Hidrológiai Közlöny 1967 (47. évfolyam)
10. szám - Kaffehr Béla–Czukrász Gábor: Szennyeződések vizsgálatának polarográfiás lehetőségei ivó- és felszíni vizekben
Hidrológiai Közlöny 1967. 10. sz. 473 VÍZKÉMIA Szennyeződések vizsgálatának polarográfiás lehetőségei ivó- és felszíni vizekben* KAEl'EHll B É L A** Az ivó- és felszíni vizek szennyeződésének megfigyelése ós az ellene folytatott aktív védekezés napjaink egyik fontos feladata, mind az egészségvédelem, mind pedig vízkészletünk hasznosítása szempontjából. Ennek érdekében tevékenykednek vízminősógvizsgálataikkal a KÖJÁL-ok és Vízminőségi Felügyeletek. Jelen munkánk keretében beszámolunk az 1966. év folyamán végzett polarográfiás mérési eredményeinkről. Ezeket a méréseket intézményeink számára kötelező jelleggel előírt és szabvány módszerekkel megvizsgált különféle, meghatározott eredetű vízmintákon folytattuk le. Célunk e mérésekkel az volt, hogy kipróbáljuk egv kiemelkedően előnyös, exakt analitikai módszer alkalmazását fentiek érdekében és a kapott eredményeket összehasonlítsuk a szabványos, nagy munka- és anyagigényű sorozatvizsgálattal nyert eredményekkel. A polarográfiás vizsgálati módszer A polarográfiás eljárások [1,2] klasszikus formájukban elsődlegesen a csepegő higanykatódon — ritkábban anódon — végbemenő redox-folvamatokkal kapcsolatos elektrokémiai jelenségek regisztrálásán alapulnak. Ilv módon vizes oldatban sok esetben lehetővé teszik egyes kationok, illetve anionok minőségi elválasztását, sőt koncentrációjuk mennyiségi meghatározását is. Fenti eljárások — kivétel nélkül — a csepegő higany felületén a redoxfolvamatok következtében beálló ion-elszegényedés, helyesebben ezt az elszegényedést kompenzáló diffúzió meghatározását használják fel. Ez a diffúzió a vizsgált oldatban a kérdéses ion koncentrációjával adott határok között lineáris összefüggésben áll. Mint lényegében elektromos töltéssel rendelkező atomcsoportok stacionér áramlása, egyértelműen jellemezhető az áramerősség mértékével. A diffúziós áram erősségét a feszültség függvényében ábrázolva kapjuk a polarográfiás görbéket, vagy polarogramokat. Ezeken az adott ionra — depolarizátorra — jellemző feszültségnél kialakult „lépcsők" magassága arányos annak koncentrációjával. Bizonyos esetekben adott feszültségnél az áramerősség hirtelen megnövekszik, hogy azután a feszültség növelése során, ugyancsak hirtelen ismét a diffúziós áramnak megfelelő értékre essen vissza. Az áramerősség-feszültség-görbén, a diffúziós áramlépcső kezdeti szakaszán ún. elsőrendű maximum alakul ki. A jelenség elméleti magyarázata még korántsem megoldott, ennek ellenére az analitika egyes területein széleskörű alkalmazásra talált. Mindenesetre, kísérletileg annyi megálla* Előadásként elhangzott Pécsett, a II. Dunántúli Analitikai Konferencián, 1960. szeptember l-ón. ** Vas megyei KÖJÁL. *** Nyugatdunántúli VÍZIG Vízminőségi Felügyelete. CZUKKÁSZ GÁBO R*»* \ pítható volt, hogy maximum kialakulása esetén az oldat a higanycsepp környezetében élénk mozgásba jön. Összefüggés található továbbá a higany ún. elektrokapilláris görbéje — tehát a higanycsepp felületi feszültsége és a pillanatnyi áramfeszültség összefüggését ábrázoló görbe — és a maximum kialakulása között is. Várható, hogy a vizsgált oldatban levő és a felületi feszültséget befolyásoló anyagok a maximumok kialakulását, nagyságát, illetve alakját hasonló móclon befolyásolják. A fenti jelenséget minőségi, vagy mennyiségi szempontból felhasználó eljárások képezik az ún. adszorpciós polarográfia alapját. Adszorpciós polarográfiai közlemények különböző eredetű vizek vizsgálatáról közismertek. Legyen elegendő e helyen Nóvák [3] munkásságára utalnunk, aki több vízfolyás által táplált befogadó rendszerének szenynyezését vizsgálta; továbbá Procházka [4], illetve Valenta [5] tevékenységére, akik derített ipari víz minőségének folyamatos ellenőrzése céljából még „koagulográf" elnevezésű műszert — lényegileg szűk potenciáltartományban mérő ós regisztráló polarográfot — is szerkesztettek. Alapvető munkásságot fejtett ki e téren K. Schwarz [6] az osztrák főváros ivó- és különféle felszíni vizeinek vizsgálatával, majd munkatársaival együtt a módszer folyamatos mérésekre való felhasználhatósága terén [7]. Vizsgálataink során a hasonló célokra általában javasolt módszert alkalmaztuk. A levegőztetés révén oxigénnel telített 0,001 n KCl-oldatban kialakult elsőrendű oxigénmaximum csökkenését tekintettük a maximumelnyomás mértékének. A kísérleti körülmények azonosságát minden sorozatban elvégzett standard méréssel biztosítottuk. E célra a javasolt kétszer desztillált víz helyett — a több ízben észlelt zavaró szennyeződések miatt — vezetéki vizet alkalmaztunk, melynek egyéb kémiai jellemzői folyamatos ellenőrzésül szolgáltak. E standard vízben mért maximumot egységnek tekintve, a vizsgált víz mért maximumát arányba állítottuk vele, s ez az arány adta meg a maximumelnyomás mérőszámát. A hagyományos sorozatvizsgálatok és kapcsolatuk a polarográfiás vizsgálati módszerrel Az ivó- és felszíni vizek minőségi mutatóit ós annak meghatározási módszereit az MSZ-gyűjtemények 35. „Vízvizsgálati szabványok" c. kötete [8] foglalja össze. A hazai vízminőségvizsgáló laboratóriumok lényegében e módszerek, vagy ezek módosított válfajai alapján végzik munkájukat bár több mutató esetében műszeres analitikai módszereket alkalmaznak. Az ivóvizek szerves szennyezettségének használatos mutatója a lúgos permanganometriás oxigénfogyasztás ([8] 97—98. old), a nem ivóvizeké pedig ennek Kíibel—Thiemann-féle válfaja ([8]
