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. 263 Tgen részletes vizsgálatokat végzett Meissner fí., aki 180 különböző, túlnyomórészt szerves vegyület permanganátfogyasztását, biokémiai oxigénigényét, klórszámát és brómszámát mérte. Kutatásai rávilágítottak az egyes vegyületcsoportok merőben eltérő viselkedésére a különféle oxidálószerekkel szemben, de egyúttal arra is, hogy számszerű összefüggést találni a vegyület és az oxidációs fok, avagy az egyes oxidáló eljárások között nem lehet, mert az eltérések nemcsak hogy nem egyértelműek, hanem gyakran ellentétesek [43], Legutóbb Toókos 1. végzett ilyen irányú vizsgálatokat, összehasonlítva a Kubél— Tiemann-íé\e savas, a Schulze—Trommsdorf-féle lúgos káliumpermanganátos, a Watanabe-féle káliumferricianidos és a Moore, valamint az Ingols—Murray-féle kromátos módszereket [44], Ezek a vizsgálatok is arra az eredményre vezettek, hogy az egyes vegyületek a különféle oxidáló szerekkel szemben igen különbözőképpen viselkednek. Az egyes módszerekkel az elméleti oxigénszükségletnek 4,7—112,5%-ig terjedő értékeit kapta, ami egymagában rávilágít az eljárások tökéletlenségére, különösen ha tekintbe vesszük azt, hogy az erősen szóródó értékek a vegyületek jellegétől és a módszerektől függően alig mutatnak szabályosságot. A vizsgált aminosavaknál pl. a savas permanganátos módszer lényegesen kisebb értékeket ad, mint a lúgos. A kazein esetében a viszony fordított, a véralbuminnál viszont ismét a savas eljárás szolgáltatta a kisebb értéket. Ez csak még erőteljesebben világít rá arra, hogy nemcsak a vegyületektől és a vizsgáló módszerektől erednek a szóródások, hanem az eredmények reprodukálhatósága is meglehetősen bizonytalan, még ha ugyanaz a személy végzi is a meghatározásokat. Elképzelhető tehát, mennyire bizonytalanok az értékek akkor, ha a vizsgálatokat végző személy is változik. Teljes oxidálást megközelítő eljárás kutatása Mindezek felhívják a figyelmet arra, mennyire kívánatos olyan oxigénfogyasztási meghatározás kidolgozása, mely minden esetben és minél jobban megközelíti az elméletileg számított teljes oxigénfogyasztás értékét. Minél nagyobb mértékben közelíthető meg ugyanis egy módszerrel a számított teljes oxigénfogyasztás, annál nagyobb mértékben küszöbölhetők ki az egyes eljárásokat kísérő objektív és a vizsgáló személytől eredő szubjektív hibák. A vízben levő szervesanyag-tartalom pontosabb megismerése végett célul tűztük tehát magunk elé, hogy az ajánlott módszerek közül kiválasszuk azt az eljárást, amelynek eredményei legnagyobb mértékben közelítik meg az oxidálhatóság elméleti értékét. A közölt módszerek közül legalkalmasabbnak látszott erre a kromátos oxidálás, melyet erősen kénsavas közegben melegen szokás végezni, melynél tehát a legnagyobb fokú roncsolás várható. A kromátos módszerek közül is legcélravezetőbbnek a Pepinsky, J. és társai által kidolgozott módszer látszott, mely a szerzők szerint különösen szerves ipari és elsősorban tejipari szennyvizek szervesanyag-tartalmának meghatározására vált be [1(5]. Eme eljárás szerint az 5 . ml-es vízminta oxidálását tömény kénsav és foszforsav keverékében oldott káliumbikromáttal kell végezni 6 percen át történő hevítéssel a felmelegítési időt is beleszámítva — 1(55 C°-on. A visszatitrálás K.J hozzáadása után 0,05 n Na 2S 20 ; j mérőoldattal történik. A meghatározáshoz 5 ml desztillált vízzel vakpróbát kell készíteni, és ennek eredményét a minta mérőoldatfogyasztásából le kell vonni. A közlemény szerint az ajánlott eljárással a legtöbb vegyület esetében 80%-nál kedvezőbb arányban sikerült megkapni az elméleti oxigénfogyasztást, csupán glicerinnél és sztearin-savnál kaptak kisebb értékeket. Az etilalkoholnál és tejsavnál az értékeket a szerzők csak ecetsavig oxidálva számították és így 94—98%-os oxidációt értek el. Az ecetsavnál viszont csak 9%-os volt az oxidálás, ami feltehetően e vegyület állandóságától ered. Vizsgálataink során mindenekelőtt a szerzők adatait kívántuk ellenőrizni és kiegészíteni ezeket fehérjékre vonatkozó adatokkal. Kísérleteink eredményeit a 2. táblázat első és második oszlopa tar, 2. láblázat Az oxhláiás mértéke az elméleti oxigénfogyasztás százalékában TaÖÁ. 2. C.mencHb OKUCjiemm ÍÍ npoyenmax om meopemimecKOSO nompeíi AÉHUH Kucjiopoda TabU 2. Extent of oxydation in percentages oj theoretical oxygen cousumption 6 perc alatt 165 C°-ra hevítve (Pepinskyeljárás) 5 perc alatt 190 C°-ra hevítve (javasolt eljárás) Pepinsky eredményei Ellenőrző vizsgálat eredményei Katalizátor nélkül Ag,SO« katalizátorral Etilalkohol 31 42 40 91 Ecetsav 9 / 18 79 Sztearinsav 63 (52 — 73 — 11 36 56 Glicin 39 39 60 63 Leucin 80 78 — 87 98 98 99 86 — 96 — 89 — 71 — 85 Tojásalbumin .... — 68 74 73 talmazza. Ebből megállapítható, hogy a leírt eljárással általunk végzett meghatározások szinte feltűnően jó egyezést mutatnak a szerzők adataival. Az ecetsav esetében valamivel kisebb értéket kaptunk, ilyen kis értéknél azonban viszonylag nagy a kísérleti hiba. Etilalkoholnál ezzel szemben kedvezőbb eredményt nyertünk. Az eredmények ellenőrzése után figyelmünket arra irányítottuk, vájjon lehetséges-e az oxidáció fokának további növelése és ezáltal az elméleti oxigénfogyasztás még nagyobb mértékű megközelítése. Ennek a célnak az eléréséhez három út látszott kézenfekvőnek : 1. megnyújtani a reakció időtartamát ; 2. növelni a hőmérsékletet, melyen a reakciót végrehajtjuk ; 3. katalizátorokkal kísérlem meg az oxidáció gyorsítását. 1. A reakció időtartamának növelésére vonatkozó kísérletek eredményét az 1. ábra szemlélteti. Ennél a kísérletünknél a vak próbául szolgáló 5 ml desztillált víz hozzáadásával, egyébként az előírtak szerint készített, kénsavas-foszforsavas káliumbikromát oldatot hevítettünk fel 100 C°-ra és óránként vizsgáltuk a kromát bomlásának mér-'
