne jest rutynowe testowanie N w laboratoriach spożywczych i środowiskowych.

Istnieje wiele metod oznaczania N. Metody te wymagają wstępnego etapu utleniania, który przekształca związki organiczne zawierające azot w nieorganiczne jednostki azotu. Etap utleniania można przeprowadzić za pomocą jednej z następujących metod: (1) trawienie Kjeldahla, (2) utlenianie ultrafioletowe (UV), (3) utlenianie nadsiarczanowe i (4) utlenianie wysokotemperaturowe (spalanie).

Pomiar P stał się kluczowym krokiem w analizie środowiskowej. Wysokie poziomy P i N w zbiornikach wodnych mogą zagrozić jakości wody, ponieważ powodują szybki wzrost toksycznych glonów. Analiza P jest zwykle wykonywana metodą kwasu askorbinowego i molibdenianu, np. za pomocą gotowego do użycia zestawu testowego, który jest analizowany ilościowo za pomocą fotometru. Analizatory N i P mogą być samodzielnymi urządzeniami lub kombinacją obu analizatorów.

Analiza TOC

Całkowity węgiel organiczny (TOC) określa ilość węgla obecnego w związku organicznym. TOC jest wysoce czułym, niespecyficznym pomiarem całej materii organicznej obecnej w próbce. W związku z tym jest on wykorzystywany do regulacji zrzutów organicznych substancji chemicznych do środowiska w zakładzie produkcyjnym. Wykrywanie TOC jest również ważnym aspektem w dziedzinie oczyszczania wody pitnej ze względu na dezynfekcję produktów ubocznych. Istnieją różne podejścia do określania TOC:

• Pomiary off-line wykonywane na próbkach wody zebranych do pojemników i transportowanych do przyrządu.
• Pomiary on-line, przyrząd jest podłączony bezpośrednio do strumienia oczyszczonej wody.
• Oksydacja cząsteczek organicznych.
• Instrumenty określające TOC, zaprojektowane do selektywnego wykrywania CO₂.

Metoda ta jest często uważana za metodę uzupełniającą ChZT i może być również wykonywana za pomocą specjalnych zestawów testów komórkowych.

Rozpuszczanie / Trawienie

Przygotowanie próbki jest ważnym krokiem w procesie analitycznym. Próbki często nie nadają się do bezpośredniej analizy i dlatego wymagają etapu przygotowania próbki. Celem jest przekształcenie analitu w jednorodnie rozpuszczoną formę. Ponieważ ilość odczynników używanych do przygotowania próbki jest wysoka w porównaniu do samej próbki, odczynniki muszą mieć odpowiednią czystość, aby uniknąć zanieczyszczenia próbki lub fałszywie dodatnich wyników. Przygotowanie próbki obejmuje techniki takie jak rozpuszczanie, trawienie, topienie, ekstrakcja i wiele innych. W analizie nieorganicznej często stosuje się trawienie w celu przekształcenia trudno rozpuszczalnych próbek w ciekłą, a tym samym łatwą do analizy formę. Kwasy, żrące zasady, zasady i sole są stosowane jako środki trawiące i muszą być dostępne w dobrej jakości, aby uniknąć zanieczyszczenia próbki.

Analiza grawimetryczna

Analiza grawimetryczna jest stosowana w chemii analitycznej do ilościowego oznaczania analitu na podstawie jego masy. Różne rodzaje tej metody analizy obejmują wytrącanie, ulatnianie i metodę elektroanalityczną. Kilka nieorganicznych odczynników jest niezbędnych do analizy grawimetrycznej, aby uzyskać pożądaną reakcję z analitem.