Ryhmä 3. Laboratoriotyöt

Ryhmämme laboratoriokerta sijoittui marraskuun ensimmäiselle tiistaille, tällä kertaa tehtävänämme oli analysoida kenttäkerroilla ottamiamme vesinäytteitä.

1. Kemiallisen hapenkulutuksen (COD) määritys

COD= Kemiallinen hapenkulutus, joka mittaa orgaanisen aineen aiheuttamaa hapenkulutusta kemiallisissa reaktioissa. Määrityksen teimme standardin SFS-EN ISO 3036 mukaisesti hapettamalla käsitellyt näytteet permanganaatilla.

Määritimme kemiallisen hapen kulutuksen kaikkien kenttäryhmien näytteistä sekä myös ympäristömonitoroinnin suunnittelu – kurssin näytteistä. Näytteitä oli yhteensä 14 kappaletta, joista jokaisesta tehtiin kaksi rinnakkaista  määritystä eli näytteitä oli yhteensä 28. Teimme myös nollanäytteet ensimmäisistä näytepulloista.

Lisäsimme ensimmäiseksi 100 ml Erlenmeyer- pulloihin tislattua vettä 5 ml ja näytevesiä toiset 5 ml. Nollanäytteisiin tislattua vettä tuli 10 ml pelkästään. Tämän jälkeen jokaiseen koeastiaan lisättiin rikkihappoa 0,5 ml sekä kaliumpermanganaattiliuosta (0,002 mol/l) 2 ml. Seuraavaksi näytepullot tiivistettiin foliolla ja kiehutettiin 20 minuuttia vesihauteessa, jonka jälkeen näytteet jäähdytettiin kylmässä vesihauteessa huoneenlämpöisiksi. Kun näytteet olivat huoneenlämpöisiä lisättiin näytteisiin kaliumjodidiliuosta (0,1 mol/l) ja 5 tippaa tärkkelysliuosta. Tämän jälkeen aloitimme näytteiden titraamisen natriumtiosulfaattiliuoksella (0,01 mol/l) samalla sekoittaen niitä magneettisekoittimella. Titrausta jatkettiin niin pitkään kunnes sininen väri oli hävinnyt kokonaan näytteestä, kun tämä oli tapahtunut kuluneen natriumtiosulfaatin määrä kirjattiin ylös, jotka vietiin myöhemmin Exceliin, jonka avulla laskettiin hapen kulutus näytteessä. Alla kuvakooste eri työvaiheista.

Kokeessa saadut tulokset eivät olleet kuitenkaan olleet kovin yhdenmukaisia, tähän syynä voi olla titrauksen tarkkuus, likaiset astiat, pipetointivirheet tai muut inhimilliset virheet.

 Näytteiden pipetoimista näytepulloihin ja kaliumpermanganaatin lisäys tämän jälkeen.

 Näytepullojen foliointia ja niiden keittämistä.

 Keitetyt näytepullot.

Kaliumjodidiliuoksen lisäys (0,1 mol/l), muutti näytteiden värin keltaiseksi. Samassa lisättiin näytteisiin 5 tippaa tärkkelysliuosta, joka aiheutti tummansinisen värimuutoksen.

Näytteiden titraamista värittömäksi.

2. Väri-, nitraattityppi- ja sameusmääritykset

Värinmääritys

Värin määrittämisessä käytimme HACH 2800- spektofotometria ja siitä ohjelmaa numero 120. Ohjelman valinnan jälkeen pipetoimme 10 ml ionivaihdettua vettä yhteen kyvettiin ja teimme siitä nollanäytteen. Tällä näytteellä nollasimme spektofotometrin. Pipetoimme jokaisesta 14:sta näytteestämme 10 ml näytettä kyvetteihin. Tämän jälkeen määritimme niistä kaikista värin. Laboratoriokokeen suorittaminen sujui ilman vaikeuksia.

Nitraattityppimääritys

Seuraavaksi määritimme jokaisesta 14:sta näytteestä nitraattitypen. Käytimme nitraattitypen määrittämisessä samoja pipetoituja kyvettejä kuin värin määrittämisessä, koska emme olleet lisänneet niihin mitään lisäaineita. Ensiksi valitsimme spektofotometrista ohjelman numero 353. Ennen jokaista määrittämistä spektofotometri piti nollata tutkittavalla näytevedellä. Kun laite oli nollattu näyteveteen lisättiin myrkyllistä NitraVer 5 Nitrate Reagent Powder Pillow. Tämän jälkeen kyvetti suljettiin Parafilm-suojakalvolla, jotta näytettä ei pääse läikkymään ympäristöön. Sekoitimme näytettä ravistamalla noin minuutin ajan ja tämän jälkeen odotimme viisi minuuttia, jotta se tasoittuu. Viiden minuutin kuluttua pystyimme lukemaan tuloksen. Toistimme saman kaikille näytteille. Lopuksi kaadoimme kyveteistä näytteet erilliseen keräysastiaan.

Näytevettä kyvetteihin pipetoituna

Nitraattitypenmäärittäminen vei eniten aikaa, mutta sen tekeminen ei ollut vaikeaa. Aikaa kului kun näytteiden valmistumista piti odottaa, vaikkakin käytössämme oli kaksi spektofotometria, mikä nopeutti tulosten saamista. Ryhmätyöskentely sujui hyvin.

Sameusmittaus

Viimeisksi määritimme jokaisesta näytteestä sameuden. Kaadoimme sameuskyvetteihin näytevettä ja laitoimme näytteen sameusmittariin eli turbidimetriin. Käyttämämme mallin laitenumero oli HACH 2100N IS. Joidenkin näytevesien seassa oli kiintoainetta, joten mittaustuloksen tasoittumiseen meni enemmän aikaa. Tulos ilmoitettiin yhden desimaalin tarkkuudella. Kun olimme tehneet mittauksen kaikille näytteille puhdistimme kyvetit 10 % suolaliuoksella ja ionivaihdetulla vedellä.

Mittaustulokset olivat kaikki melko tasaisia. Erilaisin tulos saatiin näytteestä numero 13. Tämä näyte oli hulevesikaivosta. Sameuden mittaaminen onnistui ilman ongelmia ja sen tekeminen oli mielenkiintoista. 

3. Ammoniumtypen määritys

 Valmiit näytteet kyveteissä

Määritimme kolmen hengen ryhmässä meidän ja muiden ryhmien pinta- ja pohjavesinäytteet. Ensin pipetoimme näytteet 25ml kyvetteihin. Käytimme ionisoitua vettä nollanäytteessä. Näytteisiin lisäsimme kolme tippaa Mineral Stabilizeria, kolme tippaa Alcohol Dispersing Agenttia ja 1ml Nessler Reagenttia. Kahden ensimmäisen reagenssin lisäyksen jälkeen sekoitimme kyvettejä kevyesti ja viimeisen lisäyksen jälkeen kyvetin suuaukolle laitettiin Parafilm-suoja, jotta pystyimme sekoittamaan sen paremmin.

Ammoniumtyppi mitattiin Hach 2800 -spektofotometrillä, joka ilmaisi tuloksen muodossa mg/l NH3-N. Saadut tulokset olivat väliltä 0,03-0,33 mg/l NH3-N. Isoja heittoja ei ollut ryhmien välillä juuri ollenkaan.

4. Kiintoaineenmääritys

Kenttäharjoitusten laboratorio osiossa tehtiin myös kiintoainepitoisuus tutkimuksen. Kiintoainepitoisuudella kartoitetaan orgaanisen ja epäorgaanisen kiinteän aineenmäärää.
Aloitimme työn punnitsemalla esikäsitellyt suodattimet analyysivaa’alla ja tulokset kirjattiin ylös seuraavaa punnitusta varten.

Esikäsitellyt suodattimet eksikaattorissa

Vesinäytteet suodatettiin alipaineella ja näin kiintoaine jää suodattimeen ja vesi suodattuu läpi. Näytteiden kiintoaine oli näytepulloissa kerinnyt laskeutua pullon pohjiin, joten pulloja sekoitettiin. Muutamassa näytepullossa oli myös paljon hiekkaa, joten näitä näytepulloja ei sekoitettu ja vältettiin hiekan joutumista suodattimelle.

Näytteiden suodattaminen alipaineella

Jokaista näytettä suodatettiin 350ml ja suodatuksen jälkeen suodattimet laitettiin uuniin, jossa suodattimet kuivuvat. Lopuksi suodattimet punnittiin uudestaan ja tulokset laitettiin exceliin.

 Suodattimet suodatuksen jälkeen

5. Kokonaisfosforipitoisuuden määritys

Määritys aloitettiin pipetoimalla 2ml vesinäytteitä kyvetteihin. Kyvetistä poistettiin korkki ja korkista irroitettiin folio, missä oli reagenssi. Näyte suljettiin ja sekoitettiin, jotta reagenssi liukenee näytteeseen. Seuraavaksi näytteet vietiin vesihauteeseen, missä ne saivat olla 40 minuuttia.

LCK 349 Kyvettejä

Fosforinäytteet laitetaan haudutus koneeseen

Haudutuksen jälkeen annettiin kyvettien hieman jäähtyä, minkä jälkeen lisättiin pipetoimalla 0,2ml reagenssi B:tä. Samalla kyvetteihin vaihdettiin korkki missä oli reagenssi C:tä. Sitten sekoitettiin kyvettäjä ja annettiin näytteiden tasoittua 10 minuuttia. Tämän jälkeen kyvetit vietiin spektrofotometriin skannattavaksi. Kyveteissä olevan viivakoodin avulla spektrofotometri pystyi automaattisesti valitsaemaan oikean ohjelman fosforin määrittämiseen.


Vesinäytteet sisälsivät liian vähän fosforia määritystä varten. Spektrofotometrin määrityksen alaraja on 0,05mg/l ja kaikki näytteet alittivat sen. Laitteen antamat arvot olivat siis vain arvioita.

 

 Spektrofotometri