Chimia Mediului: teste de control în laborator și probleme (I) · PDF fileţele...

Universitatea Tehnică “Gheorghe Asachi” din Iași

Chimia Mediului: teste de control

în laborator și probleme (I)

Titular disciplină, an II IM:

Conferențiar Dr.ing. Carmen ZAHARIA

2013 - 2014

Partea aplicativă – lucrări de laborator

Tehnoredactare: Carmen Zaharia Concepție design: Carmen Zaharia Variantă electronică (e-manual cu teste de laborator) pe site-ul facultății – FHGIM-UTIași

2

PARTEA APLICATIVĂ: CHIMIA MEDIULUI

Cuprins

Prefață 4 Instrucţiuni generale și specifice de testare şi lucru - aplicaţii în laborator 5 Introducere 13 1. Noţiuni introductive privind analiza componentelor de mediu (aer, apă, sol) 13 2. Metode de prelevare a probelor pentru analiza de mediu 14 3. Modalităţi de exprimare a concentraţiei poluanţilor/constituienților 18 Partea I - Chimia atmosferei (4 ore / lucrare) 21 Lucrarea 1a - Determinarea SO2 din aer 23 Lucrarea 1b - Determinarea NH3 din aer 29 Lucrarea 1c - Determinarea NO2 din aer 33 Partea II - Chimia apei (4 ore / lucrare) 37 Lucrarea 2a - Determinarea substanţelor oxidabile din apă 39 Lucrarea 2b - Determinarea oxigenului dizolvat din apă 47 Lucrarea 2c - Determinarea durităţii, alcalinității și acidității apei 51 Partea III - Chimia solului (4 ore / lucrare) 55 Lucrarea 3a - Determinarea calciului schimbabil din sol 57 Lucrarea 3b - Determinarea fierului din sol 59 Lucrarea 3c - Determinarea substanţelor organice totale din sol 61

Anexe 65 Bibliografie 73

3

Partea aplicativă – lucrări de laborator

4

Prefață

Acest material sintetizează informații utile desfășurării lucrărilor de laborator – partea aplicativă la disciplina: Chimia mediului din planul de învățământ, al domeniului de specializare: Ingineria Mediului (IM), domeniu de învățământ de licență (ciclul I), la Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iaşi. Această disciplină este comună în anul II (IM) pentru două specializări din universitate, dar de la facultăți diferite, care au trunchi comun de predare în anul I și II de licență și anume: - Facultatea de Inginerie Chimică și Protecția Mediului (FICPM - UTIasi), specializare: Ingineria și protecția mediului în industrie (IPMI) și

- Facultatea de Hidrotehnică, Geodezie și Ingineria Mediului (FHGIM - UTIași), specializare: Ingineria și protecția mediului în agricultură (IPMA).

Manualul în format electronic, intitulat: Chimia mediului: teste de control în laborator și probleme (I) reprezintă suportul pentru partea aplicativă – lucrări de laborator la disciplina: Chimia mediului, prevăzută în planul de învățământ cu 1 oră/săptămână, în primul semestru al anului II de licență și grupate în patru lucrări de laborator și anume: - o primă lucrare (2 ore/laborator) care are în vedere Noțiuni introductive și anume: prezentarea laboratorului didactic aferent disciplinei, a instrucțiunilor generale și specifice de testare și lucru în laborator (norme de sănătate și securitate în muncă), prezentarea unor noțiuni introductive privind analiza și controlul de mediu (aer, apă și sol), metode de recoltare a probelor pentru examinare și măsurare, modalități de exprimare a concentrației unor compuși poluanți/ constituienți din diferite componente de mediu, alături de lucrările de laborator alese pe care le vor desfășura practic la această disciplină. - a doua lucrare (4 ore/laborator) are în vedere partea I – Chimia atmosferei, pentru care se poate opta, la alegere, pentru una din cele trei lucrări de laborator prezentate în acest material și anume: determinarea SO2, NH3 și/sau NO2. - a treia lucrare (4 ore/laborator) are în vedere partea II – Chimia apei, pentru care se poate opta pentru una din cele trei lucrări de laborator prezentate în acest material și anume: determinarea substanțelor oxidabile din apă, a oxigenului dizolvat și/sau durității, alcalinității și acidității apei. - a patra lucrare (4 ore/laborator) are în vedere partea III – Chimia solului, pentru care se poate opta pentru una din cele trei lucrări de laborator prezentate în acest material și anume: determinarea calciului schimbabil, a fierului și/sau carbonului organic total din sol.

Acest manual de laborator în format electronic este elaborat din dorinţa de a familiariza tineretul universitar, într-un mod uşor de înţeles și modern, agreat de aceștia, cu elementele definitorii ale unei analize și control de mediu (aer, apă și sol) privind principalii poluanţi/constituienți şi caracteristicile acestora, împreună cu transformările fizico-chimice implicate de prezența lor în concentrații mai ridicate decât cele normale, perturbări ale cvasi-echilibrelor existente în fiecare componentă de mediu, posibilități de autopurificare, precum și problemele globale de poluare (de impact, regionale și de fond) ale mediului datorate acestora. Noţiunile şi cunoştinţele de bază vor fi dobândite de studenți în urma lucrului practic în laborator și înțelegerii/rezolvarii unor probleme de bază în ideea de a-l ajuta să decidă în mod ştiinţific cum să acţioneze pentru menţinerea unei stări normale a mediului înconjurător şi pentru controlul, reducerea şi eliminarea poluării.

Conferențiar Dr.ing. Carmen ZAHARIA

PARTEA APLICATIVĂ : CHIMIA MEDIULUI

Instrucţiuni generale și specifice de

testare şi lucru - aplicaţii în laborator

INSTRUCŢIUNI DE SECURITATE ŞI SĂNĂTATE ÎN MUNCĂ PARTEA APLICATIVĂ DE LABORATOR – DISCIPLINA: CHIMIA MEDIULUI

I. GENERALITĂŢI

Prezentele instrucţiuni au fost întocmite în baza Legii nr. 319/2006 - Legea securității și sănătății în muncă; Normelor specifice de securitate a muncii pentru laboratoarele de analize fizico-chimice şi mecanice (1996); Normelor generale de securitate și sănătate în muncă elaborate de ministerele responsabile (Ministerul Muncii şi Protecţiei Sociale; Ministerul Sănătăţii), precum si de instructiunile proprii (IP) elaborate de Serviciul Intern de Prevenire și Protecție (SIPP) al Universității Tehnice “Gheorghe Asachi” din Iași (TUIasi) după cum urmează: - IP-SM 02 – Instrucțiuni proprii privind comunicarea și măsuri de prim ajutor în caz de

accident; - IP-SM 04 – Fișa tehnică EIP – manuși de protecție; ochelari de protecție; bocanci

protectivi; salopetă sau combinezon protectivi; Expunerea la frig (2.6); Fracturi, luxații, entorse (2.7); Stop respirator (6.2.1); Stop cardiac (6.2.2);

- IP-SM 11 – Instrucțiuni proprii de securitate în muncă privind transportul, manipularea și depozitarea materialelor prin purtare și cu mijloace nemecanizate;

- IP-SM 12 – Instrucțiuni proprii de securitate în muncă privind prelucrările prin așchiere; - IP-SM 16 – Instrucțiuni proprii de securitate în muncă pentru utilizarea uneltelor de

mînă; - IP-SM 18 – Instrucțiuni proprii de securitate în muncă privind activitățile desfașurate în

laboratoarele de analize chimice; - IP-SM 22 – Instrucțiuni proprii de securitate în muncă privind sudarea și tăierea

metalelor; - IP-SM 23 – Instrucțiuni proprii de securitate în muncă pentru depozitarea, transportul și

utilizarea tuburilor (buteliilor) conținând gaze lichefiate, comprimate sau dizolvate. Aceste instrucţiuni se aplică în laboratorul L207 (etaj II, corp CH), laborator didactic în care se desfășoară partea aplicativă la disciplina: Chimia Mediului, II (IM). Conţinutul instrucţiunilor prezentate constituie baza materială pentru efectuarea instructajului de securitate și sănătate în muncă pentru studenţii, cadrele didactice şi personalul TESA care vor desfăşura activităţi în laboratorul de Chimia Mediului. Instrucţiunile trebuie însuşite şi respectate în mod obligatoriu de către toţi salariaţii, studenţii, personalul detaşat cât şi toate persoanele care au acces în laborator.

5

INSTRUCȚIUNI DE TESTARE ȘI LUCRU ÎN LABORATOR

II. PRINCIPII DE APLICARE A METODOLOGIEI DE LUCRU PRIVIND SECURITATEA ŞI SĂNĂTATEA ÎN MUNCĂ ÎN LABORATOR

1. Studenţii vor avea dreptul să lucreze în laborator numai după ce li s-a făcut instructajul

de securitate și sănătate în muncă şi au fost verificaţi asupra cunoştinţelor însuşite. 2. La toate lucrările, studenţii vor avea hainele protejate cu un halat încheiat la toţi nasturii. 3. Se interzic deplasările fără rost prin laborator deoarece ele pot da naştere la aglomerări

care împiedică buna desfăşurare a lucrărilor şi în acelaşi timp pot cauza accidente. 4. Studenţii nu au voie să remedieze nici un fel de defecţiune; orice defecţiune constatată

de studenţi se aduce la cunoştinţă celui care conduce lucrările. 5. Punerea în funcţiune a tuturor aparatelor acţionate electric se va face numai în prezenţa

cadrului didactic care conduce lucrările după ce s-au luat toate măsurile tehnico-organizatorice necesare efectuării lucrărilor în condiţii bune.

6. Se interzic intervenţiile la reţeaua electrică din laborator; este interzisă acţionarea tuturor întrerupătoarelor cu mâna udă.

7. Se interzice lucrul fără aparate de măsură şi control, de calitate şi precizie necorespunzătoare.

8. Sticlăria se va manevra cu atenţie spre a nu fi deteriorată şi totodată pentru a se evita producerea accidentelor prin tăierea cu sticlă.

9. Toţi compuşii organici care conţin carbon, hidrogen, oxigen şi azot trebuie manipulaţi cu o grijă cu atât mai mare, cu cât procentul în oxigen şi azot este mai ridicat.

10. Se vor evita sistemele în care pot să se formeze substanţe explozive prin impurificarea sau reacţia cu materialul vasului de reacţie.

11. Toate substanţele oxidante (apa oxigenată, acidul cromic, permanganatul de potasiu, acidul azotic, acidul percloric etc.) trebuie manipulate cu atenţie; riscul se poate reduce prin diluarea lor cu apă. Se vor evita, pe cât posibil, reacţiile cu compuşi organici sau cu alte mijloace de reducere, sau se vor lua măsuri deosebite.

12. Aparatura utilizată pentru recoltarea probelor de analiză trebuie să fie în stare perfectă: sondele să fie rotunjite la capăt, să nu fie crăpate, iar borcanele de probă să fie curate, uscate şi să aibă dop rodat.

13. Recoltarea probelor se va face numai cu avizul persoanelor care deservesc locul respectiv de muncă, acestea având obligaţia să verifice dacă sunt asigurate toate condiţiile pentru operarea în siguranţă.

14. Recipienţii cu probe se transportă în laborator cu mijloace adecvate; sticlele şi borcanele se transportă aşezate în coşuri de protecţie sau lădiţe speciale.

15. Verificarea nivelurilor în vase se va face numai cu ajutorul aparatelor de măsură şi control.

16. Pentru recoltarea probelor de produse inflamabile sau explozive se va folosi numai aparatură construită din materiale neferoase. Înainte de recoltarea probei în vase metalice, acestea se vor lega la pământ.

17. Amestecarea probelor în vederea obţinerii probei reprezentative se va face numai în laborator şi nu la locul de recoltare. In timpul agitării vasul trebuie descoperit la intervale dese, pentru evacuarea gazelor formate.

18. În funcție de caracteristicile probei, operaţia de constituire a probei reprezentative se va face în atmosfera camerei sau sub nişă.

III. ORGANIZAREA LOCULUI DE LUCRU

1. Şeful de laborator răspunde de aplicarea şi respectarea tuturor normelor de securitate și

sănătate a muncii în timpul efectuării analizelor fizico-chimice.

6


2. Accesul în laboratoare sau în incinta acestora este permis numai cu consimţământul responsabilului de laborator.

3. Este interzis să se lucreze în instalaţii improvizate sau insuficient calculate în ceea ce priveşte rezistenţa şi securitatea pe care trebuie să le ofere în fazele de lucru pentru care sunt indicate.

4. Este interzisă utilizarea recipientelor sub presiune fără avizele necesare sau după termenul scadent de verificare.

5. Se vor verifica periodic şi ori de câte ori este cazul - prin măsurători - starea izolaţiilor, cablurilor şi racordurilor electrice, precum şi prizele de legare la pământ sau la nul a instalaţiilor şi aparatelor acţionate electric sau care pot fi puse accidental sub tensiune.

6. În cazul întreruperii accidentale a iluminatului artificial şi aparatelor electrice care pot provoca accidente din această cauză vor fi scoase imediat de sub tensiunea electrică.

7. Înainte de începerea lucrului se vor verifica aparatele de măsură şi control, precum şi etanşeitatea instalaţiilor ca şi a recipientelor sub presiune.

8. După terminarea lucrului, aparatele electrice se vor deconecta. 9. În laboratoare se va asigura o bună iluminare la locurile de muncă, în conformitate cu

prevederile Normelor generale de securitate și sănătate în muncă. Toate spaţiile din incinta laboratoarelor vor fi prevăzute cu iluminat de siguranţă.

10. În cazul laboratoarelor de spectroscopie, pentru prevenirea zgomotului produs de generatorul de scântei, stavilele cu electroni trebuie montate în carcase închise, cu sistem de siguranţă împotriva deschiderii în timpul funcţionării. Aceste carcase nu trebuie să împiedice deservirea aparaturii, mai ales în timpul analizelor rapide. Între generatorul de scântei şi apărătoare se vor instala paravane din sticlă neagră, pentru a împiedica influenţa nocivă a radiaţiilor ultraviolete asupra ochilor.

11. La toate locurile de muncă unde există riscuri de incendii, explozii, intoxicaţii şi surse de zgomot sau vibraţii se vor efectua măsurători în vederea depistării depăşirii concentraţiilor maxim admise şi se vor lua măsuri de anihilare a riscurilor.

12. La executarea lucrărilor de laborator vor participa cel puţin două persoane. 13. La lucrările de cercetare (prezentate îin cadrul cercurilor științifice studențești) este

interzisă executarea analizelor şi/sau încercărilor fără instrucţiuni scrise de lucru şi de securitate a muncii, fără afişarea acestora la locul respectiv de muncă şi fără ca ele să fi fost prelucrate în prezenţa întregului colectiv şi cu fiecare separat, în partea ce îl priveşte, personalul semnând de luare la cunoştinţă.

14. Depozitarea, transportul şi manipularea substanţelor toxice, caustice, inflamabile şi explozive se vor face cu respectarea prevederilor din Normele specifice de securitate pentru manipularea, transportul prin purtare şi cu mijloace mecanizate precum şi depozitarea materialelor.

15. În cazul instalaţiilor prin a căror manevrare, funcţionare sau atingere, se pot produce accidente, se vor fixa inscripţii de avertizare.

IV. MANIPULAREA STICLĂRIEI 16. Inaintea începerii experienţelor trebuie verificată calitatea sticlăriei care se foloseşte. 17. Vasele care prezintă zgârieturi, bule de aer incluse în masa sticlei sau alte defecţiuni vor

fi restituite magaziei, sau vor fi folosite exclusiv pentru operaţii nepericuloase.

7


18. Tuburile de sticlă care urmează a fi introduse în găurile dopurilor sau în tuburi de cauciuc trebuie tăiate drept, iar marginile ascuţite ale sticlei trebuie rotunjite la flacără.

19. Când tuburile au pereţii prea subţiri, se recomandă învelirea lor în momentul ruperii, cu cârpe umede. În momentul ruperii, tuburile de sticlă se ţin aproape de crestătură.

20. Tubul de sticlă se introduce în orificiul unui dop sau al unui tub de cauciuc, se ţine cât mai aproape de capătul care se introduce; se recomandă învelirea mâinilor care ţin dopul şi tubul cu cârpe umede, tubul fiind uns cu glicerină sau cu apă.

21. Scoaterea dopurilor şlefuite se va încerca mai întâi prin ciocănirea uşoară a dopului. În cazul că dopul nu se poate scoate altfel se va încălzi vasul de sticlă cu precauţie în regiunea dopului şlefuit, ţinându-se la adăpost de orice curent de aer rece.

22. La lucrările sub vid, ca de exemplu la distilare, se va întrebuinţa numai baloane cu fundul rotund sau vase speciale la lucrări sub vid.

23. Recipienţii mari de sticlă nu se vor pune direct pe masă ci pe o placă de asbest sau alt material plastic.

24. Dopurile se potrivesc după lărgimea gâtului balonului, cele de plută prin pilire şi apoi presare în presa manuală pentru dopuri, iar cele de cauciuc prin prelucrare la piatra de polizor. Ele trebuie să intre în gâtul balonului numai cu o uşoară forţare. În momentul introducerii, vasul trebuie ţinut de gât şi nu de fund.

25. Pentru a evita supraîncălzirea lichidelor, se folosesc bucăţele de piatră ponce sau porţelan poros, care provoacă o fierbere progresivă şi liniştită a lichidelor. Piatra ponce sau porţelanul se va introduce, întotdeauna, în lichidul rece şi nu în cel fierbinte.

26. Baloanele cu fund rotund se aşează pe masa de lucru, sprijinindu-se pe nişte inele de material plastic şi de mărime potrivită.

27. Vasele ce conţin substanţe solide în suspensie trebuie agitate în timpul încălzirii. 28. Spălarea vaselor se face imediat după terminarea operaţiei, cu lichide potrivite, în care

impurităţile respective sunt solubile, pentru a evita reacţii vătămătoare. 29. Aparatura fierbinte se apucă, după caz, cu o cârpă uscată, cu un cleşte de lemn sau

metalic în cazul creuzetelor sau capsulelor supuse calcinării. 30. Aparatura de sticlă fierbinte se va feri de şoc termic, respectiv nu se va aşeza pe un loc

umed sau rece şi nu se vor turna lichide reci în interior. 31. Se interzice încălzirea aparaturii de sticlă cu flacără directă. 32. Cleştele cu care se apucă aparatura fierbinte de sticlă sau porţelan se va încălzi puţin în

prealabil la capăt.

V. MANIPULAREA DISPOZITIVELOR DE ÎNCĂLZIRE 33. Este interzis a se lăsa aprinse becuri, lămpi sau alte aparate de încălzire, chiar dacă

personalul lipseşte din laborator un timp scurt. Sitele utilizate pentru încălzirea aparaturii de sticlă vor fi izolate pe toată porţiunea de contact între site şi vasul de sticlă.

34. Se va verifica întotdeauna ca aparatura supusă încălzirii să aibă asigurat un orificiu de ieşire a vaporilor degajaţi în timpul încălzirii.

35. Aparatura pusă la încălzit se va supraveghea permanent pe toată durata încălzirii. 36. Creuzetele şi capsulele de porţelan scoase fierbinţi de la calcinare sunt introduse în

exicator fără a se atinge de pereţii exicatorului sau de alte vase de sticlă existente în exicator.

8


37. După introducerea creuzetelor sau capsulelor în exicator se va scoate dopul de la capacul exicatorului sau dacă nu are dop se va ţine capacul la o parte până la răcirea vaselor fierbinţi.

VI. MANIPULAREA APARATELOR CU ACŢIONARE ELECTRICĂ

38. Instalaţiile electrice vor fi exploatate în aşa fel încât să fie prevenite electrocutările,

incendiile şi aprinderile neprevăzute provocate de curenţii de dispersie. 39. Aparatele de încălzire electrică (cuptoare, etuve, băi electrice etc.) trebuie aşezate pe

mese protejate cu tablă de oţel şi acoperite cu foi de azbest. 40. Aparatele electrice vor fi legate la pământ pentru evitarea electrocutării. 41. Se interzice conectarea aparatelor electrice dacă lipseşte fişa. Se interzice utilizarea

conductorilor neizolaţi sau montaţi neregulamentar. 42. Se interzice conectarea mai multor aparate electrice la o singură priză. 43. Se interzice folosirea aparatelor la care se observă scântei sau care prezintă scurt-

circuit. Reparaţiile la instalaţiile electrice trebuie executate numai de electricieni. 44. Aparatele electrice care consumă mai mult de 1kW trebuie conectate prin reostate. 45. Se interzice manipularea aparatelor electrice, precum şi a instalaţiilor electrice

(comutatoare, etc.) din laborator cu mâna umedă.

VII. MANIPULAREA APARATELOR SUB PRESIUNE ŞI VID

46. Extinctoarele cu vacuum trebuie să fie construite din sticlă groasă, să fie umplute cu clorură de calciu (nu cu acid sulfuric), să fie verificate în prealabil în privinţa rezistenţei lor, fiind acoperite în timpul verificării cu o cârpă groasă, pentru a preveni răspândirea cioburilor în caz de spargere.

47. Distilările în vid vor fi executate numai în instalaţii complete, prevăzute cu toate accesoriile. Se vor utiliza îmbinări rodate şi nu dopuri de cauciuc.

48. În cazul distilării unei substanţe care se solidifică în refrigerent, se pot forma “dopuri” care pot întrerupe legătura între balonul de distilare şi balonul de colectare. Observarea depunerii primelor particule de substanţă solidă impune oprirea imediată, pentru ca depozitul solid să se topească şi să se scurgă în balonul de colectare, evitându-se astfel explozia balonului.

49. Recipienţii care urmează să funcţioneze sub presiune trebuie supuşi verificării organelor competente, conform normelor în vigoare.

50. Laboratoarele care folosesc gaze comprimate trebuie să ceară instrucţiunile de manipulare a buteliilor şi gazelor respective de la fabrica furnizoare.

51. Buteliile utilizate în laboratoare trebuie ancorate pentru a fi ferite de răsturnare. În laborator nu se vor găsi decât buteliile folosite efectiv în instalaţie, şi nu mai mult decât strictul necesar din fiecare gaz.

52. Recipienţii sub presiune nu trebuie păstraţi în apropierea surselor de căldură permanentă, precum şi a celor accidentale, pentru a evita explozia recipienţilor. Dacă nu se poate altfel, se vor folosi paravane dimensionate corespunzător scopului, tuburile aflându-se la o distanţă de cel puţin 50 cm de acesta.

9


53. Recipienţii care lucrează sub presiune trebuie feriţi de ger; prin îngheţarea apei, în anumite părţi ale recipientului, se pot produce fisuri, care în timpul dezgheţului pot provoca accidente.

54. Este interzisă ungerea ventilelor şi a manometrelor pentru oxigen cu grăsimi sau uleiuri; este interzisă, de asemenea, atingerea acestora cu mâinile unse cu grăsime animală, vegetală sau minerală. Pentru manipularea tuburilor de oxigen se vor respecta normele în vigoare de tehnica securităţii.

55. Când se introduc gaze comprimate dintr-o butelie într-un aparat de sticlă, se va intercala obligatoriu, între butelie şi aparat un reductor de presiune. Reductorul de presiune va avea un manometru la intrare şi unul la ieşire şi se va folosi întotdeauna pentru acelaşi gaz comprimat.

56. Înainte de întrebuinţare, trebuie identificată fiecare butelie intrată la laborator. Buteliile trebuie vopsite conform normelor şi instrucţiunilor în vigoare.

57. La executarea reacţiilor sub presiune mai mare sau a reacţiilor exoterme periculoase, utilajul trebuie să se amplaseze într-o încăpere specială.

VIII. MANIPULAREA SUBSTANŢELOR TOXICE ŞI CAUSTICE

58. Manipularea substanţelor speciale toxice şi periculoase, ca bromul, fosforul alb, acizii

concentraţi, etc. va fi încredinţată numai persoanelor instruite special pentru aceasta. 59. Substanţele toxice şi foarte toxice vor fi eliberate conform legislaţiei în vigoare, de către

responsabilul cu substanţele toxice care are sarcina de a urmări utilizarea lor. 60. Toate manipulările cu gaze şi vapori toxici se vor face sub nişă, respectându-se normele

stabilite pentru lucru la nişă. Sfărâmarea substanţelor care formează un praf coroziv sau toxic (iodul, bicromatul de potasiu, etc.) se va face numai sub nişă.

61. La prepararea unui amestec de substanţe oxidante ca: azotaţii, bicromaţii, cloraţii, etc. cu alte substanţe se va observa: - să se sfărâmiţeze în primul rând, oxidantul în stare pură prin presare, cu precauţie, în

proporţii mici, într-un creuzet curat sau mai bine printr-o cristalizare rapidă din soluţie fierbinte;

- sub nici un motiv nu trebuie să se amestece oxidantul cu alte substanţe măcinate, iar apoi să fie sfărâmate în mojar, ci trebuie să se procedeze prin agitare într-un balon sau prin amestecare cu o spatulă pe o foaie curată de hârtie velină.

62. Manipularea acizilor concentraţi, a amoniacului trebuie să se execute după normele indicate mai jos. - se va turna obligatoriu prin pâlnie; acizii clorhidric şi azotic concentraţi, precum şi

soluţia concentrată de amoniac se toarnă sub o continuă ventilaţie a aerului; - la diluarea acidului sulfuric concentrat se toarnă acidul în apă şi nu invers şi aceasta

încetul cu încetul pentru a preveni accidentele; - trebuie folosit echipamentul de protecţie: ochelari, mănuşi, cizme, şorţ, mască de

gaze. 63. La dizolvarea acidului sulfuric concentrat în apă, la amestecarea acizilor sulfuric şi azotic

concentraţi şi în general la un amestec de substanţe însoţit de o degajare de căldură, se vor întrebuinţa vase rezistente la şocuri termice.

10


64. Acidul azotic concentrat se va manipula numai sub nişă. Se va evita prelingerea acidului, nepermiţându-se contactul cu materialele organice care se pot aprinde.

IX. MANIPULAREA SUBSTANŢELOR INFLAMABILE, COMBUSTIBILE ŞI EXPLOZIVE

65. Nu trebuie să se ţină alături sticle şi vase ale căror conţinut dă naştere la reacţii violente

sau la degajări de vapori toxici sau inflamabili-explozivi. 66. Lichidele inflamabile şi volatile (eter, benzen, etc.) vor fi manipulate cu atenţie

deosebită, astfel: - pe masă se vor ţine cantităţi mici, iar vasele în care se păstrează nu se vor umple

decât maximum 90% din volumul lor; - nu se vor ţine şi nu se vor turna în apropierea focului; - transvazarea se va face deasupra unei tăvi cu marginile ridicate, pentru a se evita

pericolul în caz de împrăştiere accidentală la manipularea lor; - nu se vor vărsa în chiuvete; - pentru evitarea autoaprinderilor la cald când se lucrează cu băi de ulei, acestea nu

vor fi încălzite niciodată peste punctul lor de inflamabilitate, ci la o temperatură cu câteva zeci de grade mai mică decât aceasta (temperatura de aprindere). Se poate determina prin încălzirea într-o capsulă a unei cantităţi mici din uleiul respectiv.

67. Dacă din întâmplare se varsă o cantitate oarecare de lichid uşor inflamabil, se procedează în felul următor: - se sting imediat toate lămpile şi se întrerupe încălzitorul electric; - se închid uşile şi se deschid ferestrele; - lichidul vărsat se va şterge cu o cârpă; - se va întrerupe aerisirea numai după constatarea dispariţiei complete a vaporilor

lichidului vărsat. 68. Distrugerea lichidelor inflamabile nerecuperabile miscibile cu apa, se face de către

persoane autorizate după colectarea lor în recipiente speciale etichetate și predate la responsabilul cu substanțe periculoase din departament. Lichidele inflamabile, nemiscibile cu apa sau cu un conţinut de substanţe toxice nu se vor arunca la canal, ci se vor colecta și pastra separat până la predare de către responsabil la persoana autorizată cu eliminarea lor. În nici un caz nu se vor arunca la bena pre-colectoare de deșeuri menajere.

X. PRINCIPII DE APLICARE A METODOLOGIEI DE LUCRU

69. Se interzice lucrul fără aparate de măsură şi control, de calitate şi precizie

corespunzătoare. 70. Se vor evita sistemele în care pot să se formeze substanţe explozive prin impurificarea

sau reacţia cu materialul vasului de reacţie. 71. Se va evita în toate împrejurările, contactul cu combinaţii ca alcooli, esteri, hidrocarburi

clorurate şi hidrocarburi aromatice şi alifatice, care acţionează ca narcotice. 72. Se va evita contactul epidermei cu amine, fenoli şi nitroderivaţi, în prezenţa acizilor

concentraţi şi a bazelor tari.

11


12

73. Nu se vor folosi alcoolul metilic şi alcoolul etilic la dizolvarea substanţelor care reacţionează cu combinaţiile conţinând grupe de hidroxilanhidride, halogenuri acide, compuşi organometalici etc.

74. Toate substanţele oxidante (apa oxigenată, acidul cromic, permanganatul de potasiu, acidul azotic, acidul percloric etc.) trebuie manipulate cu atenţie; riscul se poate reduce prin diluarea lor cu apă. Se vor evita, pe cât posibil, reacţiile cu compuşi organici sau cu alte mijloace de reducere și prevenție, sau se vor lua măsuri deosebite.

75. Încălzirea unei mase vâscoase sub agitare un anumit timp, la o anumită temperatură, se va efectua numai cu observarea atentă şi continuă a temperaturii, care nu trebuie depăşită.

Prelevarea probelor pentru analize

76. Aparatura utilizată pentru recoltarea probelor de analiză trebuie să fie în stare perfectă:

sondele să fie rotunjite la capăt, să nu fie crăpate, iar borcanele de probă să fie curate, uscate şi să aibă dop rodat.

77. După caz, vasele în care urmează să se ia probe la care există pericolul formării amestecurilor explozive vor fi inertizate.

78. Recoltarea probelor se va face numai cu avizul persoanelor care deservesc locul respectiv de muncă, acestea având obligaţia să verifice dacă sunt asigurate toate condiţiile pentru operarea în siguranţă.

79. În timpul prelevării probelor, ventilele trebuie deschise încet şi cu atenţie, astfel încât scăpările de produse să fie minime. Persoana care ia proba trebuie să stea în poziţie în care să nu expună la stropire sau la ardere cu jeturi de la conductele sau ventilele parţial obturate. După luarea probelor, ştuţurile de probe trebuie închise şi etanşate.

80. Recipienţii cu probe se transportă în laborator cu mijloace adecvate; sticlele şi borcanele se transportă aşezate în coşuri de protecţie sau lădiţe speciale.

81. Se interzice verificarea conţinutului recipienţilor, din care urmează să se recolteze probe, cu chibrituri sau hârtii aprinse, lanterne de buzunar, indiferent de conţinutul acestora. Verificarea nivelurilor în vase se va face numai cu ajutorul aparatelor de măsură şi control.

82. Pentru recoltarea probelor de produse inflamabile sau explozive se va folosi numai aparatură construită din materiale neferoase. Înainte de recoltarea probei în vase metalice, acestea se vor lega la pământ.

83. Amestecarea probelor în vederea obţinerii probei reprezentative se va face numai în laborator şi nu la locul de recoltare. În timpul agitării vasul trebuie descoperit la intervale dese, pentru evacuarea gazelor formate.

84. În funcţie de caracteristicile probei, operaţia de constituire a probei reprezentative se va face în atmosfera camerei sau sub nişă.

85. Pregătirea probelor solide (mojarare, uscare, calcinare) se va face numai în camere destinate exclusiv acestui scop.


Introducere

1. Noţiuni introductive privind analiza componentelor de mediu (aer, apă, sol)

Analiza principalelor componente de mediu trebuie sa fie adecvată și utilă la stabilirea unor elemente decizionale privind calitatea mediului, necesitatea de intervenție și depoluare în cazuri majore, sau de evoluție și prognoză a evoluției unor situații caracteristice locale sau procese de transformare comportamentală climatică și compozițională ulterioare. De aceea, utilitatea informaţiilor obţinute din analiza de mediu depinde, în mare măsură, de modul în care se organizează acţiunea de control și analiza (examinare și măsurare) de mediu. O importanţă deosebită are și cunoașterea precisă sau clară a scopului investigaţiei.

În general, o analiză de mediu are în vedere următoarele obiective: 1. determinarea stării momentane a componentelor de mediu; 2. determinarea tendinţelor locale şi temporale; 3. determinarea surselor de poluare; 4. măsurători pentru estimarea potenţialelor riscuri, impactului de mediu, daune etc. Dacă scopul examinării și/sau analizei de mediu este precizat, trebuie avută în continuare în vedere organizarea programului de colectare a probelor pentru analiză şi stabilirea tehnicilor adecvate de prelevare adaptate la situațiile specifice mediului local (regional sau de fond). Scopul principal este obţinerea de probe reprezentative şi valabile (reale) pentru caracterizarea în întregime a constituientului sau constituienților din componenta de mediu examinată. Aceasta înseamnă că probele trebuie să fie recoltate/colectate, transportate şi eventual conservate (păstrate în condiții specifice de conservare - prin refrigerare sau tratament chimic) astfel încât indicatorii de calitate măsuraţi în proba propriu-zisă să aibă aceeaşi valoare ca cei din eşantionul prelevat şi acesta să reprezinte cât mai fidel compoziţia componentei de mediu examinate. Mai mult chiar, locul şi timpul de prelevare al probelor trebuie să fie alese astfel încât rezultatele analitice să reflecte variaţiile temporale sau locale în perioada de investigare. Fiecare recoltare de probe este expusă unor erori inerente; cu cât este mai mică proba, cu atât este mai puţin reprezentativă pentru întregul material. În plus, informaţia furnizată de o probă întâmplătoare depinde de variaţia indicatorului de calitate măsurat în timp.

Pentru analiza unor agenţi poluatori se pot aplica toate metodele calitative şi cantitative ale chimiei analitice ţinându-se cont de următoarele criterii de selecție: - limita de detecţie cât mai mică; - sensibilitate crescută; - exactitate; - rapiditate.

13

Introducere: NOTIUNI INTRODUCTIVE PRIVIND ANALIZA COMPONENTELOR DE MEDIU

Totuşi, deoarece rezultatele obţinute trebuie comparate în final cu valorile maxime admisibile, determinate printr-o anumită metodă, devine aproape o necesitate ca analiza diverşilor agenți poluatori să fie realizată prin metoda prevăzută în standarde. Acest lucru este obligatoriu în cazul bilanţurilor de mediu sau a determinărilor efectuate pentru rezolvarea unor situaţii de litigiu (compararea rezultatelor între diferite laboratoare specializate în diferite tipuri de analize de mediu și laboratorul central de referință de mediu). În concluzie, o analiză pertinentă a componentelor de mediu (aer, apă, sol) presupune aplicarea unor tehnici de prelevare probe adecvate (care să asigure reprezentativitatea eşantionului selectat), a unor metode de determinare/analiză verificate şi o interpretare corectă a rezultatelor obţinute. 2. Metode de prelevare a probelor pentru analiza de mediu

2.1. Prelevarea probelor de aer

Recoltarea probelor de aer urmăreşte fie analiza compusilor gazoşi, fie a compusilor

poluanţi prezenţi în atmosferă sub formă de particule solide. De aceea, metodele de prelevare probe diferă funcție de tipul de compus analizat în proba de aer recoltată.

Pentru prelevarea probelor gazoase se pot folosi diferite metode: discontinue și continue.

2.1.1. Metode discontinue (instantanee sau de scurtă durată)

Aceste metode sunt indicate pentru cazurile în care concentraţia compusului poluant

analizat este mare si constau în recoltarea probelor de aer în recipiente închise, de volum cunoscut, de diferite forme, capacităţi şi dimensiuni cum ar fi: flacoane de sticlă, pipete de gaz (tonometre), saci de plastic, camere şi baloane de cauciuc sau de material plastic, seringi de sticlă sau de material plastic.

În funcţie de proprietăţile compusului gazos analizat şi de caracteristicile recipientului, se pot aplica trei modalităţi de recoltare si anume:

i) Recoltarea prin dislocuire de lichid (prin golire). Vasele de recoltare,

perfect curate, se umplu cu apă distilată şi se transportă la locul de recoltare. Prin golire, aerul de analizat ia locul apei apoi vasul se închide. Procedeul se aplică doar pentru acei poluanţi care nu se dizolvă în apă.

ii) Recoltarea prin dislocuire de aer. Se aplică pentru poluanţii solubili în apă

si constau in folosirea unor vase de recoltare de tipul tonometrelor sau flacoanelor de sticlă tip sifon (prevăzute cu un dop străbătut de un tub lung şi unul scurt). Flaconul se adaptează la un sistem de aspiraţie în aşa fel încât aerul să intre prin tubul lung şi să iasă prin cel scurt, iar circulatia prin vas a unui volum de aer de aproximativ 10 ori mai mare decât capacitatea recipientului sa fie asigurată și să existe siguranţa îndepărtării complete a gazului remanent.

14


iii) Recoltare prin creare de vid. Vasul în care urmează să se recolteze proba

de aer se videază cu ajutorul unei pompe de vid apoi se închide ermetic. La locul de recoltare vasul se deschide, iar aerul de analizat pătrunde în el.

Volumul de aer recoltat se calculează cu ajutorul relaţiei:

V VP P

Pr

1 (1)

în care: V - volumul real de aer recoltat, mL; V1- volumul recipientului, mL; P - presiunea atmosferică în momentul recoltării, mmHg; P1 - presiunea reziduală a aerului în vas, mmHg.

2.1.2. Metode continue (recoltarea prin aspiraţie)

Acestea sunt folosite în cazul unor concentraţii reduse ale compușilor de analizat din

aer, aceştia putând fi concentraţi dintr-un volum mare de aer prin recoltări de lungă durată. Sistemele de recoltare prin aspiraţie a probelor de aer constau în general din trei părţi componente:

i) dispozitivul de aspirare (i.e. diferite dispozitive hidrostatice - aspiratoare hidraulice, pompe de vid sau aspiratoare electrice),

ii) dispozitivul de măsurare a volumului de aer (i.e. gazometrelor - contoare de

gaz şi debitmetrelor - reometre şi/sau rotametre) şi

iii) dispozitivul de reţinere a constituientului atmosferic (poluantul atmosferic) (i.e. pentru compusi gazoși - vas barbotor sau absorbitor cu soluție absorbantă specifică fiecarui compus gazos analizat și pentru compuși particulați și aerosoli - un filtru cu material filtrant corespunzator dimensiunilor particulelor solide/aerosoli analizați).

Pentru reţinerea poluanţilor atmosferici se folosesc dispozitive care se aleg în funcţie

de natura constituientului sau constituienţilor atmosferici care sunt analizaţi: gaze şi vapori sau pulberi/aerosoli.

În cazul poluanţilor gazoşi, metoda de reţinere cea mai folosită este absorbţia şi se realizează în recipiente de sticlă numite absorbitoare. Practic, aerul este aspirat şi făcut să barboteze printr-un lichid (soluţie absorbantă) care reţine compusul poluant ca urmare a unei reacţii chimice. După prelevarea unui anumit volum de aer, conţinutul vasului de absorbţie se analizează în vederea dozării compusului poluant.

În cazul poluanţilor sub formă de particule și/sau aerosoli s-au pus la punct diferite procedee de reţinere, dar cel mai frecvent folosit procedeu este cel prin filtrare. Ca material filtrant se poate folosi hârtie de filtru, vată de bumbac sau sticlă, membrane filtrante.

15


Cântărirea filtrului înainte şi după reţinerea agentului poluant permite determinarea acestuia, prin diferență și raportare la volumul de aer prelevat.

2.1.3. Metode instrumentale folosind analizoare de gaze

Analizoarele de gaze folosite în tehnicile moderne sunt aparate care permit

recoltarea, depistarea sau dozarea compușilor poluanți atmosferici, a compușilor inflamabili și explozivi în stare de gaze sau vapori, individual şi în amestec, direct din atmosfera poluantă. Analizoarele de gaze au la bază principiile folosite în construcţia diferitelor categorii de aparate de analiză fizico-chimică, adaptate la particularităţile mediului gazos în care se efectuează determinările. Deşi există o foarte mare varietate de analizoare de gaze ele pot fi clasificate simplu, după principiul pe care se bazează, în: optice, electrochimice şi termochimice. Analizoare optice de gaze

Acestea măsoară absorbţia luminii de către compusul poluant sau de către produsul de reacţie dintre compusul poluant şi mediul absorbant, lichid sau solid.

Măsurarea absorbţiei se poate face în domeniul vizibil (Vis), ultraviolet (UV) sau infraroşu (IR), folosind celule fotoelectrice (CF) şi dispozitive de înregistrare (R), eventual de teletransmisie (Tr), a datelor.

În scopul evitării interferenţelor se utilizează filtre selective (FS) sau reactivi chimici suplimentari pentru descompunerea sau mascarea substanţelor interferente (R).

Analizoare electrochimice de gaze

Acestea urmăresc variaţia unei proprietăţi electrochimice a soluţiei absorbante în urma reţinerii poluantului.

Cele mai frecvente tipuri de analizoare electrochimice sunt cele bazate pe urmărirea variaţiei conductibilităţii electrice.

Analizoare termochimice de gaze

Acestea se bazează pe măsurarea energiei calorice care rezultă din reacţiile chimice ale compuşilor poluanti, în general reacţii de ardere.

2.2. Prelevarea probelor de apă Prelevarea probelor de apă sau medii lichide trebuie realizată respectând criteriile

generale de prelevare astfel încât eşantioanele colectate/recoltate să fie reprezentative si recoltarea să fie efectuată cu dispozitive de prelevare a probelor de apă autorizate.

Principalele condiţii impuse dispozitivelor de prelevare a probelor de apă sunt următoarele:

- să fie robuste, uşor de transportat, manipulat şi curăţat; - materialul din care este confecţionat vasul de recoltare să nu cauzeze alterarea

caracteristicilor probei.

16


În general, pentru analiza fizico-chimică, probele de apă se recoltează în vase din sticlă sau din polietilenă prevăzute cu dop rodat sau care se închid ermetic.

În vederea recoltării, vasele se spală cu amestec sulfocromic pentru a îndepărta orice urmă de substanţă organică, apoi se clătesc bine cu apă şi apă distilată. La locul de recoltare, vasul se clăteşte de 2-3 ori cu apă care urmează să fie recoltată, apoi se umple până la refuz (fără bule de aer în interiorul vasului), iar dopul se fixează în aşa fel încât să nu rămână bule de aer în interiorul vasului.

Trebuie specificat faptul că fiecare tip de material din care este confecţionat vasul de recoltare are anumite recomandări. Astfel, probe de apă conţinând poluanţi organici nepolari (petrol, pesticide) nu trebuie recoltate în vase din material plastic, în timp ce vasele din sticlă nu sunt indicate pentru ape în care se determină concentraţii mici de sodiu, potasiu, bor sau siliciu (silicaţi).

Vasele destinate recoltării probelor de apă trebuie să fie curăţate cu grijă şi după utilizare; păstrarea îndelungată a probelor contaminate favorizează depuneri de solide şi adsorbţii pe pereţii interiori ai vaselor de recoltare.

Deoarece conţinutul probelor de apă se poate altera în timp, de cele mai multe ori este necesar un tratament preliminar sau o stabilizare a componenţilor care urmează să fie analizaţi (conservarea probelor). Acest lucru este recomandat îndeosebi pentru ape cu contaminanţi organici sau microorganisme în care, ca urmare a unor procese biochimice, se produc modificări rapide ale compoziţiei, mai ales dacă temperatura este ridicată.

Tratamentul aplicat este funcţie de natura compusului poluant care trebuie conservat (tabel 1). Ideal este ca analiza diferiților componenţi din probă să se facă imediat după recoltare, sau în cel mai scurt timp posibil (maxim 0,5 - 6 ore de la recoltare).

2.3. Prelevarea probelor de sol

Prelevarea unor probe reprezentative de sol este o operaţie mai dificilă decât în cazul apei deoarece heterogenitatea spaţială a solului este mult mai mare.

În general, pentru investigaţii de laborator (de exemplu: când se urmăreşte determinarea substanţelor potenţial periculoase pentru pânza de apă subterană aşa cum sunt metalele grele, pesticide etc.), solul se recoltează în structură perturbată (artificială). Aceasta presupune colectarea de eşantioane, din diferite puncte ale suprafeţei investigate, pe baza unor metode statistice. De obicei, în cazul unui sol relativ omogen, se recoltează mai multe probe (cel puţin 4 probe pentru 1000 m2) care sunt apoi reunite într-o probă unică. Probe individuale de sol se recoltează foarte rar deoarece este greu de stabilit gradul de poluare al solului prin analiza unei singure probe.

În mod normal, din punctele stabilite, probele de sol se recoltează de la două adâncimi diferite (5 cm şi 30 cm). Atunci când se presupune o impurificare intensă, datorită poluării atmosferice sau ca urmare a depozitării necontrolate de deşeuri solide sau unor deversări de lichide sau apă poluată pe/în sol, pot fi analizate şi adâncimi suplimentare pentru a întocmi un profil al contaminării solului în adâncime.

Probele de sol se recoltează fie cu dispozitive simple cum sunt: spatule de metal, cazmale, sau lopeţi, fie cu sonde de prelevare/recoltare de diferite tipuri, în funcţie de adâncimea de prelevare.

17


După prelevare/recoltare, probele sunt introduse în pungi de plastic, etichetate şi transporatate la laborator pentru analiză.

O serie de indicatori de calitate trebuie analizaţi imediat după recoltare sau după cel mult 24 ore de păstrare la rece şi anume: azotul amoniacal, nitraţii, nitriţii, umiditatea etc., în timp ce majoritatea poluanţilor anorganici pot fi analizaţi şi după un timp mai îndelungat. În acest caz probele de sol sunt uscate în aer, mojarate, cernute (sită cu ochiuri de 1-2 mm) şi păstrate în sticle închise.

3. Modalităţi de exprimare a concentraţiei poluanţilor/constituienților

Intensitatea agresiunii agenţilor poluanţi asupra componentelor de mediu se

apreciază prin concentraţiile lor care se raportează la valori de referinţă cunoscute și/sau valorile maxime admisibile.

Valorile de referinţă, precum și concentraţiile maxime admisibile (C.M.A.), reprezintă limitele de concentraţii pe care diverşii poluanţi le pot atinge fără să determine efecte toxice asupra mediului înconjurator. C.M.A.-urile sunt reglementate prin ordine ministeriale sau hotărâri ale guvernului şi prevăzute în standarde, respectiv, norme tehnice de calitate sau/și norme sanitare stabilite de Ministerul Sănătăţii.

Concentraţiile agenţilor poluanţi sunt exprimate în unităţi specifice pentru fiecare componenta de mediu, dar majoritar prin raport de amestecare - masa poluant / volum sau masa mediu analizat.

3.1. Poluanţi gazoşi

Principalele moduri de exprimare a concentraţiei compușilor gazoşi poluanţi sunt următoarele: Procente volumetrice (% vol) - reprezintă raportul dintre volumul

poluantului şi volumul total aer (aer plus poluant);

Părţi per milion de volum

(ppmv) - indică numărul de părţi de volum de poluant care se găsesc într-un milion (106) de părţi de volum de aer;

Părţi per bilion de volum

(ppbv) - indică numărul de părţi de volum de poluant dintr-un miliard (109) de părţi de volum de aer;

Părţi per trilion de volum

(pptv) - indică numărul de părţi de volum de poluant dintr-un trilion (1012) de părţi de volum de aer;

Fracţia molară, xi (adimensional) - reprezintă raportul dintre numărul de moli ai

unui component (ni) şi numărul total de moli

18


din amestecul gazos (n):

Xi = n

ni (2)

Ştiind că presiunea totală a unui amestec este egală cu suma presiunilor parţiale ale componenţilor şi considerând că aceştia se comportă ideal, se poate scrie:

P = ip (3)

Pi = PxPn

ni

i (4)

Aceasta înseamnă că presiunea parţială a

unui component (i) dintr-un amestec gazos este direct proporţională cu fracţia lui molară (xi) sau egală cu aceasta dacă presiunea totală a amestecului este de 1 atm.

Raport de amestecare masă/volum

(mg/m3) (g/m3) (g/m3)

- exprimă cantitatea de compus poluant (mg, g, µg) dintr-un anumit volum de aer (de obicei, 1 m3).

3.2. Poluanţi ai mediului acvatic Concentraţia compusilor poluanţi din apă se exprimă prin:

Concentraţia procentuală masică

(%) – reprezintă cantitatea de poluant (g) din 100 grame de apă (100 g apă).

Concentratie normală sau normalitate, n sau N

(val/L) - reprezintă numărul de echivalenti de component dizolvat (ei, val) dintr-un litru de apă (1 L);

Concentraţia molară sau molaritate, m sau M

(mol/L) - reprezintă numărul de moli (ni, moli) de component dintr-un litru de apă (1 L);

Raport masă/volum, m/v

(mg/dm3)

(mg/L) (µg/dm3)

- reprezintă raportul dintre cantitatea de poluant (mg, g) şi volumul de apa (1 L);

Părți per million ppm - 1 ppm = 1 mg/L; numai in cazul soluțiilor: Titrul soluției, T (g/mL) - reprezintă cantitatea de poluant (g) dintr-

un mililitru de apă (1 mL).

19


20

3.3. Poluanţi ai solului

Pentru exprimarea concentraţiei compuşilor poluanţi din sol se foloseşte raportul de amestecare în părţi de greutate: Concentrație procentuală masică

(%) – reprezintă cantitatea de poluant (g) din 100 grame de sol.

Raport de amestecare masic, m/m

(mg/Kg sol uscat) (mg/g sol uscat) (ppm sol uscat)

– reprezintă raportul dintre cantitatea de poluant (mg, g) şi dintr-o cantitate de sol uscat în aer (1 Kg sau 1 g).

Părți per milion (ppm) – 1 ppm = 1 mg / kg sol uscat

Chimia atmosferei

(1 lucrare de laborator - 4 ore / lucrare,

la alegere)

PARTEA APLICATIVĂ: CHIMIA ATMOSFEREI

Laborator 1a

DETERMINAREA SO2 DIN AER

Generalităţi:

În atmosferă se pot găsi urme de dioxid de sulf (SO2) care provin fie de la arderea combustibililor fosili (de exemplu: cărbuni, petrol), fie din diferite unități industriale productive sau de la diferite industrii precum: fabricarea acidului sulfuric, prelucrarea minereurilor ce conţin sulf, fabricarea hârtiei etc.

Dioxidul de sulf este mai greu decât aerul (i.e. densitatea SO2 este de 2,23 g/L la 20⁰C și 1 atm, comparativ cu densitatea aerului care poate varia intre 1,293 - 1,2973 g/L) fiind considerat un gaz incolor cu miros înecăcios de pucioasă arsă. El prezintă o solubilitate relativ ridicată în apă (la 10⁰C solubilitatea este de 15 g SO2 în 100 mL apă, iar la 20⁰C, 11,30 g SO2 în 100 mL apă), iar soluțiile apoase conțin ioni de HSO3

- și SO32- fapt

care evidențiază capacitatea de a conduce curentul electric. SO2 are proprietăţi reducătoare astfel încât se poate oxida în

atmosferă (reacţie catalizată de radiaţiile solare) formând acid sulfuric şi/sau sulfaţi. Asupra plantelor SO2 are acţiune necrozantă, iar asupra oamenilor acţionează ca iritant al aparatului respirator și sistemului olfactiv la concentrații mai mari de cca 20 mg/m3.

C.M.A. = 0,25 mg/m3 (media zilnică). I. Metoda acidimetrică Principiul metodei:

La trecerea aerului care conţine SO2 printr-o soluţie diluată de apă oxigenată cu un pH cunoscut, pH-ul acesteia se modifică în urma oxidării SO2 la acid sulfuric:

SO2 + H2O2 H2SO4 (1) Acidul sulfuric rezultat se titrează cu solutie de tetraborat de sodiu în

prezență de indicator specific conform reacţiei: H2SO4 + Na2B4O7 + 5 H2O Na2SO4 + 4 H3BO3 (2) Cantitatea de soluţie titrantă alcalină (Na2B4O7) necesară readucerii

pH-ului la valoarea iniţială este proporţională cu cantitatea de SO2 din volumul de aer analizat.

23

Laborator 1a: DETERMINAREA SO2 DIN AER

Interferenţe:

Metoda nu este specifică putând interfera diferiți acizi volatili, aerosoli acizi sau alcalini precum şi amoniacul. Interferenţa aerosolilor poate fi îndepărtată prin filtrarea aerului însă, în condiţii de umiditate crescută, o parte din SO2 poate fi reţinut pe filtru.

Cu toate aceste interferenţe, metoda este mult utilizată, mai ales în zone intens poluate. Rezultatele exprimate în mg/m3 SO2 reprezintă indicele de poluare gazoasă acidă.

Reactivi:

Soluţie de indicator. Se dizolvă 0,06 g verde de bromcrezol şi 0,04 g roşu de metil în 100 mL alcool metilic. Culoarea indicatorului virează de la roş-oranj în mediu acid la albastru-turcuoaz în mediu alcalin. La pH = 4,5 culoarea solutiei este gri.

Na2SO3, soluţie apoasa 5%;

Acid clorhidric, soluţie 0,01 N;

Acid sulfuric, soluţie 0,005 N;

Tetraborat de sodiu, soluţie apoasa 0,005 N;

Soluţie absorbantă: apă oxigenată, soluţie 0,5 % cu pH = 4,5. Intr-un flacon cotat de 1000 mL se introduc 10 mL perhidrol (H2O2 30%) şi se diluează cu apă până la semn. Pentru ajustarea pH-ului, într-un pahar de titrare se introduc 50 mL din această soluţie, se adaugă 3 picături indicator şi se titrează cu acid clorhidric 0,01 N până la virajul culorii de la albastru la gri pal.

Se adaugă celor 950 mL soluţie diluată de apă oxigenată de 19 ori cantitatea de acid clorhidric 0,01 N folosită la titrarea celor 50 mL şi se amestecă.

Mod de lucru:

În laborator, pentru a crea posibilităţi de dozare a unor compuşi toxici, se simulează condiţii asemănătoare cu cele întâlnite în atmosferele poluate. La analiza dioxidului de sulf în condiţii de mediu simulat, se foloseşte o instalaţie prezentată in Figura 1a.

SO2 este generat în vasul (1) prin reacţia dintre Na2SO3 (Na2SO3 5%) şi H2SO4 concentrat (H2SO4 95 - 98%) care se adaugă în pâlnia de picurare (2). Printr-un tub de cauciuc prevăzut cu o clemă (3), poluantul este aspirat şi amestecat cu aerul prin intermediul unei piese în formă de T (4), într-un vas tampon (5). Amestecul gazos este antrenat prin barbotare in vasul (6) ce conţine soluţia absorbantă (H2O2 0,5%). Aerul lipsit de SO2 este trecut succesiv prin tuburile (7) şi (8) pentru reţinerea umidităţii. Ca dispozitiv de aspiraţie se foloseşte trompa de apă (10), debitul gazului fiind măsurat cu ajutorul reometrului (9) (cca 0,5 L/min).

Se procedează după cum urmează: se introduc în pâlnia de picurare 3 mL H2SO4 concentrat, iar în vasul de reacţie 5 mL soluţie Na2SO3 5%. În vasul de absorbţie (6) se introduc 50 mL soluţie absorbantă şi se deschide trompa de apă astfel încât debitul aerului aspirat prin piesa (4) (clema 3 închisă) să fie de aproximativ 0,5 L/min. Se deschide apoi robinetul pâlniei de picurare şi se lasă să intre în vasul (1) o parte din cantitatea de acid

24


sulfuric. Se desface clema (3) permiţând astfel antrenarea dioxidului de sulf rezultat din reacţie în curentul de aer. Din acest moment se începe cronometrarea timpului de aspiraţie care trebuie să fie de 30 minute. Din timp în timp se mai lasă să se scurgă în vasul (1) din pâlnia de picurare (2) o altă cantitate de H2SO4 astfel încât într-un interval de 30 minute întreaga cantitate de acid să fie adăugată. După trecerea celor 30 minute se opreşte aspiraţia, se deconectează vasul de absorbţie, iar conţinutul acestuia se aduce cantitativ cu soluţie absorbantă într-un flacon cotat de 100 mL. Se măsoară probe de câte 20 - 25 mL care se introduc în vasul de titrare şi se adaugă câte 3 picături soluţie de indicator. În paralel se prelucrează o probă martor din 25 mL soluţie absorbantă şi 3 picături indicator. Se titrează proba cu soluţie de tetraborat de sodiu 0,005 N până când se obţine o culoare identică cu cea a martorului.

Calculul rezultatelor:

Concentraţia SO2 din proba de aer analizată se exprimă în mg/m3 şi se calculează cu ajutorul relaţiei:

CSO2 (mg/m3) 31032

Wv

VNn Na2B4O7 (3)

în care: n - volumul soluţiei de Na2B4O7 consumat (mL); N - normalitatea soluţiei de Na2B4O7 (val/L); v - volumul probei individuale luate din flaconul cotat (mL); V - volumul flaconului cotat (mL); W - volumul de aer recoltat (L).

Volumul de aer recoltat se află din produsul W = Da.ta, în care:

Da - debitul de aspiraţie (L/h); ta - timpul de aspiraţie (h).

Observaţie: Determinarea se poate realiza şi pH-metric.

1. Pentru aceasta se măsoară din vasul de absorbţie volume diferite,

se introduc într-un pahar de titrare şi se completează până la 50 mL cu soluţie absorbantă de pH = 4,5.

Se titrează pH-metric cu soluţie de Na2B4O7 până când pH-ul soluţiei din vasul de titrare devine 4,5.

2. În cazul prezenţei în aerul atmosferic a amoniacului sau a altor

gaze alcaline, pH-ul soluţiei de analizat va fi alcalin (indicatorul va colora soluţia în albastru). În acest caz soluţia se va titra cu H2SO4 0,005 N iar rezultatul (poluarea acidă) exprimat în SO2 va fi negativ.

25


II. Metoda nefelometrică Principiul metodei:

Pentru a se evita interferenţele datorate prezenţei altor componenţi, cu caracter acid sau bazic, în aerul de analizat ca şi pentru a putea determina concentraţii mai mici de SO2 se poate aplica metoda nefelometrică sau turbidimetrică. Aceasta se bazează pe măsurarea intensităţii luminii difuzate de soluţia absorbantă în care SO2 a fost transformat într-un compus greu solubil. Practic, SO2 se oxidează cu clorat de potasiu iar acidul sulfuric rezultat se dozează nefelometric sub formă de sulfat de bariu după tratare cu clorură de bariu (BaCl2) sau azotat de bariu (Ba(NO3)2).

Au loc reacţiile: 3 SO2 + KClO3 3 SO3 + KCl (4) SO3 + H2O H2SO4 (5) H2SO4 + Ba(NO3)2 BaSO4 + 2 HNO3 (6)

sau H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2 HCl (7)

Reactivi:

Soluţie absorbantă: clorat de potasiu, soluție KClO3 2%; Acid clorhidric, soluţie HCl 1N; Clorură de bariu, soluţie apoasă BaCl2 10% sau azotat de bariu, soluție apoasă Ba(NO3)2 10%; Soluţie etalon stoc pentru SO2: 0,2723 g sulfat de potasiu, K2SO4 p.a., se aduc cantitativ într-un flacon cotat de 100 mL şi se completează la semn cu apă bidistilată; Soluţie etalon de lucru: se prepară din soluţia etalon stoc prin diluare de 50 ori (concentratie de 20 mg/mL).

1 mL din această soluţie conţine 20 mg SO2. Mod de lucru:

Pentru efectuarea lucrării de laborator, SO2 generat conform procedeului descris la metoda acidimetrică este aspirat timp de 30 minute prin absorbitorul (6) ce conţine 20 mL soluţie absorbantă. Debitul de aspiraţie trebuie să fie de aproximativ 0,3 L/min.

Conţinutul vasului de absorbţie se aduce cantitativ într-un flacon cotat de 25 mL unde se mai adaugă, agitând după fiecare adăugare de reactiv, câte 0,5 mL acid clorhidric (HCl 1N) şi 1 mLl soluţie clorură de bariu (BaCl2 10%). Se completează la semn cu apă distilată, se omogenizează conţinutul şi se lasă în repaus timp de 15 minute. Măsurarea opalescenţei se face la un spectrofotometru prevăzut cu accesorii pentru turbiditate la = 420 nm în cuva spectrofotometrului (L<0,5 cm) faţă de un martor preparat din 20 mL soluţie absorbantă şi tratat la fel ca şi proba de analizat.

În lipsa accesoriilor pentru turbiditate, se poate compara turbiditatea probelor de analizat cu aceea a probelor curbei de etalonare, pe fond

26


negru. Valoarea turbidităţii se raportează la curba de etalonare care se

întocmeşte după schema din tabelul 1a. Calculul rezultatelor:

Concentraţia SO2 în aerul analizat se calculează cu ajutorul relaţiei:

CSO2 (mg/m3) C V

Wx (8)

în care: Cx - concentraţia SO2 în proba spectrofotometrată (mg/mL); V - volumul flaconului cotat (mL); W - volumul de aer analizat (m3).

Volumul de aer analizat se află din produsul W = Da.ta, unde:

Da - debitul de aspiraţie (m3/min); ta - timpul de aspiraţie (min).

Tabel 1a. Date pentru trasarea curbei de etalonare (curba de calibrare)

Concentraţie SO2, mg/mL 1.6 3.2 4.8 6.4 8.0 Soluţie etalon de lucru, mL 2 4 6 8 10 Soluţie absorbantă, mL 10 10 10 10 10 Acid clorhidric, mL 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Clorură de bariu, mL 1 1 1 1 1 Apă bidistilată, mL 11,5 9,5 7,5 5,5 3,5 Turbiditate, FTU

Observaţie:

Este posibilă dozarea nefelometrică sau turbidimetrica a SO2 sub formă de PbSO4, în mediu de acid azotic, folosind ca reactiv Pb(NO3)2. Pentru a micşora solubilitatea precipitatului de PbSO4 se poate adăuga alcool etilic.

27


28

(a1) Schema instalației de laborator (a2) Instalația din laborator

Figura 1a. Instalație pentru determinarea componenților gazoși din aer (metodă de recoltare continuă, prin absorbție)


Laborator 1b

DETERMINAREA NH3 DIN AER

Generalităţi:

Amoniacul nu este un component majoritar al atmosferei putând fi prezent în urme fie ca urmare a acțiunii unor bacterii în sol sau vegetație, fie ca urmare a unor emisii din procese industriale, din rețelele de canalizare urbane, menajere sau industriale etc. Este prezent în apropierea platformelor de deșeuri sau provine, în urma unor procese industriale, din materia primă, intermediară sau finită (fabrici de acid azotic, amoniac, îngrăşăminte azotoase, cocserii, rafinării etc.).

El este un gaz incolor, mai uşor decât aerul (i.e. densitate de 0,59 g/L la 25,7⁰C comparativ cu a aerului de 1,293-1,2973 g/L), gust arzător şi miros caracteristic înțepător și sufocant. Este foarte solubil în apă formând NH4OH (la 0⁰C, 900 g NH3/L apă, iar solubilitatea scade cu creșterea temperaturii).

Amoniacul se poate găsi în aer atât sub formă de gaz (NH3) cât şi ca aerosoli lichizi (NH4OH) sau solizi (sulfat de amoniu, sulfat dublu de amoniu şi zinc, clorură de amoniu etc.).

Prin mirosul caracteristic este un factor de disconfort, iar la concentraţii relativ ridicate este un iritant puternic, intoxicația acută putând produce iritații la contact sau chiar moartea subită.

C.M.A. = 0,1 mg/m3 (media zilnică). I. Metoda alcalimetrică Principiul metodei:

Amoniacul se absoarbe într-o soluţie apoasă de acid sulfuric în conformitate cu reacţia:

2 NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 (1) Excesul de acid sulfuric se titrează cu soluţie de hidroxid de sodiu în

prezența de indicator - metiloranj. Metoda se aplică pentru concentraţii relativ mari ale amoniacului în aer.

Reactivi:

soluţie absorbantă: acid sulfuric 0,1 N; Hidroxid de sodiu, soluţie apoasa 0,1 N; Indicator: metiloranj, soluţie 0,1 %.

29

Laborator 1b: DETERMINAREA NH3 DIN AER

Modul de lucru:

Se foloseşte instalaţia din Figura 1a (pagina 28). Se introduc în vasul de reacţie 0,5 mL NH3 10%. Aerul conţinând amoniac se aspiră prin vasul de absorbţie ce conţine

50 mL soluţie H2SO4 0,1 N şi în care s-au adăugat 3-4 picături de metiloranj. Debitul de aspiraţie trebuie să fie de cca 5 L/h, iar timpul de aspiraţie se stabileşte astfel încât soluţia absorbantă să-şi păstreze caracterul acid (culoare roşie). De regulă, timpul de aspiraţie este de minim 15 minute. După consumarea timpului de aspiraţie, vasul de absorbţie se deconectează şi se determină cantitatea de acid sulfuric nereacţionată. Pentru aceasta, conţinutul absorbitorului se aduce cantitativ cu apă distilată într-un flacon Erlenmeyer şi se titrează cu soluţie de NaOH 0,1 N până la virajul culorii de la roşu la galben.

Concentraţia amoniacului în proba analizată se calculează cu relaţia:

CNH3 (mg/m3) = ( )V N V N

W1 1 2 2 317

10

(2)

în care: V1 - volumul soluţiei de H2SO4 introdus în vasul de absorbţie (mL); N1 - concentraţia soluţiei de H2SO4 (val/L); V2 - volumul soluţiei de NaOH folosit la titrare (mL); N2 - concentraţia soluţiei de NaOH (val//L); W - volumul de aer aspirat (L).

II. Metoda spectrofotometrică

Principiul metodei:

Amoniacul reacţionează cu reactivul Nessler (tetraiodomercuriatul dipotasic) în mediu alcalin şi formează un produs de culoare galben-portocaliu (iodura oxi-amido-dimercurică) conform reacţiei:

Hg

NH3 + 2 K2[HgI4] +3 KOH [O NH2]+I- + 7 KI + 2 H2O Hg

(3) iodură oxi-amido-dimercurică Intensitatea culorii soluţiei este proporţională cu cantitatea de

amoniac.

Interferenţe:

Reacţia nu este specifică amoniacului, interferând sărurile de amoniu şi unele amine alifatice. Clorul (Cl2), hidrogenul sulfurat (H2S) şi formaldehida (CH2O) pot modifica rezultatele. Ionii de Fe3+, Cr3+, Co2+, Ni2+ formează în prezenţa reactivului Nessler hidroxizi insolubili care deranjează determinarea amoniacului. Substanţele interferente care se găsesc în atmosferă sub formă de aerosoli pot fi îndepărtate prin

30


filtrarea aerului prin vată de sticlă.

Reactivi:

soluţie absorbantă: acid sulfuric, soluţie H2SO4 0,01 N; reactiv Nessler: În aproximativ 60 mL apă distilată se dizolvă 10 g iodură de potasiu (KI). În această soluţie se adaugă, la cald, în porţiuni mici, agitând continuu, soluţie saturată de clorură mercurică până când precipitatul roşu de iodură mercurică care se formează nu se mai redizolvă. În amestecul răcit sub curent de apă, se adaugă treptat o soluţie rece obţinută prin dizolvarea a 30 g hidroxid de potasiu (KOH) în 60 mL apă distilată, apoi încă 1 mL soluţie saturată de HgCl2 şi se completează cu apă la 200 mL. Se lasă în repaos 24 ore, după care se separă soluţia limpede. Reactivul se păstrează în sticle de culoare brună astupată cu un dop de cauciuc; Soluţie etalon: Se dizolvă 0,3143 g clorură de amoniu (NH4Cl) în 100 mL apă distilată. 1 mL soluţie corespunde la 1 mg NH3. Soluţia etalon de lucru: se obţine prin diluarea soluţiei stoc de 100 de ori cu apă distilată. 1 mL soluţie etalon diluată conţine 10 mg NH3.

Modul de lucru:

Pentru lucrarea de laborator se foloseşte instalaţia din Figura 1a. În vasul de reacţie se introduc 0,5 mL NH3 10%, iar în vasul de absorbţie 50 mL soluţie H2SO4 0,01 N. Se deschide trompa de apă astfel încât debitul aerului aspirat prin piesa (4) (clema (3) închisă) şi măsurat cu ajutorul reometrului (9) să fie de aproximativ 0,5 L/min. Se deschide clema (3) pentru a permite antrenarea amoniacului din vasul (1) în curentul de aer şi se porneşte cronometrul. Se deschide robinetul de la pâlnia de picurare (2) şi se continuă aspirarea aerului cu amoniac prin soluţia absorbantă timp de 30 minute. După consumarea celor 30 minute se opreşte aspirarea, se deconectează vasul de absorbţie şi se aduce cantitativ conţinutul acestuia într-un balon cotat de 100 mL. După completare la semn şi omogenizare se măsoară volume diferite de soluţie (1 - 3 mL) care se introduc în flacoane cotate de 25 mL. În fiecare flacon se adaugă soluţie absorbantă astfel încât volumul total să fie de aproximativ 20 mL, câte 2 ml reactiv Nessler şi se completează la semn cu soluţie absorbantă. După un repaus de 30 minute, se măsoară absorbanţa soluţiei la = 450 nm faţă de un martor preparat cu acelaşi volum de soluţie absorbantă.

În cazul unor concentraţii mari de amoniac (NH3), la adăugarea reactivului Nessler se observă tulburarea soluţiei sau chiar apariţia unui precipitat brun care nu se dizolvă prin diluare. Aceste soluţii nu se mai spectrofotometrează, iar conţinutul de amoniac în aerul analizat se stabileşte luând în considerare concentraţiile celorlaltor probe.

Concentraţia amoniacului în proba de aer se calculează pe baza unei curbe de etalonare obţinute prin prelucrarea asemănătoare a unor volume cunoscute din soluţia etalon de lucru si tratare cu reactiv Nessler, conform datelor din tabelul 1b si Figura 1b.

31

Laborator 1b: DETERMINAREA NH3 DIN AER

32

Tabel 1b. Date pentru trasarea curbei de etalonare (curba de calibrare)

Concentraţie amoniac, mg/mL 0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 Volum soluţie etalon, mL 0 1 2 3 4 5 Apă distilată, mL 23,0 22,6 22,2 21,8 21,4 21,0Reactiv Nessler, mL 2 2 2 2 2 2 Absorbanţă, A450

A

Ax

CNH3 Cx Figura 1b. Curba de etalonare a NH3 din aer


Concentraţia NH3 în aerul analizat se calculează cu ajutorul relaţiei:

CNH3 (mg/m3) C V

Wx (8)

în care: Cx - concentraţia NH3 în proba spectrofotometrată (mg/mL); V - volumul flaconului cotat (mL); W - volumul de aer analizat (m3).

Volumul de aer analizat se află din produsul W = Da.ta, în care: Da - debitul de aspiraţie (m3/h); ta - timpul de aspiraţie (h).


Laborator 1c

DETERMINAREA NO2 DIN AER

Generalităţi:

Monoxidul (NO) şi dioxidul de azot (NO2) sunt principalii oxizi de azot implicaţi în poluarea atmosferei. Sursa cea mai importantă de monoxid de azot o reprezintă procesele biologice, respectiv acţiunea bacteriilor asupra compuşilor cu azot. De asemenea, cantităţi mari de NO sunt produse în procesele de combustie, alături de cantități importante de NO2 (producere directă). Alte cantităţi de dioxid de azot din atmosferă provin din oxidarea monoxidului sau ca urmare a reacţiilor fotochimice în care sunt implicate hidrocarburi.

Oxizii de azot, îndeosebi NO2, au acţiune toxică asupra căilor respiratorii.

C.M.A = 0,1 mg/m3 (media zilnică). Metoda spectrofotometrică Principiul metodei:

Dioxidul de azot (NO2) reacţionează cu acidul sulfanilic (H2N-C6H4-SO3H), în mediu slab acid şi formează o sare de diazoniu care dă cu -naftilamina un colorant azoic, de culoare roşie. Intensitatea coloraţiei compusului rezultat este proporţională cu concentraţia dioxidului de azot. Se consideră că au loc reacţiile:

N H 2

S O 3 H

+ H N O 2 + CH3COOH CH3COO- +2 H2O

N+ N

SO3H

N + N

CH3 COO- +

NH2

N

N H 2

+ C H3COOH

N

33

Laborator 1c: DETERMINAREA NO2 DIN AER

Reactivi:

Azotit de sodiu, soluţie apoasă NaNO2 10%; Acid sulfuric concentrat, H2SO4 96 sau 98%; Soluţie absorbantă: iodură de potasiu, soluţie apoasă KI 5%; Sulfit de sodiu, soluţie apoasă NaSO3 0,01 N proaspăt preparată; Soluţie de -naftilamină : 0,2 g -naftilamină se amestecă cu 20

mL apă bidistilată, se fierbe 3 minute şi după dizolvare se adaugă 150 mL acid acetic 12%;

Soluţie de acid sulfanilic: 0,5 g acid sulfanilic se dizolvă în 150 mL acid acetic 12%;

Soluţie etalon stoc: 0,1080 g azotit de sodiu (NaNO2) se aduc cantitativ într-un flacon cotat de 100 mL şi se completează la semn cu apă bidistilată. 1 mL din această soluţie corespunde la 1 mg NO2;

Soluţia etalon de lucru: se prepară din soluţia stoc prin diluare de 1000 ori. 1 mL din această soluţie corespunde la 1 g NO2.

Mod de lucru:

Pentru efectuarea lucrării de laborator, dioxidul de azot este generat prin tratarea azotitului de sodiu cu acid sulfuric:

2 NaNO2 + H2SO4 2 HNO2 + Na2SO4 (1) 2 HNO2 NO + NO2 + H2O (2) În instalația de laborator prezentată în Figura 1a (pagina 28), în

vasul de reacţie (1) se introduc 5 mL soluţie NaNO2 10%, iar din pâlnia de picurare (2) se adaugă, cu picătura, 5 mL H2SO4 concentrat. Amestecul de oxizi de azot, generat în vasul (1), este aspirat, împreună cu aerul, cu un debit de cca 0,3 L/min, printr-un vas de absorbţie conţinând 20 mL soluţie absorbantă de KI 5%. În timpul recoltării probelor, absorbitorul trebuie ferit de lumina solară (învelire cu hârtie neagră sau folie de aluminiu).

După expirarea timpului de recoltare, conţinutul absorbitorului se aduce cantitativ într-un flacon cotat de 25 mL. Se adaugă 0,5 mL acid sulfanilic, 0,5 mL -naftilamină, se agită şi se lasă în repaus 10 minute. Se introduc apoi 5 picături de sulfit de sodiu 0,01 N, se completează la semn cu apă distilată şi se măsoară absorbanţa la = 520 nm faţă de un martor preparat cu 20 mL soluţie absorbantă şi prelucrat la fel ca proba de analizat.

Concentraţia NO2 în proba de aer analizată se află pe baza unei curbe de etalonare. Pentru trasarea curbei de etalonare se folosesc datele procesate din tabelul 1c.


Pentru calcularea concentraţiei dioxidului de azot (NO2) în aerul analizat se utilizează relaţia:

CNO2 (mg/m3) = C V

Wx (8)

34


în care: Cx - concentraţia NO2 în proba analizată, mg/mL; V - volumul flaconului cotat, mL; W - volumul de aer prelevat, m3.

Volumul de aer analizat se află din produsul W = Da.ta, în care: Da - debitul de aspiraţie (m3/h); ta - timpul de aspiraţie (h).

Tabel 1c. Date pentru trasarea curbei de etalonare (curba de calibrare)

Concentraţia NO2, mg/mL 0 0,16 0,32 0,48 0,64 0,80 Soluţia etalon de lucru, mL 0 4 8 12 16 20 Soluţie absorbantă, mL 20 16 12 8 4 0 Acid sulfanilic, mL 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 -naftilamină, mL 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 Sulfit de sodiu, picături 5 5 5 5 5 5 Apă distilată, mL 4 4 4 4 4 4 Absorbanţa, A520 Observaţii:

1. Reacţia care stă la baza determinării spectrofotometrice a dioxidului de azot (NO2) nu este strict stoechiometrică, o serie de alte reacţii secundare ducând la pierderi de NO2 atât în timpul fazei de barbotare a aerului prin soluţia absorbantă cât şi la punerea în contact cu amina aromatică. Ca urmare, pentru obţinerea unor rezultate corecte, este necesară aplicarea unui coeficient empiric de corespondenţă între NO2 de dozat şi acidul azotos format în soluţie.

Factorul de corecţie are valoarea 0,72 ceea ce înseamnă că dintr-

un mol de NO2 gazos numai 0,72 moli se regăsesc în soluţie sub formă de ioni NO2

-. Acesta este motivul pentru care se cântăresc 0,108 g NaNO2 în loc

de 0,1499 g, conform raţionamentului:

(46 g ………… 0,72 x 69 g NaNO2 )

0,1 g ………… x , x = g108,046

6972,01,0

NaNO2

35

Laborator 1c: DETERMINAREA NO2 DIN AER

36

2. Monoxidul de azot (NO) se dozează indirect, după oxidare la dioxid de azot (NO2). În mod obişnuit, pentru a asigura oxidarea cantitativă a NO şi a evita eventualele pierderi ca urmare a hidrolizei dioxidului de azot rezultat, se foloseşte anhidridă cromică solidă.

Trioxidul de crom (Cr2O3), introdus într-un tub de sticlă este

încadrat între două tampoane de vată de sticlă şi menţinut în timpul determinării la o temperatură de 50-550C pentru a împiedica lichefierea datorită vaporilor de apă din atmosferă.

Practic, la analiza NOx, aerul este trecut prin absorbitorul pentru

NO2, printr-un tub cu carbonat de calciu/sulfat de sodiu anhidru (amestec 2:1) pentru reţinerea umidităţii, prin tubul cu anhidridă cromică şi apoi printr-un alt absorbitor pentru reţinerea NO2-ului format în urma oxidării NO.

De asemenea, este posibilă recoltarea în paralel a probelor de aer

conţinând NOx. În această situaţie curentul gazos, divizat, urmează două căi diferite:

(1) una conţinând absorbitorul pentru NO2 existent ca atare în aer, și (2) alta conținând tubul cu anhidridă cromică şi un absorbitor pentru reţinerea NO2 total (existent iniţial şi rezultat din oxidarea NO).

Chimia apei

(1 lucrare de laborator - 4 ore / lucrare,

la alegere)

PARTEA APLICATIVĂ: CHIMIA APEI

Laborator 2a

DETERMINAREA SUBSTANŢELOR OXIDABILE DIN APĂ

Generalităţi:

Conţinutul de substanţe organice din apă depinde de tipul de apă şi/ sau de starea acesteia (i.e. apă curgătoare, stătătoare – din lacuri, bălți, subterană, apă minerală, apă de mare, etc.), provenienţa lor datorându-se unor cauze naturale (procese telurice) sau ca urmare a poluării (deversare sau introducere directă sau indirectă în apă de compuși poluanți). Creşterea cantităţii de substanţe organice din apă sau apariţia lor la un moment dat constituie un indicator de poluare, dar și al prezenţei unor germeni care însoţesc de obicei substanţele organice.

Substanţele organice oxidabile din apă sunt reprezentate de acei compuşi care se pot oxida sub acţiunea unui oxidant (de exemplu, KMnO4 sau K2Cr2O7 în mediu puternic acid) și sunt apreciate prin consumul chimic de oxigen (CCO) adică prin cantitatea de oxigen echivalentă cu consumul de oxidant pentru oxidarea substanțelor organice oxidabile din apă.

Ca urmare, consumul chimic de oxigen (CCO) reprezintă măsura oxidabilităţii compuşilor organici şi anorganici din ape, dar în principal a compușilor organici. Oxigenul echivalent cu compuşii care pot fi oxidaţi se determină utilizând un agent oxidant puternic (permanganat de potasiu, KMnO4 sau bicromat de potasiu, K2Cr2O7) în mediu acid. După modul de determinare, notarea se face CCO-Mn sau CCO-Cr. Deoarece se urmăreste oxidarea totală la CO2 şi H2O, acest test de control se realizează la temperatură ridicată (fierbere), în prezenţa H2SO4 şi KMnO4, sau la temperatură de 150oC, cu adaos de catalizator (HgSO4), în prezenţa H2SO4 şi K2Cr2O7.

Acest indicator al compușilor organici oxidabili a fost introdus deoarece timpul de realizare este relativ mic (10-15 minute în cazul CCO-Mn sau 2-3 ore în cazul CCO-Cr, comparativ cu testul de control al compușilor organici biodegradabili - CBO5 sau CBO20 care durează 5 zile sau 20 zile după caz) şi dă informaţii asupra conţinutului total de compuşi organici (deci chiar şi asupra celor toxici pentru cultura de microorganisme).

I. Metoda cu permanganat de potasiu (CCO-Mn) Principiul metodei:

Permanganatul de potasiu (KMnO4) acţionează asupra substanţelor oxidabile din apă, în mediu acid (H2SO4) şi la cald, iar excesul de

39

Laborator2a: DETERMINAREA SUBSTANTELOR OXIDABILE DIN APA

permanganat de potasiu se determină cu acid oxalic (H2C2O4). Se consideră că au loc următoarele reacţii:

Substanţe oxidabile + MnO4

- + 8 H+ Substanţe oxidate + + Mn2+ + 4 H2O (1)

2 KMnO4 (exces) + 5 H2C2O4 + 3 H2SO4 2 MnSO4 + K2SO4 + + 10 CO2 + 8 H2O (2)

Metoda cu permanganat de potasiu (în mediu acid și la cald) este uşor de aplicat și nu durează mult. Dar, ea prezintă dezavantajul că anumite substanţe organice, cum ar fi: unii aminoacizi, acizi carboxilici saturaţi sau cetone, nu sunt oxidate sau sunt oxidate parţial. Din acest motiv metoda este aplicată îndeosebi pentru ape de suprafaţă mai puţin poluate sau în cazul apei potabile, rezultatele fiind orientative.

Interferenţe:

Hidrogenul sulfurat (H2S), sulfurile (S2-) şi nitriţii (NO2-) interferă în

determinare deoarece pot reacţiona chiar şi la rece cu oxidantul utilizat (MnO4

-). Se consideră însă că în mediu acid (H2SO4) ei sunt îndepărtaţi. Pentru o apreciere mai corectă a conţinutului de substanţe organice oxidabile este necesară determinarea separată a fiecărui interferent, prin metode specifice şi corectarea valorilor rezultate ale CCO-ului.

Interferenţa clorurilor (Cl-), prezente în concentraţii mari (> 300 mg/dm3 sau mg/L), se înlătură recurgând la oxidare în mediu alcalin.

Reactivi:

Permanganat de potasiu, soluţie KMnO4 0,01 N: se prepară prin diluarea unei soluţii standardizate de KMnO4 0,1 N. Pentru obţinerea soluţiei de KMnO4 0,1 N se cântăresc 3,16 g substanţă solidă care se dizolvă în apă distilată într-un flacon cotat de 1000 mL și se completează la semn. Concentraţia soluţiei obţinute se determină cu acid oxalic. Acid oxalic, soluție H2C2O4 0,01 N: se prepară prin diluarea soluţiei

0,1 N. Pentru a obţine soluţia H2C2O4 0,1 N se introduc 6,3033 g substanţă solidă (H2C2O4

. 2H2O) într-un flacon cotat de 1000 mL şi se dizolvă cu aproximativ 500 mL apă distilată. Se adaugă cu atenţie 5 mL acid sulfuric concentrat (H2SO4 96% sau 98%), se agită, se lasă să se răcească la temperatura camerei şi apoi se completează la semn cu apă distilată. Se păstrează în sticle brune, cu dop şlefuit. Acid sulfuric, soluție apoasă H2SO4 1:3 (v/v). Soluţia se obţine

adăugând o parte de acid sulfuric concentrat (100 mL H2SO4 98%) la 3 părţi apă distilată (300 mL apă distilată). Amestecul fierbinte se tratează cu soluţie de KMnO4 0,01 N până la apariţia unei coloraţii slab roz. Hidroxid de sodiu, soluţie apoasă NaOH 30%.

Mod de lucru: În funcţie de cantitatea de ioni clorură (Cl-) din apă, oxidarea substanţelor organice se poate realiza în mediu acid (H2SO4) sau alcalin (NaOH).

40


a) Conţinutul de cloruri în apă este sub 300 mg/L

Mod de lucru: 100 mL apă de analizat se introduc într-un flacon Erlenmeyer, perfect

curat (fără urme de substanţe organice), peste care se adaugă 5 mL acid sulfuric 1:3 (v/v) şi 10 mL soluţie KMnO4 0,01N, exact măsuraţi cu o pipetă de 10 mL sau direct dintr-o biuretă umplută cu soluție de KMnO4.

Se fierbe pe plită exact 10 minute din momentul în care începe fierberea. Se îndepărtează de pe plită, apoi se adaugă 10 mL soluţie acid oxalic H2C2O4 0,01N. Soluţia devenită incoloră se titrează cu permanganat de potasiu KMnO4 0,01N dintr-o biuretă până la apariţia coloraţiei roz slab, persistentă.


Conţinutul de substanţe organice oxidabile se exprimă fie prin cantitatea de permanganat de potasiu consumată (mg KMnO4/L), fie prin cantitatea de oxigen echivalentă consumului de permanganat de potasiu (mg O2/L), ambele raportate la 1 dm3 apă (1 L apă de analizat).

Prin urmare se pot folosi următoarele relaţii de calcul:

CCO (mg KMnO4/L) = [( ) ] ,V V N V N

V

1 1 2 2

3

316071000 (3)

CCO (mg O2/L) = [( ) ]V V N V N

V

1 1 2 2

3

81000 (4)

în care:

V - volumul soluţiei de KMnO4 0,01N adăugat iniţial, mL; V1 - volumul soluţiei de KMnO4 0,01N folosit la titrare, mL; V2 - volumul soluţiei de H2C2O4 0,01N adăugat, mL; N1 - concentraţia soluţiei de KMnO4 (val/L); N2 - concentraţia soluţiei de H2C2O4 (val/L); V3 - volumul de apă de analizat (mL).

b) Conţinutul de cloruri în apă este peste 300 mg/L

Mod de lucru: 100 mL apă de analizat se introduc într-un flacon Erlenmeyer în care

se mai adaugă 0,5 mL soluţie NaOH 30% şi 10 mL KMnO4 0,01 N. Se fierbe exact 10 minute, apoi se adaugă în probă 5 mL soluţie H2SO4

1:3 (v/v) şi 10 mL H2C2O4 0,01 N după care se titrează cu KMnO4 0,01 N până când lichidul incolor capătă o tentă slab roz.


Acelaşi ca la punctul a.

41


Observaţii:

1. Conţinutul de cloruri din apă (mg Cl-/L) se determină prin titrare cu soluţie de azotat de argint (AgNO3 0,01N) în prezență de indicator specific, cromat de potasiu K2CrO4).

2. Dacă proba de analizat capătă în timpul fierberii o tentă slab brună

sau se decolorează total (indiciu al consumului total al agent oxidant - MnO4

- și prezența unei cantități mari de substanțe organice oxidabile), determinarea se repetă pe o probă obţinută prin diluarea unei cote părţi, măsurată exact, cu apă distilată la un volum de 100 mL.

II. Metoda cu dicromat de potasiu (CCO - Cr)

Metoda fierberii sub reflux Principiul metodei:

Substanţele organice din apă sunt oxidate, în mediu de acid sulfuric, cu soluţie de dicromat de potasiu (K2Cr2O7), iar excesul de reactiv oxidant se titrează cu soluţie de sare Mohr (sulfat dublu de fier (II) şi amoniu), în prezenţa feroinei ca indicator (metoda fierberii sub reflux).

Au loc următoarele reacții: Substanțe oxidabile + Cr2O7

2- + 14 H+ Substanţe oxidate + + 2 Cr3+ + 7 H2O (5)

K2Cr2O7 (exces) + 6 Fe(NH4)2(SO4)2 + 7 H2SO4 Cr2(SO4)3 +

+ K2SO4 + 3 Fe2(SO4)3 + 6 (NH4)2SO4 + 7 H2O (6)

Metoda se foloseşte pentru determinarea substanţelor organice din toate tipurile de apă, inclusiv apă uzată.

Interferențe:

Aceleaşi ca la metoda cu permanganat de potasiu (CCO-Mn). Interferența clorurilor (Cl-) se elimină prin adăugare de sulfat de argint (AgSO4). Drept catalizator de reacţie (pentru oxidarea compuşilor organici alifatici) se foloseşte sulfatul mercuric (HgSO4).

Reactivi:

Acid sulfuric concentrat, H2SO4 98% (d=1,84 g/cm3); Dicromat de potasiu, soluţie K2Cr2O7 0,25 N şi 0,025 N. Pentru

obţinerea soluţiei de concentraţie 0,25 N se cântăresc 1,2259 g K2Cr2O7 solid, uscat timp de 2 ore la 1050C, se dizolvă într-un flacon cotat de 100 mL şi se completează la semn cu apă distilată. Soluţia de K2Cr2O7 0,025 N se prepară din soluţia 0,25 N prin diluare de 10 ori cu apă distilată.

Sulfat de fier (II) şi amoniu (sare Mohr), soluţie Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N. Se cântăresc 9,75 g sare Mohr [Fe(NH4)2(SO4)2

.6 H2O] şi se aduc cu apă distilată într-un flacon cotat de 250 mL. Se adaugă cu atenţie 5

42


mL H2SO4 98% şi după răcire la temperatura camerei se completează la semn cu apă bidistilată. Înainte de fiecare utilizare se determină factorul soluţiei cu ajutorul soluţiei de K2Cr2O7 0,25 N. Pentru aceasta, se introduc 10 mL din soluţia de K2Cr2O7 0,25 N într-un flacon Erlenmeyer, se diluează la aproximativ 100 mL cu apă distilată şi se adaugă cu atenţie 30 mL H2SO4 concentrat. După răcire, se titrează cu soluţie sare Mohr 0,1 N, în prezenţa feroinei ca indicator, până la virajul culorii la brun-roşcat. Factorul soluţiei se calculează cu formula:

F = v / v1 (7)

în care:

v - volumul soluţiei de K2Cr2O7 0,25 N, mL; v1 - volumul soluţiei de sare Mohr 0,1 N consumat la titrare, mL;

Soluţia de sare Mohr, Fe(NH4)2(SO4)2 0,01 N: se prepară din soluţia 0,1 N prin diluare de 10 ori cu apă distilată. Factorul soluţiei se determină înainte de fiecare utilizare, cu ajutorul soluţiei de K2Cr2O7 0,025 N, procedând conform modului de lucru descris anterior.

Feroină, soluţie de o-fenantrolină feroasă, indicator. Se cântăresc 1,485 g o-fenantrolină (C12H8N2.H2O) şi 0,695 g sulfat de fier (II), se dizolvă cu apă distilată şi se diluează la 100 mL.

Sulfat de argint, Ag2SO4 solid. Sulfat de mercur, HgSO4 solid.

Modul de lucru:

Într-un balon cu gât şlefuit şi fund plat, cu capacitatea de 250 mL (Figura 2a), se introduc 20 mL probă de apă de analizat, 0,4 g HgSO4 şi 10 mL soluţie de K2Cr2O7 0,025 N. Se adaugă cu atenţie, sub agitare şi răcire la jet de apă, 30 mL H2SO4 98% (d= 1,84 g/cm3) şi 0,4 g Ag2SO4

solid. Se fixează balonul la un refrigerent cu reflux, se dă drumul la apa de răcire şi se fierbe timp de 2 ore. Se opreşte încălzirea şi se lasă să se răcească la temperatura camerei (30 minute). Se spală refrigerentul, adăugând prin partea de sus 25 mL apă distilată, se deconectează şi apoi se transferă cantitativ conţinutul balonului într-un flacon Erlenmeyer. Se adaugă 3 picături soluţie de feroină şi se titrează K2Cr2O7 rămas neconsumat cu soluţie de sare Mohr 0,01 N până la virajul culorii de la albastru verzui la brun-roşcat.

În paralel, se prelucrează asemănător un martor folosind apă distilată în locul probei de apă de analizat.


Conţinutul de substanțe organice oxidabile din apă se exprimă prin cantitatea de oxigen (mg O2/L) care ar fi necesară pentru oxidarea lor și se calculează cu formula:

CCO (mg O2/L) = 10008)( 21

V

NVV (6)

43


sau

CCO (mg O2/L) = 10002,0)( 21

V

FVV (7)

în care: V1 - volumul soluţiei de sare Mohr folosit la titrarea martorului, mL; V2 - volumul soluţiei de sare Mohr folosit la titrarea probei de

analizat, mL; V - volumul probei de apă pentru analizat, mL; N - normalitatea soluţiei de sare Mohr, val/L; F - factorul soluţiei de sare Mohr. În cazul prezenţei substanţelor interferente, relaţia de calcul devine: CCO’ (mg O2/L) = CCO - X (8)

în care: CCO - consumul chimic de oxigen corespunzător substanţelor

oxidabile din apa analizată (mg O2/L) calculat conform relaţiei anterioare; X - conţinutul de substanţe interferente (H2S, NO2

-, Fe2+) determinat conform STAS-urilor şi exprimat în mg O2/L.

Observaţie:

În timpul fierberii la reflux, culoarea soluţiei din balon trebuie să se menţină galbenă. Dacă aceasta devine verde, analiza trebuie repetată, într-un vas curat, folosind soluţiile K2Cr2O7 0,25 N şi Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N; se va ţine cont la calcul de normalitatea sau factorul soluţiei utilizate.

(1) Instalație fierbere sub reflux (2) Tub probă/eprubetă pentru CCO-Cr

Figura 2a. Instalaţie pentru determinarea CCO – Cr

44


Metoda spectrofotometrică sau metoda reactorului pentru CCO-Cr Principiul metodei:

Același ca și la metoda fierberii sub reflux; diferă doar condițiile de oxidare și instalația folosită.

Ca urmare, substanţele organice din apă sunt oxidate, în mediu de acid sulfuric concentrat, cu soluţie de dicromat de potasiu (K2Cr2O7), drept catalizator fiind folosit sulfatul mercuric (HgSO4). Interferența clorurilor (Cl-) se elimină prin adăugare de sulfat de argint (AgSO4).

Reactivi: Același ca și la metoda fierberii sub reflux, iar echipamentul necesar

este un reactor/cuptor pentru CCO-Cr sau o etuvă reglabilă cu posibilitate de stabilizare la 150°C timp de 2 ore (Figura 2a (4)) pentru eprubete CCO-Cr (Figura 2a (3)), precum și un spectrofotometru performant (Figur.2a(5)).

(3) - Tub probă/ eprubetă pentru CCO-Cr

(4) - Etuvă termoreglabilă

(5) - Spectrofotometru VIS

Figura 2a (continuare) - Diferite eprubete CCO-Cr si echipamente de laborator

Mod de lucru: Se folosesc tuburi speciale sau eprubete pentru oxidare realizate din

sticlă foarte rezistentă, cu capace rodate, iar amestecul oxidant este format din dicromat de potasiu (K2Cr2O7 0,25 N), acid sulfuric concentrat (H2SO4 96% sau 98%), şi sulfat de argint (AgNO3, pentru a elimina interferenţa clorului, în general clorurilor, în oxidare). Catalizatorul este sulfatul mercuric (HgSO4, 0,4 g solid) în acid sulfuric concentrat (10 - 15 mL), numit și amestec catalizator pentru CCO-Cr.

45


46

Tuburile/eprubetele cu probe de analizat şi amestec oxidant sunt introduse în etuvă la 150oC, timp de 2 ore. După răcire, se măsoară absorbanța probelor oxidate la lungimea de undă de 600 nm (acestea trebuie să fie de culoare portocaliu-galben, nu slab verziu – indicator al unei cantități insuficiente de amestec oxidat introdus în eprubeta cu probă de analizat).

Valoarea CCO-Cr se poate determina direct în [mg O2/L] prin măsurarea absorbanţei probei răcite la = 600 nm (A600) față de o probă martor preparată și tratată ca și probele de analizat dar conținând numai apă distilată și amestec oxidant în aceleași proporții, la un spectrofotometru de laborator.

Calcularea rezultatelor:

Pentru calcularea consumului chimic de oxigen (CCO-Cr) în proba de apă de analizat se utilizează relaţia:

CCO-Cr (mg O2/L) = V

VCx 1 (8)

în care: Cx – valoarea CCO-Cr rezultată din curba de etalonare pentru

valoarea absorbanței măsurate la spectrofotometru (Ax), mg O2/L; V1 – volumul total al probei oxidate cu amestec oxidant la 600°C din

eprubetă, mL; V – volumul de apă analizat, m3. Este necesară trasarea curbei de etalonare (curba de calibrare,

A600=f(CCO-Cr)) care face corelarea dintre absorbanţă (A600) şi valoarea CCO-Cr (mg O2/L), folosind ca substanţă etalon pentru realizarea curbei de etalonare ftalatul acid de potasiu (soluții diluate de etalonare cu concentrații diferite, reprezentative pentru seriile de CCO-Cr de 0-50 mg O2/L și/sau 20-250 mg O2/L).

Observații: 1. Testele CCO şi CBO5 sunt cele mai folosite pentru caracterizarea

apelor industriale şi apei potabile din punct de vedere al încărcării organice.

2. Totdeauna valoarea CCO-Cr va fi mai mare decât a CBO5. De exemplu, pentru ape uzate urbane, CBO5 = 100 - 400 mg O2/L și

CCO-Cr = 200 - 500 mg O2/L, iar pentru ape uzate industriale, de la fabricarea celulozei şi hârtiei CBO5 = 100 - 600 mg O2/L ; CCO = 800 - 1800 mg O2/L .


Laborator 2b

DETERMINAREA OXIGENULUI DIZOLVAT DIN APĂ

Generalităţi:

Cantitatea de oxigen dizolvată în apă depinde de temperatura apei, presiunea aerului, conţinutul de substanţe oxidabile şi de prezenţa microorganismelor. Scăderea cantităţii de oxigen din apă duce la pierderea caracterului de prospeţime a acesteia, dându-i un gust fad (nu satisface senzaţia de sete) şi o făce nepotabilă. De asemenea, scăderea concentraţiei oxigenului dizolvat din apă reduce capacitatea de autopurificare a apelor naturale favorizând persistenţa poluării cu toate consecinţele nedorite.

Prezența oxigenului dizolvat este obligatorie pentru existența vieții acvatice (i.e. concentrație minimă necesară de 4 mg O2/L), respectiv pentru autopurificarea resurselor naturale de apă prin procese oxidative de decompunere a materiilor organice biodegradabile, procese de sinteză material nou celular și alte procese de natură fizică, chimică și/sau biologică.

I. Determinarea concentrației oxigenului dizolvat din apă Principiul metodei:

În mediu alcalin (NaOH) de iodură de potasiu (KI), oxigenul dizolvat (O2) în apă oxidează hidroxidul de mangan (II) la hidroxid de mangan (III). Mn(OH)3, în mediu acid, eliberează iodul (I2) din iodura alcalină (KI) într-o cantitate echivalentă cu oxigenul dizolvat (O2). Iodul rezultat (I2) se determină prin titrare cu tiosulfat de sodiu (Na2S2O3).

Se consideră că au loc următoarele reacţii: MnSO4 + 2NaOH Mn(OH)2 + Na2SO4 (1)

4Mn(OH)2 + O2 +2 H2O 4Mn(OH)3 (2)

4Mn(OH)3 + 4KI + 6H2SO4 4MnSO4 + 2I2 + 2K2SO4 +

+ 12H2O (3)

2I2 + 4Na2S2O3 4NaI + 2Na2S4O6 (4) Reactivi:

Sulfat sau clorură de mangan (II): MnSO4

. 6H2O, soluţie apoasă 50% sau MnCl2. 2H2O, soluţie apoasă 28%;

47

Laborator 2b: DETERMINAREA OXIGENULUI DIZOLVAT DIN APĂ

Amestec alcalin, KI + NaOH: 15 g KI și 30 g NaOH se dizolvă în apă distilată şi se completează volumul la 100 mL; Acid sulfuric concentrat, H2SO4 96% sau 98% (d = 1,84 g/cm3) diluat cu apă distilată 1:3 (v:v); Amidon, soluţie apoasă 1%; Tiosulfat de sodiu, soluţie apoasă Na2S2O3 0,025 N.

Mod de lucru:

Pentru determinarea oxigenului dizolvat (O2 dizolvat), apa se

recoltează în flacoane speciale Winckler (flacoane cu dop rodat sau iodometrice, Figura 2b), de volum cunoscut, recoltarea făcându-se cu grijă astfel încât în apă să nu patrundă aer în timpul manipulărilor. Flaconul se umple complet şi apoi se introduce dopul, eliminându-se excesul de apă (fără bule de aer în interior). Se fixează oxigenul, adăugând cu atenţie 2 mL soluţie de MnSO4 sau MnCl2 şi 2 mL amestec alcalin (KI + NaOH). Se pune dopul şi se agită conţinutul vasului.

Figura 2b - Flacon de sticlă Winckler

În prezenţa oxigenului se formează un precipitat brun roşcat de

Mn(OH)3, iar în absenţa oxigenului precipitatul rămâne alb datorită Mn(OH)2 format. După depunerea completă a precipitatului se deschide flaconul şi se îndepărtează cu atenţie aproximativ 10 - 20 mL apă limpede, apoi se introduc 5 mL soluţie de H2SO4 1:3 (v/v). Se astupă flaconul cu dopul, se agită bine şi se lasă în repaus, la întuneric, timp de 10 minute. Se transferă cantitativ conţinutul flaconului Winckler într-un flacon Erlenmeyer şi se titrează iodul (I2) rezultat cu soluţie de tiosulfat de sodiu (Na2S2O3) până la galben deschis. Se adaugă 1-2 mL soluţie apoasă de amidon şi se continuă titrarea până la dispariţia culorii albastre.


Conţinutul de oxigen dizolvat în apă se calculează cu formula:

CO2 dizolvat (mg O2/L) 10004V

8Nv

(5)

în care: v - volumul soluţiei de Na2S2O3 folosit la titrare, mL; N - concentraţia soluţiei de Na2S2O3, val/L;

48


V - volumul flaconului Winckler folosit pentru determinarea oxigenului dizolvat, mL;

4 - volumul sumat al soluţiilor de MnSO4 şi amestec alcalin (KI + NaOH) adăugat în proba de analizat, mL.

II. Determinarea deficitului de oxigen din apă Generalităţi:

Deficitul de oxigen este diferenţa dintre cantitatea de oxigen dizolvat

în apă în condiţii de saturaţie şi cantitatea de oxigen găsită în proba de apă analizată. Acest indicator permite caracterizarea stării unei ape: cu cât deficitul de oxigen este mai mare, cu atât nivelul poluării este mai înalt şi, implicit, riscul pentru sănătatea consumatorilor mai ridicat.

Principiul metodei:

Se face diferenţa dintre cantitatea de oxigen dizolvat în condiţii de saturaţie, la temperatura apei de analizat şi cantitatea de oxigen determinată practic.

Mod de lucru:

Se determină oxigenul dizolvat în apă conform metodei prezentate

anterior. Calculul rezultatelor:

Cunoscând cantitatea de oxigen din apă şi cantitatea de oxigen în condiţii de saturaţie, luată din tabelul Winckler (Anexa 1), se determină deficitul procentual de oxigen pe baza relaţiei:

Deficit oxigen = A

B100 (6)

în care: A - diferenţa dintre cantitatea de oxigen dizolvat la saturaţie, la

temperatura apei şi cantitatea de oxigen determinată (A = CO2, saturație – CO2, determinat/măsurat), mg O2/L;

B - conţinutul de oxigen din apă, în condiţii de saturaţie (CO2, saturație) (Anexa 1), la temperatura apei de analizat, mg O2/L.

Valorile concentraţiei oxigenului în apă (mg O2/L) în condiţii de

saturaţie sunt sintetizate in Anexa 1 (pagina 50).

49

Laborator 2b: DETERMINAREA OXIGENULUI DIZOLVAT DIN APĂ

50

Anexa 1

Concentraţia oxigenului în apă (mg O2/L)

în condiţii de saturaţie - CO2, saturație

T, °C 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

15,47 15,04 14,64 14,24 13,85 13,49 13,14 12,81 12,48 12,18 11,89 11,62 11,35 11,10 10,89 10,62 10,39 10,18 9,97 9,76 9,56 9,37 9,19 9,02 8,85 8,68 8,52 8,37 8,22 8,08 7,94 7,80 7,67

15,43 15,00 14,60 14,20 13,81 13,49 13,11 12,78 12,45 12,15 11,86 11,59 11,32 11,08 10,84 10,60 10,37 10,16 9,99 9,74 9,54 9,35 9,17 9,00 8,83 8,66 8,50 8,35 8,21 8,07 7,93 7,79

15,38 14,96 14,56 14,16 13,78 13,42 13,07 12,74 12,42 12,12 11,84 11,57 11,30 11,05 10,81 10,57 10,35 10,14 9,93 9,72 9,53 9,33 9,16 8,99 8,82 8,65 8,48 8,34 8,19 8,05 7,90 7,76

15,34 14,92 14,52 14,12 13,74 13,38 13,04 12,71 12,39 12,09 11,81 11,54 11,27 11,03 10,79 10,55 10,33 10,12 9,91 9,70 9,50 9,32 9,14 8,97 8,80 8,63 8,47 8,32 8,18 8,04 7,88 7,75

15,30 14,88 14,48 14,08 13,71 13,35 13,01 12,68 12,36 12,06 11,78 11,51 11,25 11,00 10,76 10,53 10,31 10,10 9,89 9,68 9,48 9,30 9,12 8,95 8,78 8,62 8,46 8,31 8,16 8,02 7,88 7,73

15,25 14,84 14,44 14,04 13,67 13,31 12,94 12,64 12,33 12,03 11,75 11,48 11,22 10,98 10,74 10,50 10,28 10,07 9,87 9,66 9,46 9,28 9,10 8,93 8,76 8,60 8,44 8,29 8,15 8,01 7,84 7,72

15,21 14,80 14,40 14,10 13,68 13,28 12,95 12,61 12,30 12,01 11,73 11,46 11,20 10,96 10,72 10,48 10,26 10,05 9,84 9,64 9,46 9,26 9,09 8,92 8,75 8,58 8,43 8,28 8,14 8,00 7,86 7,71

15,17 14,78 14,36 13,97 13,68 13,24 12,91 12,58 12,24 11,98 11,70 11,43 11,17 10,93 10,69 10,46 10,24 10,03 9,82 9,62 9,43 9,23 9,07 8,90 8,73 8,57 8,41 8,26 8,12 7,98 7,84 7,71

15,13 14,74 14,32 13,93 13,56 13,21 12,88 12,55 12,24 11,95 11,67 11,40 11,15 10,91 10,67 10,44 10,22 10,01 9,80 9,60 9,41 9,23 9,05 8,80 8,71 8,55 8,40 8,25 8,11 7,97 7,83 7,70

15,08 14,68 14,26 13,89 13,53 13,17 12,84 12,51 12,21 11,92 11,65 11,38 11,12 10,88 10,65 10,41 10,20 9,99 9,79 9,58 9,39 9,21 9,04 8,97 8,70 8,54 8,38 8,23 8,09 7,95 7,81 7,68


Laborator 2c

DETERMINAREA DURITĂŢII, ALCALINITĂȚII ȘI ACIDITĂȚII APEI

Determinarea durității

Generalităţi:

Duritatea apei este dată de prezenţa tuturor cationilor din apă în

afară de cationii metalelor alcaline. Deoarece ionii de calciu (Ca2+) şi magneziu (Mg2+) se găsesc în apă în cantităţi mult mai mari față de ceilalţi cationi, determinarea durităţii va consta în determinarea concentraţiei acestor ioni.

Determinarea durităţii apei este necesară deoarece sărurile de calciu şi magneziu se pot depune pe pereţii sau pe ţevile cazanelor, mașinilor de spălat, în general la fierberea şi evaporarea apei, formând “piatra de cazan”, sau pot produce defecte la finisarea produselor textile etc.

Duritatea apei este de două feluri: temporară şi permanentă. Duritatea temporară este constituită din bicarbonaţii de calciu şi

magneziu (i.e. Ca(HCO3)2 și Mg(HCO3)2). Aceştia prin fierbere trec în carbonaţi care se depun:

Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O (1)

Mg(HCO3)2 MgCO3 + CO2 + H2O (2) Duritatea permanentă este dată de celelalte săruri de calciu şi

magneziu prezente în apă: cloruri, sulfaţi, etc. Suma durităţii temporare şi a durităţii permanente constituie duritatea

totală a apei. Duritatea apei se exprimă în grade de duritate, care pot fi: grade germane (1⁰G corespunde la 10 mg CaO/L), sau grade franceze (1⁰Fr corespunde la 10 mg CaCO3/L).

I. Determinarea durităţii temporare

Principiul metodei:

Duritatea datorată bicarbonaţilor alcalino-pământoşi se determină prin titrare cu soluţie standardizată de acid clorhidric. Au loc reacţiile:

Ca(HCO3)2 + 2 HCl CaCl2 + 2 CO2 + 2 H2O (3) Mg(HCO3)2 + 2 HCl MgCl2 + 2 CO2 + 2 H2O (4)

51

Laborator 2c: DETERMINAREA DURITATII APEI

Reactivi:

Acid clorhidric , soluţie HCl 0,1 N; Metiloranj, soluţie 0,1%.

Mod de lucru:

Se măsoară 75 - 100 mL apă de analizat într-un flacon Erlenmeyer, se

adaugă 2 - 3 picături soluţie de metiloranj şi se titrează cu soluţie de acid clorhidric HCl 0,1N până se produce schimbarea de culoare de la galben la galben-portocaliu.

Calculul durităţii temporare:

Duritatea temporară se calculează cu ajutorul relaţiei:

Dtemp (0G) 100V

28Nv

(5)

în care: v - volumul soluţiei de HCl 0,1N consumat la titrare, mL; N - concentraţia soluţiei de HCl, val/L; V - volumul de apă analizat, mL.

II. Determinarea durităţii totale Principiul metodei:

Ionii de calciu şi magneziu au proprietatea de a forma complecşi de tip chelat cu complexonul III (sarea disodică a acidului etilendiamino-tetraacetic, H2Y2-), conform reacţiei de mai jos.

Me2+ + H2Y2- MeY2- + 2H+ (6)

în care:

Me2+ = Ca2+, Mg2+; H2Y2- = complexonul III.

sau

O O

Na+- O - C - H2C H2C - C - O -+ Na+

N - C H2 - CH2 - N

HO - C - H2C C H2 - C - OH

O O

+ Me2+

Na+- O - C - H2C C H2 - C - O - Na+

N - C H2 - CH2 - N

H2C C H2

C - O - Me - O - C

O O

+ 2 H+

52


Chelaţii formaţi sunt foarte stabili, solubili în apă şi incolori. Pentru a marca sfârşitul titrării se foloseşte ca indicator eriocrom negru T.

Reactivi:

Complexon III (CIII), soluţie apoasa Na2H2Y 0,01 M. Se cântăresc 3,72 g sare disodică a acidului etilendiaminotetraacetic (Na2H2Y. 2H2O) şi se aduc cantitativ cu apă distilată într-un flacon cotat de 1000 mL. Soluţie tampon de pH = 10: 70 g NH4Cl şi 570 mL soluţie NH3 (d= 0,9 g/cm3) se dizolvă în apă distilată şi se completează la 1000 mL cu apă distilată; Indicator erio T: 0,1 g eriocrom negru T se mojarează cu 50 g NaCl.

Mod de lucru:

Se măsoară 25 - 50 mL apă de analizat, se introduc într-un flacon conic (pahar Erlenmeyer) şi se diluează până la 100 mL cu apă distilată. Se adaugă 2 mL soluţie tampon de pH = 10 şi o măsură de indicator. Se obţine o soluţie de culoare roşie datorată formării combinaţiei complexe dintre ionii metalici (Ca2+ si Mg2+) şi indicator. Se titrează cu soluţie de complexon III din biuretă până se produce schimbarea de culoare de la roşu la albastru pur (culoarea indicatorului liber).

Calculul durității totale:

Duritatea totală se calculează cu ajutorul urmatoarei relaţii:

Dtotală ( 0G) 100V

56Mv

(7)

în care: v - volumul soluţiei de complexon III folosit la titrare, mL; M - concentraţia soluţiei de complexon III, mol/L; V - volumul de apă luat în analiză, mL.

Observaţii:

1. Diferenţa dintre duritatea totală şi duritatea temporară dă duritatea permanentă a apei. Dacă duritatea temporară este mai mare decât duritatea totală, consumul de HCl de la titrare se datorează alcalinitatăţii date de hidroxizii şi carbonaţii alcalini (NaOH, Na2CO3 etc.). In acest caz duritatea permanentă se determină astfel: se iau 100 mL apă de analizat, se introduc într-un balon conic şi se fierbe lent 30 minute pentru a realiza depunerea carbonaţilor de calciu şi magneziu. Se răceşte, se filtrează printr-un filtru spălat de 2 - 3 ori cu apă distilată fierbinte, iar filtratul se titrează cu soluţie de complexon III, la pH = 10, în prezenţă de erio T. 2. În cazul apelor care conţin carbonaţi şi bicarbonaţi alcalini determinarea durităţii totale se va face după tratarea probei cu acid clorhidric 10% şi fierbere pentru îndepărtarea dioxidului de carbon.

Determinarea alcalinității apei Principiul metodei:

Alcalinitatea apei este datorată prezenţei în apă a hidroxizilor, carbonaţilor şi bicarbonaţilor, putând fi de două tipuri și anume:

53

Laborator 2c: DETERMINAREA DURITATII APEI

54

1 - alcalinitate totală datorată tuturor componenţilor menţionaţi, determinată prin titrare cu HCl în prezenţa metiloranjului (MO) (Mod de lucru: 1-2 picături de metiloranj se adaugă peste 100 mL apă de analizat şi se titrează cu soluţie de HCl 0,1N până la schimbarea culorii în galben-portocaliu);

2 - alcalinitate permanentă datorată bazelor libere şi carbonaţilor, determinată prin titrare cu HCl în prezenţa fenoftaleinei (FF) (Mod de lucru: Probe de 100 mL apă de analizat sunt tratate cu 1-2 picături soluţie de fenoftaleină când se dezvoltă o coloraţie roz. Se titrează încet probele cu soluţie de HCl 0,1 N până la decolorare).


Rezultatele se exprimă în mval/L (sau mL HCl 0,1 N consumaţi la o probă de 100 mL apă).

Alcalinitatea permanentă (mval/L) = [n1 * N * 1000] / V (8) Alcalinitatea totală (mval/L) = [n2* N * 1000] / V (9)

în care: n1 - volumul de HCl consumat la titrarea în prezenţă de FF, mL; n2 - volumul de HCl consumat la titrarea în prezenţă de MO, mL; N - normalitatea soluţiei de HCl, val/L; V - volumul de apă analizat, mL.

Determinarea acidității apei Principiul metodei:

Aciditatea apei este determinată de prezenţa CO2 liber, a acizilor minerali şi a sărurilor cu hidroliză acidă şi se determină prin neutralizarea unui volum din apă de analizat cu o bază tare (NaOH), în prezenţa unui indicator specific (FF sau MO). Sunt definite două tipuri de acidităţi:

aciditate minerală datorată acizilor minerali şi determinată în prezenţa metiloranjului (MO) (Mod de lucru: La 100 mL probă de apă se adaugă 1-2 picături de metiloranj (MO) şi se titrează cu soluţia de NaOH 0,1N până când culoarea soluţiei devine galben-portocalie);

aciditate totală datorată sumei componenţilor acizi menţionaţi mai sus şi determinată în prezenţa fenolftaleinei (FF) (Mod de lucru: Într-un flacon Erlenmeyer se introduc 100 mL apă de analizat, se adaugă 1-2 picături de fenolftaleină şi se titrează cu soluţie de NaOH 0,1N până la apariţia unei coloraţii slab roz, persistente).


Aciditatea se exprimă în mval/L (sau mL soluţie NaOH 0,1 N consumaţi la o probă de 100 mL apă).

Aciditatea totală (mval/L)= [n1 * N * 1000] / V (10) Aciditatea minerală (mval/L)= [n2 * N * 1000] / V (11)

în care: n1 - volumul de NaOH consumat la titrarea în prezenţă de FF, mL; n2 - volumul de NaOH consumat la titrarea în prezenţă de MO, mL; N - normalitatea soluţiei de NaOH, val/L; V - volumul de apă de analizat, mL.

Chimia solului

(1 lucrare de laborator -

4 ore / lucrare, la alegere)

PARTEA APLICATIVĂ: CHIMIA SOLULUI

Laborator 3a

DETERMINAREA CALCIULUI SCHIMBABIL DIN SOL

Generalităţi:

Ionii de calciu din sol (ca şi cei de magneziu) sunt elemente care

determină în mare parte duritatea apelor subterane. Ei pot fi înlocuiţi în rocile carbonatice ale solului cu alţi ioni şi antrenaţi în straturile subterane acvifere.

Principiul metodei:

Ionii de calciu (Ca2+) sunt extraşi cu o soluţie de clorură de potasiu (KCl 1%) şi determinaţi prin titrare cu complexon III (sarea disodică a acidului etilendiaminotetraacetic, H2Y2-), la pH = 12, în prezenţa indicatorului murexid.

Are loc reacţia:

Ca2+ + N - CH2 - CH2- N

Na+-OOC - H2C CH2 - COO-Na+

HOOC - H2C CH2 - COOH

Na+- OOC - H2C CH2COO-+Na

N - CH2 - CH2 - N

CH2 CH2

CO CO

O Ca O + 2 H+

Reactivi:

Complexon III, soluţie apoasă 0,01 M. Se cântăresc 3,7226 g complexon III (sarea disodică a acidului etilendiaminotetracetic - EDTA) şi se aduc cantitativ într-un flacon cotat de 1000 mL cu apă distilată pană la semn;

Hidroxid de sodiu, soluţie apoasă NaOH 2N; Indicator murexid, solid: 0,2 g murexid se mojarează cu 20 g NaCl; Clorură de potasiu, soluţie apoasa KCl 1%.

57

Laborator 3a: DETERMINAREA CALCIULUI SCHIMBABIL DIN SOL

58

Mod de lucru:

Se cântăresc 10 g sol uscat la temperatura camerei, mojarat şi cernut prin sita cu ochiuri de 1 mm. Se introduce solul într-un pahar Berzelius şi se tratează cu 100 mL soluţie de clorură de potasiu (KCl 1%). Se agită (turație mică, 50 rpm) pe un agitator magnetic timp de minim 40 minute după care se filtrează suspensia printr-o hârtie de filtru cu pori mici.

Din filtrat se iau probe de 10 mL, se diluează cu apă distilată până la 50 mL, se adaugă 1 mL soluţie NaOH 2N şi o măsură de indicator (murexid). Se titrează cu soluţie de complexon III până se produce schimbarea de culoare de la roz la violet.


Conţinutul de calciu în proba de sol se calculează cu ajutorul relaţiei:

CCa2+ (mg/Kg sol uscat la 1050C) = (1)în care:

v - volumul soluţiei de complexon folosit la titrare, mL; M - concentraţia soluţiei de complexon III, mol/L; n1 - volumul de filtrat măsurat pentru o determinare, mL; n2 - volumul extractului total de sol sau volumul maxim de filtrat

separat, mL; a - cantitatea de sol cântărită, g; k - factorul de corecţie pentru umiditate.

Factorul de corectie pentru umiditate se calculeaza cu relatia:

k = (2) în care: u este umiditatea solului (%).

Observaţie:

Pentru determinarea conţinutului total de calciu din sol este necesară dezagregarea probei. Operaţia se efectuează prin încălzire pe baie de nisip, într-un creuzet de platină, după tratare cu un amestec (în părţi egale) de acid percloric 60% şi acid fluorhidric 40%.

Reziduul răcit se reia cu acid clorhidric 10 %. Dacă soluţia rezultată nu este limpede, tratamentul cu HClO4 - HF trebuie reluat.


Laborator 3b

DETERMINAREA FIERULUI DIN SOL

Generalităţi:

Prezenţa ionilor de fier în sol este datorată stocării/depozitării de deșeuri solide și/sau lichide pe/în sol, deșeuri sau evacuări de efluenți finali conţinând fier, care din cauza umezelii, a reacţiilor redox (reacții de oxido-reducere) şi a pH-ului solului trec în formă solubilă.

Ionii de fier solubili se găsesc, în general, sub formă de bicarbonaţi sau de complecşi cu molecule organice, cu mase moleculare mici. Această formă de fier poate pătrunde în apele subterane, determinând creşterea conţinutului de fier total în sursele de apă.

Principiul metodei:

Ionii de fier bivalent reacţionează cu o-fenantrolina generând o combinaţie de culoare roşie conform reacţiei:

3 + Fe2+

2+

3N N N NFe

1,10 fenantrolină Complex colorat fier-

fenantrolină Intensitatea coloraţiei complexului rezultat este proporţională cu

concentraţia fierului. Reactivi:

Clorhidrat de hidroxilamină, soluţie apoasă 10%; o-fenantrolină, soluţie apoasă 0,1%; Reactiv Morgan, amestec de acetat de sodiu şi acid acetic

(pH=4,8): se cântăresc 100 g CH3COONa . 3H2O şi se introduc într-un flacon cotat de 1000 mL peste care se adaugă 500 mL apă bidistilată. Se adaugă apoi 30 mL acid acetic glacial şi se completează flaconul cotat la semn cu apă bidistilată.

Soluţie etalon stoc: se cântăresc 0,1404 g sare Mohr [Fe(NH4)2(SO4)2 . 6H2O] şi se dizolvă cu cca 10 mL apă distilată, într-un flacon cotat de 100 mL. Se adaugă 3 mL H2SO4 concentrat şi se completează la semn cu apă distilată.

59

Lucrarea 3b: DETERMINAREA FIERULUI DIN SOL

60

1 mL din această soluţie conţine 0,2 mg Fe. Soluţie etalon de lucru: se prepară din soluţia stoc prin diluare de

20 de ori cu reactiv Morgan. 1 mL din soluţia etalon de lucru conţine 10 g Fe.

Mod de lucru:

20 g sol uscat în aer şi mojarat se introduc într-un pahar Berzelius peste care se adaugă cca 1 g cărbune activ (uneori poate lipsi) şi 50 mL reactiv Morgan. Se agită timp de 30 minute şi se filtrează pe hârtie de filtru, cu pori mici.

Se iau 10 mL din filtrat peste care se adaugă 0,5 mL soluţie de clorhidrat de hidroxilamină şi 2 mL soluţie de o-fenantrolină. După 15 minute se citeşte absorbanţa la un spectrofotometru, la = 510 nm, faţă de un martor preparat din 10 mL reactiv Morgan, 0,5 mL clorhidrat de hidroxilamină şi 2 mL soluţie de o-fenantrolină.

Conţinutul de fier se determină din curba de etalonare care se obţine prin prelucrarea unor probe etalon în conformitate cu schema din tabelul 3b. Se trasează curba de etalonare A510=f (CFe).


Concentraţia fierului din sol se determină după relaţia:

CFe (mg /Kg sol uscat la 1050C) a

kDCx (1)

în care: Cx - cantitatea fierului în proba spectrofotometrată, g/probă; D - factor de multiplicare pentru calcularea concentraţiei fierului

din extractul total de sol (D=5); k - factorul de corecţie pentru umiditate; a - cantitatea de sol luată în lucru, g.

Factorul de corecție pentru umiditate se calculează cu relația:


Tabel 3b. Date pentru trasarea curbei de etalonare (curba de calibrare)

Conţinut de Fe în probă, g 0 5 10 15 20 40 100

Soluţie etalon de lucru, mL 0 0,5 1,0 1,5 2,0 4,0 10

Reactiv Morgan, mL 10 9.5 9 8.5 8 6 0

Clorhidrat de hidroxilamină, mL 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

o-fenantrolină, mL 2 2 2 2 2 2 2

Absorbanţă, =510

Se trasează curba de etalonare A510=f (CFe).


Laborator 3c

DETERMINAREA SUBSTANŢELOR ORGANICE TOTALE DIN SOL

Generalităţi: Substanţele organice din sol sunt un indicator de poluare, ele provenind, în general, din deşeurile animale şi menajere lichide sau/şi solide depozitate. Astfel de substanţe organice poluante, de provenienţă antropogenă, trebuie delimitate de substanţele organice naturale ale solului, în care este inclus şi humusul.

În general, componenta organică a solului este constituită, în principal, din:

(1) materie organică de proveniență biologică din interiorul sau de la suprafața solului, inclusiv materii organice alterate termic;

(2) componente vii asociate țesuturilor și plantelor vii, microorganismelor și faunei solului;

(3) componente fără viață, precum materie organică dizolvată (materie organică solubilă în apă care au dimensiuni < 0,45 m) și materie organică particulată (fragmente organice cu structură recunoscută);

(4) humus (amestec de materiale organice amorfe conținând biomolecule identificabile și neidentificabile și

(5) materie organică inertă (materie organică înalt carbonizată incluzând cărbune, reziduuri carbonizate de plante, grafit, mangal).

Specialiști în domeniu consideră că solul are în componenta organică două elemente esențiale și anume: biomasă (i.e. substanțe nehumice - lignină, celuloză, hemiceluloze, resturi de rădăcini în diferite trepte de descompunere, resturi de origine animală - viermi, nevertebrate, protozoare, plasma bacteriilor, ciupercilor, actinomicetelor, produși de metabolism, unii acizi organici eliminați de plante) și humus (i.e. produși stabilizați rezultați din biomasă ca urmare a unor procese complexe biologice, chimice și biochimice cuprizând biomolecule - acizi carboxilici, aminoacizi, peptide, carbohidrați, precum și substanțe humice de tipul unor polimeri produși prin acțiune microbiană cu structură moleculară distinctă și persistență îndelungată în sol divizați în trei fracțiuni: acizi humici, acizi fulvici și humină).

Astfel, humusul reprezintă un amestec de complecși organici amorfi,

61

Lucrarea 3c: DETERMINAREA SUBSTANTELOR ORGANICE DIN SOL

de culoare închisă, rezultaţi ca urmare a descompunerii substanţelor organice sub acţiunea microorganismelor, atât în condiţii aerobe, cât şi anaerobe. El este format din substanţe greu biodegradabile, din substanţe organice în stare de descompunere, substanţe rezultate în urma descompunerii (acizi organici, baze etc.) şi substanţe sintetizate și stabilizate de microorganisme. De conţinutul în humus şi de calitatea lui depinde, în mare măsură, fertilitatea solului.

Pentru determinarea substanţelor organice din sol se pot aplica două metode şi anume: (1) metoda calcinării şi (2) metoda determinării carbonului organic.

I. Metoda calcinării

Principiul metodei:

După îndepărtarea umidităţii, probele de sol se calcinează timp de două ore la 6000C.

Interferenţe:

Principalele interferenţe sunt legate de prezenţa carbonaţilor de

calciu şi magneziu care, în timpul calcinării, se descompun, eliminând CO2; scăderea în greutate a probei nu va corespunde numai combustiei carbonului organic.

Pentru eliminarea acestei interferenţe, se corectază rezultatele cu un factor care include contribuţia carbonaţilor, determinaţi în prealabil.

Reactivi şi materiale:

Creuzete de calcinare; Cuptor de calcinare; Etuvă termoreglabilă.

Mod de lucru:

Probe de 10 g sol, proaspăt recoltat, se introduc într-un creuzet

pregătit pentru calcinare (masă constantă). Creuzetul se menţine în etuvă la 1050C, timp de 4 ore pentru îndepărtarea completă a umidităţii. După răcire în exicator se cântăreşte. Diferenţa dintre greutatea probei iniţiale şi a probei uscate reprezintă apa legată fizic de particulele de sol. Se introduce apoi creuzetul cu proba de sol uscat în cuptorul de calcinare, la temperatura de 6000C, timp de 2 ore. Se pune în exicator timp de jumătate de oră şi se cântăreşte.

Diferenţa dintre greutatea probei de sol uscat şi greutatea probei de sol după calcinare reprezintă cantitatea de substanţă organică.


Cantitatea de substanţă organică din sol se exprimă procentual cu relaţia:

62


Substanţă organică din sol (%)A

100k)BA(

(1)

în care: A – greutatea probei de sol uscat la 1050C, g; B – greutatea probei de sol uscat după calcinare, g; k – factorul de corecţie pentru umiditate.

Factorul de corecție pentru umiditate se calculează cu relația:


II. Determinarea carbonului organic

Principiul metodei:

Substanţele organice se oxidează la cald cu acid cromic sau amestec de bicromat de potasiu şi acid sulfuric, apoi se titrează excesul de acid cromic nereacţionat sau de bicromat de potasiu nereacţionat cu sulfat dublu de fier şi amoniu (sare Mohr) (consultare reacții din lucrarea 2a).

Interferenţe:

Se pot produce unele interferenţe, în general nesemnificative, datorită prezenţei unor elemente minerale oxidabile (sulfuri, cloruri etc.). Aceste interferenţe se elimină prin adăugare de sulfat de argint sau corectând rezultatele după determinarea prealabilă a fiecărui interferent.

Reactivi şi materiale:

Bicromat de potasiu, soluţie apoasa K2Cr2O7 0,2 N: se dizolvă 9,808 g K2Cr2O7, uscat la 1050C, cu apă distilată într-un flacon cotat de 1000 mL.

Acid sulfuric concentrat, H2SO4 96% (d=1,84 g/cm3); Sare Mohr, soluţie apoasă 0,25 N: 98 g Fe(NH4)2(SO4)2

. 6H2O se dizolvă într-un flacon cotat de 1000 mL conţinând 20 mL acid sulfuric concentrat (H2SO4 96%). După răcire se completează la semn cu apă distilată. Normalitatea soluţiei de sare Mohr se determină cu K2Cr2O7. Pentru aceasta, se introduc într-un flacon Erlenmeyer 10 mL soluţie K2Cr2O7 0,2 N, se adaugă 5 mL acid sulfuric concentrat şi se diluează la 50 mL cu apă distilată. Se titrează cu soluţia de sare Mohr în prezenţa a 2-3 picături de feroină (viraj: galben-verde-roşu).

NMohr = 2

1

V

2,0V (3)

în care:

V1 – volumul soluţiei de K2Cr2O7, mL; V2 – volumul soluţiei de sare Mohr, mL.

Feroină, soluţie: se dizolvă în câţiva mL de apă distilată 1,485 g o-

63

Lucrarea 3c: DETERMINAREA SUBSTANTELOR ORGANICE DIN SOL

fenantrolină şi 0,695 g sulfat feros şi se completează la 100 mL cu apă distilată.

Mod de lucru:

Se cântăreşte o cantitate de sol de 1-5 g într-un flacon Erlenmeyer, peste care se adaugă 25 mL soluţie K2Cr2O7 0,2 N şi 15 mL acid sulfuric concentrat. Se menţine flaconul timp de 10 minute pe o baie de nisip încălzită în prealabil la 170 - 1800C.

În paralel, se pregăteşte o probă martor introducându-se într-un flacon Erlenmeyer numai reactivii, fără sol.

În timpul fierberii flaconul se acoperă cu o pâlnie mică. După răcire, se spală pâlnia cu apă distilată şi se diluează proba la 150 mL cu apă. Se adaugă 2-3 picături de feroină şi se titrează cu soluţie de sare Mohr standardizată până la schimbarea culorii în brun-roşcat.


Conţinutul de carbon organic din solul uscat la 1050C este calculat cu relaţia:

Corganic (%) = a

k2,1NVV Mohr43 (3)

în care: V3 – volumul de sare Mohr folosit la titrarea probei martor, mL; V4 – volumul de sare Mohr folosit la titrarea probei de sol, mL; NMohr - concentraţia soluţiei de sare Mohr, val/L; k – factorul de corecţie pentru umiditate; a – cantitatea de sol luată în lucru, g.

Factorul de corectie pentru umiditate se calculeaza cu relatia:


Observaţii:

1. Folosind metoda calcinării se obţin valori aproximative ale concentraţiei substanţelor organice, mai ales la solurile bogate în carbonaţi.

2. Folosirea metodei titrimetrice de determinare a carbonului organic

evidenţiază mai bine conţinutul de substanţe organice din sol.

3. Există o corelaţie între gradul de poluare organică al solurilor şi conţinutul de carbon organic şi anume: sol nepoluat, 0-1 % carbon organic, sol uşor poluat, 1-3 % carbon organic, sol mediu poluat, 3-4 % carbon organic, sol puternic poluat, 4-6 % carbon organic.

64


65


Anexa 2

Masele atomice şi abundenţa unor elemente chimice în mediul înconjurător

Abundenţa

Element Simbol

Număr atomic

Masa atomica, [g]

Scoarţă, [mg/kg]

Oceane, [mol/L]

Apa dulce, [mol/L]

Atmosfera, ppmv

Actiniu Aluminiu Americiu Argint Argon Arsen Astatiniu Aur Azot Bariu Beriliu Berkeliu Bismut Bor Brom Cadmiu Calciu Californiu Carbon Ceriu Cesiu Clor Cobalt Crom Cupru Curiu Disprosiu Einsteiniu Erbiu Europiu Fermiu Fier Fluor Fosfor Franciu Gadoliniu Galiu Germaniu Hafniu Heliu Hidrogen Holmiu Indiu Iod Iridiu Kripton Lantan

Ac Al Am Ag Ar As At Au N Ba Be Bk Bi B Br Cd Ca Cf C Ce Cs Cl Co Cr Cu Cm Dy Es Er Eu Fm Fe F P Fr Gd Ga Ge Hf He H Ho In I Ir Kr La

89 13 95 47 18 33 85 79 7 56 4 97 83 5 35 48 20 98 6 58 55 17 27 24 29 96 66 99 68 63 100 26 9 15 87 64 31 32 72 2 1 67 49 53 77 36 57

227,028 26,9815 (243) 107,8682 39,948 74,9216 (210) 196,9665 14,0067 137,327 9,0122 (247) 208,980 10,811 79,909 112,411 40,078 (249) 12,0112 140,115 132,9054 35,4527 58,9332 51,996 63,546 (247) 162,50 (254) 167,26 151,965 (253) 55,847 18,9984 30,9738 (223) 157,25 69,723 72,61 178,49 4,0026 1,0079 164,9303 114,82 126,9045 192,2 83,80 138,9055

- 81300 - 0,07 1,2 1,5 - 1,1.10-3 25 500 2,6 - 0,048 10 0,37 0,11 36300 - 480 68 3 130 20 ~100 50 - 6 - 3,8 2,1 - 50000 950 1000 - 7,7 18 1,8 5,3 0,008 1520 1,4 0,049 0,14 ~3.10-6 1.10-5 32

- 3,5.10-8 - 1.10-12 1,2.10-5 2.10-8 - 5.10-11 - 3,5.10-8 7.10-12 - 2.10-13 4,2.10-4 8,6.10-4 1.10-11 1,06.10-2 - 2.10-3 4.10-11 2,3.10-9 0,561 1.10-10 3.10-9 1,3.10-9 - 5.10-12 - 4.10-12 7.10-13 - 1,7.10-9 7.10-5 5.10-8 - 4.10-12 4.10-10 3.10-12 4.10-11 1.10-9 - 1.10-12 9.10-13 3,7.10-7 - 1.10-10 1,6.10-11

- 1,9.10-6 - 2,8.10-9 - 2,3.10-8 - 2.10-11 - 4,4.10-7 - - - 1,7.10-6 2,5.10-7 - 3,6.10-4 - - 5,7.10-10 2,6.10-10 - 3,4.10-9 1,9.10-8 1,6.10-7 - 3.10-10 - 2,4.10-11 6,6.10-12 - 7,2.10-7 5,3.10-6 1,3.10-6 - 5,1.10-11 1,3.10-9 - - - - 6,1.10-12 - 5.10-8 - - 3,6.10-10

- - - - 9300 - - - 780800 - - - - - - - - - 365 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5,2 0,53 - - - - 1,14 -

67

Anexe

Lawrenciu Litiu Luteţiu Magneziu Mangan Mendeleviu Mercur Molibden Neodim Neon Neptuniu Nichel Niobiu Nobeliu Osmiu Oxigen Paladiu Platină Plumb Plutoniu Poloniu Potasiu Praseodim Promeţiu Protactiniu Radiu Radon Reniu Rodiu Rubidiu Ruteniu Samariu Scandiu Seleniu Siliciu Sodiu Staniu Stibiu Stronţiu Sulf Taliu Tantal Techneţiu Telur Terbiu Titan Toriu Tuliu Uraniu Vanadiu Wolfram Xenon Yterbiu Ytriu Zinc Zirconiu

Lr Li Lu Mg Mn Md Hg Mo Nd Ne Np Ni Nb Nb Os O Pd Pt Pb Pu Po K Pr Pm Pa Ra Rn Re Rh Rb Ru Sm Sc Se Si Na Sn Sb Sr S Tl Ta Tc Te Tb Ti Th Tm U V W Xe Yb Y Zn Zr

103 3 71 12 25 101 80 42 60 10 93 28 41 102 76 8 46 78 82 94 84 19 59 61 91 88 86 75 45 37 44 62 21 34 14 11 50 51 38 16 81 73 43 52 65 22 90 69 92 23 74 54 70 39 30 40

(257) 6,941 174,97 24,305 54,938 (256) 200,59 95,94 144,24 20,1797 237,048 58,70 92,906 (254) 190,2 15,9994 106,42 195,08 207,19 (244) (209) 39,0983 140,908 (145) 231,036 226,025 (222) 186,21 102,905 85,4678 101,07 150,36 44,9559 78,96 28,0855 22,9898 118,71 121,75 87,62 32,066 204,38 180,948 98,9062 127,60 158,9253 47,88 232,038 168,9342 238,03 50,9415 183,85 131,29 173,04 88,906 65,39 91,224

- 20 0,51 20900 950 - 0,05 1,5 38 7.10-5 - 80 20 - ~1.10-4 466000 ~6.10-4 ~1.10-3 14 - - 25900 9,5 - - 6.10-7 - 4.10-4 ~2.10-4 90 ~1.10-3 7,9 16 0,05 272000 28300 2,2 0,2 370 260 0,6 2 - ~5.10-3 1,1 5600 12 0,48 2,4 160 1 2.10-6 3,3 30 75 190

- 2,5.10-5 6.10-13 5,5.10-2 2.10-9 - 2.10-12 1,1.10-7 1,3.10-11 1.10-7 - 2.10-9 1.10-12 - - - 2.10-13 6.10-13 1.10-11 - - 1.10-2 3.10-12 - 9.10-17 9.10-17 - 2.10-11 - 1,5.10-6 - 3.10-12 1.10-11 4.10-13 1.10-6 0,481 2.10-11 ~3.10-9 9,4.10-5 2,9.10-2 7.10-11 1.10-11 - 1,5.10-12 6.10-13 1.10-8 4.10-11 6.10-13 1,4.10-8 3.10-8 5,1.10-8 8.10-10 3.10-12 1.10-10 8.10-10 1.10-10

- 1,7.10-6 5,7.10-12 1,6.10-4 1,5.10-7 - 3,5.10-10 5,2.10-9 2,8.10-10 - - 3,8.10-8 - - - - - - 4,8.10-9 - - 3,4.10-5 5.10-11 - - - - - - 1,8.10-8 - 5,3.10-11 8,9.10-11 2,5.10-9 1,9.10-4 2,2.10-4 - 8,2.10-9 6,9.10-7 - - - - - 6,3.10-12 2,1.10-7 - 5,9.10-12 1.10-9 2.10-8 1,6.10-10 - 2,3.10-11 7,9.10-9 4,6.10-7 -

- - - - - - - - 18 - - - - - 209500 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0,086 - - - - -

68


Anexa 3

Produsul ionic al apei la diferite temperaturi – KW (T, °C)

Temperatura, [°C] Kw, [(mol/L)2] Temperatura, [°C] Kw, [(mol/L)2]

0

5

10

15

0,12.10-14

0,18.10-14

0,29.10 -14

0,45.10 -14

20

25

30

50

0,60.10-14

1,01.10-14

1,47.10-14

5,48.10-14

Anexa 4

Valori ale produselor de solubilitate - PS

Compus Ps, [(mol/L)2] Compus Ps, [(mol/L)2]

CaSO4

CaCO3

CaCO3.MgCO3

MnCO3

Ca(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

FeCO3

3.10-5

6.10-9

5,1.10-7 (la 12°C)

5.10-10

5.10-6

8.10-16

2.10-39

2.10-11

Al(OH)3

PbS

ZnS

AlPO4

Ca3(PO4)2

Ca5[(PO4)3OH]

BaSO4

Cd3(AsO4)2

1,3.10-33

1.10-28

2.10-24

1.10-21

1.10-24

1.10-36

2.10-10

2.10-33

69

Anexe

70

Anexa 5

Tipuri de minerale din sol

Denumire Formula chimică Olivină Feldspat potasic Caolinit Gibsit Goethit Hematit Calcit Magnezit Dolomit

Mg2SiO4 KAlSi3O8 Al4Si4O10(OH)8 Al(OH)3 FeOOH Fe2O3 CaCO3 MgCO3 CaMg(CO3)2

Anexa 6

Specii chimice reprezentative în soluţia solului

Specii principale Cationul Soluri acide Soluri alcaline

Na+ Mg2+ Al3+ Si4+ K+ Ca2+ Cr3+ Cr6+ Mn2+ Fe2+ Fe3+ Ni2+ Cu2+ Zn2+ Mo5+ Cd2+ Pb2+

Na+ Mg2+, MgSO4

0, org org, AlF2+, AlOH2+ Si(OH)4

0 K+ Ca2+, CaSO4

0, org CrOH2+ CrO4

2- Mn2+, MnSO4

0, org Fe2+, FeSO4

0, FeH2PO4+

FeOH2+, Fe(OH)30, org

Ni2+, NiSO40, NiHCO3

+, org org, Cu2+ Zn2+, ZnSO4

0, org H2MoO4

0, HMoO4-

Cd2+, CdSO40, CdCl+

Pb2+, org, PbSO40, PbHCO3

+

Na+, NaHCO30, NaSO4

- Mg2+, MgSO4

0, MgCO30

Al(OH)4-, org

Si(OH)40

K+, KSO4-

Ca2+, CaSO40, CaHCO3

+ Cr(OH)4

- CrO4

2- Mn2+, MnSO4

0, MnCO30, MnHCO3

+, MnB(OH)4+

FeCO30, Fe2+, FeHCO3

+, FeSO40

Fe(OH)30, org

NiCO30, NiHCO3

+, Ni2+, NiB(OH)4+

CuCO30, org, CuB(OH)4

+, Cu[B(OH)4]0 ZnHCO3

+, ZnCO30, org, Zn2+, ZnSO4

0, ZnB(OH)4

+ HMoO4

-, MoO42-

Cd2+, CdCl+, CdSO40, CdHCO3

+ PbCO3

0, PbHCO3+, org, Pb(CO3)2

2-, PbOH+ org = complecşi organici (de exemplu: complecşi ai acidului fulvic - AF)

Bibliografie


Bibliografie selectivă

*** “Dictionaire des Sciences de le terre. Continents, oceans, atmosphere - Encyclopedia Universalis”, Ed. Albin Michel, Paris, 1998

*** Handbook of Water Analysis, Nollet L.M.L. (Ed.), Marcel Dekker, Inc., New York/Basel, 2000

Aminot A., Chaussepied M., “Mannuel des analyses chimiques en milieu marin”, CNEXO, 1983.

Bliefert C., Perraud R., « Chimie de l’environnement. Air, eau, sols, dechets », Ed. DeBoeck &Larcier, Bruxelles, 2001.

Bunce N., « Environmental chemistry », Wuerz Publishing ltd., Canada, 1991. Calvet R., “Le sol. Propriétés et fonctions. Tome 1, Constitution, Structure, Phénomènes aux

interfaces”, Editions France Agricole, Paris, 2004. Calvet R., “Le sol. Propriétés et fonctions. Tome 2, Phénomènes physiques et chimiques,

Applications agronomiques et environnmentales”, Editions France Agricole, Paris, 2004.

Chovin P., Roussel A., “Physicochimie et physiopathologie des polluants atmospheriques”, Masson et Cie Ed., Paris, 1993.

Cotrău M., Proca M., “Toxicologie analitică”, Ed. Medicală, Bucureşti, 1988. Cresser M., Killham K., Edwards T., “Soil chemistry and its applications”, Cambridge

University Press, 1993. Dima, “Epurarea apelor uzate. Canalizări”, Ed. Rotaprint a Universităţii Tehnice “Gh. Asachi”

din Iaşi, 1998 Duca Al., Moroi Gh., Antonescu I., “Chimie analitică cantitativă”, Manual practic vol.I,

Litografia Institutului Politehnic Iaşi, 1972. Duca Gh., Scurlatov I., Misiti A., Macoveanu M., Surpăţeanu M., “Chimie ecologică”,

MatrixRom, Bucureşti, 1999 Harrison R.M., de Mora S.J., Rapssomanikis S., Johnson W.R., “Introductory Chemistry for

the Environmental Sciences”, Cambridge University Press, 1991. Holland H.D., “Chimia atmosferei si oceanelor”, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1983 Jaques G., „Le cycle de l’eau”, Ed. Hachette, Paris, 1996 Keith L.H., “Environmental Sampling and Analysis. A Practical Guide”, Lewis Publishers, USA,

1991. Liteanu C., « Chimie analitică cantitativă. Volumetria », Ed.Didactică şi Pedagogică,

Bucureşti, 1964. Mănescu S., Cucu M., Diaconescu M.I., “Chimia sanitară a mediului”, Ed.Medicală, Bucureşti,

1994. Mihăilă G., Lungu N.C., « Lucrări practice de tehnologie chimică generală », Ed.

Univ.Al.I.Cuza, Iaşi, 1993 Monod J., “Memento. Technique de l’eau”, vol. I si II, Ed.Degremont, Paris, 1989 Neniţescu C.D., « Chimie generală », Ed.Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1985 Niac G., Naşcu H., “Chimie ecologică”, Ed. Dacia, Cluj-Napoca, 1998

73

Bibliografie

74

Pătroescu C., Gănescu I., “Analiza apelor”, Ed.Scrisul Românesc, Craiova, 1980. Rojanschi V., “Cartea operatorului din staţii de tratare a apelor”, Ed. Tehnică, Bucureşti,

1996 Rojanschi V., Bran F., Diaconu G., “Protecţia şi ingineria mediului”, Ed. Economică,

Bucureşti, 1997 Rojanschi V., Ognean Th., “Cartea operatorului din staţii de epurare a apelor uzate”, Ed.

Tehnică, Bucureşti, 1997 Rump H.H., Krist H., “Laboratory Manual for the Examination of Water, Waste Water and

Soil”, W.C.H. Weinheim, Germany, 1992. Sandu M., Dobre A., Mănescu Al., “Ingineria mediului”, Ed. MatrixRom, Bucureşti, 2007 Sposito G., “The Chemistry of soils”, Oxford University Press, 1989. Stîngaciu E., Simionescu C.M., “Supravegherea şi controlul calităţii apelor naturale”, Ed.

MatrixRom, Bucureşti, 2009 Surpăţeanu M., Zaharia C., “Chimia mediului – Manual de lucrări practice”, Ed. Rotaprint a

Universității Tehnice “Gheorghe Asachi” din Iași, Iaşi, 1999. Surpăţeanu M., Zaharia C., “ABC – Metode de analiză a calităţii factorilor de mediu”, Ed.T,

Iaşi, 2002. Surpăţeanu M., “Elemente de chimia mediului”, Ed. MatrixRom, București, 2004. Surpăţeanu M., Găburici M., Zaharia C., Surpăţeanu G., „Chimia mediului. Probleme”, Ed.

Performantica, Iaşi, 2006 Surpăţeanu M., “Hidrochimie şi analiza calităţii apei”, Ed. Performantica, Iaşi, 2007 Teodosiu C., „Managementul integrat al mediului”, Ed. Ecozone, Iaşi, 2004 Teodosiu C., „Tehnologia apei potabile şi industriale”, Ed. MatrixRom, Bucureşti, 2001 Tobolcea V., Creţu V., „Protecţia calităţii aerului şi a apelor subterane”, Litografia

Universităţii Tehnice „Gheorghe Asachi” din Iaşi, 1995 Tofan L., „Aspecte fundamentale din chimia mediului”, Ed. Performantica, Iaşi, 2004 Van Loon G.W., Duffy S.J., “Environmental chemistry. A global perspective”, Oxford

University Press, New York, 2005. Van Loon G.W., Duffy S.J., “Environmental chemistry. A global perspective”, Second edition,

Oxford University Press, New York, 2010. Varluca A., “Hidrochimie si poluarea chimica a apelor”, Ed. H.G.A., Bucuresti, 1997 Zaharia C., “Epurarea chimică a apelor uzate”, Ed. Performantica, Iaşi, 2006 Zaharia C., “Legislaţia privind protecţia mediului”, Ed. Politehnium, Iaşi, 2008 Zaharia C., “Protecţia juridică a mediului”, Ed. A II-a, Ed. Ecozone, Iaşi, 2008 Zaharia C., “Elemente de chimia atmosferei”, Ed. Performantica, Iași, 2010 Zaharia C., “Elemente de chimia mediului acvatic”, Ed. Performantica, Iași, 2011 Zăvoianu I., “Râurile – bogăţia Terrei”, Ed. Albatros, Bucureşti, 1988

Chimia Mediului: teste de control în laborator și probleme (I) · PDF fileţele...

Documents

Transcript of Chimia Mediului: teste de control în laborator și probleme (I) · PDF fileţele...