Hidrológiai Közlöny 1962 (42. évfolyam)

3. szám - Bolberitz Károly–Hegyessy László: A vizek összes szervesanyagának meghatározása

Bolberitz K.—Hegyessy L.: A vizek szervesanyag meghatározása Hidrológiai Közlöny 1962. 3. sz. 259 százalékszám, a módszer annál jobbnak tekinthető. A végső cél olyan eljárás kidolgozása lenne, melynél ez a jellemző szám mindenfajta szerves anyagnál elérné a 100%-ot. Az utóbbi évtizedekben számosan foglalkoztak azzal, hogy ezt a célt minél jobban megközelítsék. Számos eljárást dolgoztak ki, melyek közül több a gyakorlatban is elterjedt. Minthogy azonban egyik sem éri el ezek közül az óhajtott teljes oxidációt, mindezek az eljárások még ma is csupán egyezményes mutatószámot szolgáltatnak, ami a különféle módszerekkel meghatározott oxigénfogyasztási adatok összehasonlítását nehézzé, nemegyszer pedig teljesen lehetetlenné teszi. A gyakorlatban alkalmazott eljárások A jelenleg szűkebb vagy tágabb körben alkalmazott, a vízben levő szerves anyagok meghatározására vonatkozó eljárások a következőképpen csoportosíthatók : I. Izzítási veszteség Meghatározásához ismert mennyiségű vízmintát szárazra párolunk, a mintát szárítjuk és lemérjük, majd a mintában levő szerves anyagokat gyenge vörös izzáson elégetjük. Újra lemérve a súlyt, az izzítási veszteséget a két súly különbsége adja meg, ami megközelítően azonos a mintában volt szerves anyagok és szerves vegyületek súlyával. A módszer előnye, hogy súlyban adja meg a szerves anyagok mennyiségét, ami a szerves anyagok jelenlevő tömegét érzékelhetővé teszi, nem nyújt azonban támpontot arra, hogy e szerves anyagok könnyen, vagy nehezen bomlanak-e és hogy bomlásukhoz mennyi oxigént vonnak el környezetükből. Magának a meghatározásnak előnye, hogy nincsenek kiviteli változatai, a meghatározást lényegében mindenütt egyformán végzik, hátránya viszont, hogy az eredményeket két tényező torzíthatja, mégpedig igen lényeges mértékben. Az egyik az, hogy az izzítás során a vízben levő szervetlen anyagok súlya is csökken (kristályvíz, hidrogénkarbonátok, ammóniavegyületek bomlása stb.), amit az izzítási veszteségből — ha ebből a szerves anyagok mennyiségére kívánunk következtetni — le kell vonni. (A 180 C°-on végzett szárításnál Tillmans, J. szerint ez a hiba részben kiesik [1].) Számszerűen e veszteség nem határozható meg, becsléssel is csak nehezen. Ellentétes értelmű hibát okoz viszont az, hogy a vízben levő szerves anyagok, különösen a szerves vegyületek között, gázok (metán stb.) és illó anyagok (alkoholok, oldószerek) is lehetnek, melyek az összes szilárd anyag-tartalom meghatározásánál sem mutatkoznak, mert már a bepárlás során eltávoznak. Ennek a hibatényezőnek számszerű kifejezése is igen körülményes lenne. Az izzítási veszteség tehát a gyakorlatban a tényleges szerves anyag tartalomnál egyrészt nagyobb (a szervetlen anyagok izzítási vesztesége következtében) másrészt kisebb (a már az összes szilárd-anyag tartalom meghatározásánál jelentkező szerves anyag veszteség miatt). A hibatényező az egyes minták esetében igen különböző lehet, ezért az izzítási veszteség a víz szerves anyag tartalmát — különösen szélső esetekben — csak megbízhatatlanul adja meg. II. Kémiai oxidálás Ebbe a csoportba a különféle, ún. oxigénfogyasztási eljárások tartoznak. Ezeknél a vízben levő szerves vegyületeket a kémiai oxidálás során a fogyasztott oxigén mennyiségének közös nevezőjére hozzuk. Kivitelük oly módon történik, hogy a meghatározott mennyiségű vízmintához ismert mennyiségű oxidálószert adunk megfelelő feleslegben. Ezt előírt hőmérsékleten, meghatározott ideig hatni engedjük, majd mérjük az elfogyott oxidálószer mennyiségét (többnyire visszatitrálással). Az eredményt az 1 liter víz által fogyasztott oxigén mgf-okban szokás megadni, de lehet — nem nagyon szerencsés szokás szerint — a fogyott oxidálószer mg-jait is rögzíteni. Az ily módon kapott anyagok értékelésekor nem szabad figyelmen kívül hagyni azt. hogy az eljárások mindig csak egy kisebb-nagycbb mértékben keresztülvitt oxidálás eredményeit mutatják és, hogy e részleges oxidálódásnál az oxidált szerves anyagok, de különösképpen az oxidált szerves vegyületek oxidálódásánalv foka — tehát az észlelt oxigénfogyasztás — a vegyületek jellegétől függően igen különböző lehet. Míg a szénhidrogének oxigénfogyasztása rendkívül nagy. a viszonylag sok oxigént tartalmazó szénhidrátok oxigénfogyasztása mennyiségükhöz képest lényegesen csekélyebb. A zsírok, fehérjék oxigénfogyasztása az előbbi kettő között áll. Legkisebb az oxigénfogyasztás a nitrogént gyűrűben tartalmazó vegyületeknél (pl. piridin), minthogy ezek csak igen nehezen roncsolhatok. A kémiai oxigénfogyasztást kifejező számok tehát csak egy, az azonos módszerrel végzett vizsgálatok összehasonlítására alkalmas mutatószámok. A szerves anyagok meghatározására kidolgozott módszerek legtöbbje ebbe a csoportba tartozik. Ezért számos változatuk ismeretes. Az egyes eljárások közötti eltérések az alábbiakban mutatkoznak : Oxidáló anyag. Legszélesebb körben a káliumpermanganátot használják [3—11], de alkalmazzák a káliumjodátot [] 2], a nátriumhipokloritot [13], káliumbikromátot [14—16, 19] és a cériszulfátot [17—18] is. Oxidáló közeg. Végezhető az oxidálás híg vagy tömény savas, avagy lúgos közegben. Hőmérséklet. Egyes eljárások hideg oxidálást, mások forrási hőmérsékletet, vagy még magasabb hőfokot írnak elő [14, 16]. Van olyan módszer, amely autoklávban, nyemás alatt [14] végzi a melegítést. Időtartam. Az oxidálás időtartama is széles határok között változik ; a legrövidebb i dő 0,5 perc [4], a leghosszabb 24 óra [7]. A fogyasztott reagens mérése. A meghatározá s folyamán a mintához ismert mennyiségben hozz áadott oxidálószer fogyását közvetlenül, vag y többnyire a visszamaradt felesleg visszatitrálásával kell mérni. Visszatitrálásra a legjobban eltei-