Bepaling van het nitraatgehalte in water

Transcriptie

1 Auteur Laatst gewijzigd Licentie Webadres Dick Naafs 22 December 2016 CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs Maken van Kennisnet. Wikiwijs Maken is een onderdeel van Wikiwijsleermiddelenplein, hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, vergelijkt, maakt en deelt.

2 Inhoudsopgave Bronvermelding Inleiding Benodigdheden+Chemicaliën Maken van een ijkgrafiek Uitvoering literatuur Over dit lesmateriaal Pagina 1

3 Bronvermelding Instituut voor Didactiek en Onderwijsontwikkeling Faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen is de beheerder van de rechten van dit arrangement. Nijenborgh 9, 9747 AG Groningen tel / fax Pagina 2

4 Inleiding Bepaling van het nitraatgehalte van water. De laatste tijd is er sprake van een stijging van het nitraatgehalte in grondwater. Door een stijging van twee à drie milligram per jaar is de nitraationenconcentratie op een aantal plaatsen al gestegen tot boven het richtniveau van 25 mg per liter. De oorzaak is meestal de overmatige bemesting. Nitraat is voor de mens niet direct giftig. Het kan echter omgezet worden in nitriet en nitrosoverbindingen. Te hoge nitrietgehaltes kunnen bij baby's ademnood veroorzaken. Nitrosoverbindingen blijken bij dierproeven kankerverwekkend te zijn. De bepaling van het nitraatgehalte kan gedaan worden volgens de salicylaatmethode. Bij deze methode is de nitraatconcentratie colorimetrisch te bepalen aan de hand van de gele reactieproducten die ontstaan uit het nitraation en salicylzuur in zuur milieu. De proef kan in twee lesuren worden uitgevoerd als de leerlingen in 6 groepjes werken en elk groepje een referentieoplossing en een watermonster voor zijn rekening neemt. Bij gebrek aan een geschikt watermonster (met nitraat) kan 2 ml van een natriumnitraatoplossing gebruikt worden van bv. 250 mg NO 3 - per liter. Eventueel kan een ijkgrafiek gegeven worden. Pagina 3

5 Benodigdheden+Chemicaliën Benodigdheden: colorimeter (filter 440/480 mm) waterbad porseleinen schaaltje maatkolf 500 ml 6 maatkolven 50 ml 2 erlenmeyers 400 ml maatpipet maatpipet 50 ml 5 ml P.S. Zonder colorimeter kan de proef ook uitgevoerd worden, door vergelijking van de kleur van de behandelde monsters met de behandelde referentieoplossingen. Chemicaliën natriumsalicylaatoplossing (1 g oplossen in 200 ml water; vers bereiden!) natriumhydroxideoplossing (40 g oplossen in 100 mi water) geconcentreerd zwavelzuur natriumnitraat gedestilleerd water Pagina 4

6 Maken van een ijkgrafiek Los 343 mg natriumnitraat op in 500 ml water; deze oplossing bevat 500 mg NO 3 - per liter. Pipetteer van deze oplossing 5, 10, 20, 30 en 40 ml in maatkolven van 50 ml. Vul de maatkolven tot de merkstreep en homogeniseer. Bepaal met 2 ml van deze oplossingen de extinctie volgens onderstaande werkwijze. Zet de gemeten extinctie langs de y-as uit tegen het aantal mg NO 3 - in de gemaakte oplossingen. Pagina 5

7 Uitvoering Bepaling van de extinctie Pipetteer in een porseleinen schaaltje 2 ml van de standaardoplossingen of 20 ml watermonster (opmerking 1). Laat dit mengsel boven een waterbad droogkoken (dit duurt ongeveer 10 respectievelijk 30 minuten). Voeg na droogkoken en afkoelen 2 ml geconcentreerd zwavelzuur toe en dan na 10 minuten (niet eerder!) 15 ml gedestilleerd water en 15 ml natriumhydroxide-oplossing. Meet na nog eens 10 minuten de extinctie (opmerking 2). Bereken het nitraatgehalte van het watermonster in mg per liter. Berekening De standaardoplossingen bevatten 2,5; 5,0; 10; 15 en 20 mg NO 3 - per 50 ml (of 50, 100, 200, 300 en 400 mg NO 3 - per liter). Hiervan wordt steeds 2 ml genomen dus 0,1; 0,2; 0,4 en 0,6 mg NO 3 -. De gemeten extinctiewaarden (afhankelijk van het gebruikte apparaat en de golflengte) uitgezet tegen de hoeveelheid NO 3 - geeft grafiek 1. Als het watermonster een extinctie geeft van 0,5 komt dit overeen met 0,3 mg NO 3 - in 20 ml, dus een nitraatconcentratie van 15 mg per liter. Als 2 ml van de nitraatoplossing een extinctie geeft van 0,8 komt dit overeen met 0,5 mg NO 3 - in 2 ml en dus met een nitraatconcentratie van 250 mg.l -I. Opmerkingen 1. Omdat de nitraatconcentratie in water meestal laag is, nemen we 20 ml monster. In verband met de tijdsduur bij het indampen gebruiken we 2 ml van de standaardoplossingen. 2. Als op het gebruikte apparaat alleen de transmissie (T) afgelezen kan worden is de extinctie te berekenen met de formule: E = log I o /I Pagina 6

8 literatuur Literatuur - P. J. de Rijke en W. van der Veer, m.m.v. N. Angela en J. H. Vermaat, RIS publicatie XXX, - Stencil R.H.L.S., Groningen: Achtergronden van analyses in water, 53 - Merck, Die Untersuchung von Wasser, 9 e druk, 120 Pagina 7

9 Over dit lesmateriaal Colofon Auteur Dick Naafs Laatst gewijzigd 22 December 2016 om 14:03 Licentie Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om: het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden. Meer informatie over de CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Aanvullende informatie over dit lesmateriaal Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar: Leerniveau VWO 6; HBO; HAVO 5; HBO - Master; VWO 5; HBO - Bachelor; Leerinhoud en Scheikunde; doelen Eindgebruiker leraar Moeilijkheidsgraad gemiddeld Studiebelasting 0 uur en 50 minuten Trefwoorden analysetechnieken, colorimetrie, nitraat, onderzoeksvaardigheden, rispublicatie, ris-publicatie xxx, technisch-instrumentele vaardigheden, water Pagina 8