Zvyšování kvality výuky v přírodních a technických oblastech CZ.1.07/1.1.28/02.0055 Analýza vody pomocí kufříkové sady AQUANAL EKOTEST (laboratorní práce) Označení: EU-Inovace-BFCh-Ch-02 Předmět: Biologická, fyzikální a chemická praktika Cílová skupina: 8., 9. třída Autor: Mgr. Simona Kubešová Časová dotace: 2 vyučovací hodiny Forma: skupinová práce (počet skupin je dán počtem kufříkových sad) Anotace: Provedením této laboratorní práce se žáci naučí provést analýzu vody pomocí kufříkové sady Aquanal- Ekotest. Podobné sady jsou na trhu běžně dostupné a analýzu vody mohou žáci využít v praktickém životě např. při chovu ryb v zahradním jezírku, kdy je nutné zajistit, aby voda měla přesně stanovené hodnoty, jinak se zde rybám nebude dařit. Cíl: Cílem této laboratorní práce je, aby žáci samostatně provedli analýzu vody, získané výsledky dokázali vyhodnotit a tím určili kvalitu vody.
Postup (teorie, motivace, fáze): Aquanal- Ekotest je kompletní sada pro rychlou, jednoduchou a pro životní prostředí šetrnou analýzu vody. Slouží k rychlému, jednoduchému a spolehlivému určení jakosti testované vody. Pomocí této sady stanovíme čtyři základní ukazatele znečištění vody (dusičnany, dusitany, amonium a fosforečnany) a také hodnoty tvrdosti a ph. Úkol č. 1: Stanovení dusičnanů (norma pro pitnou vodu: max. 50mg/l) Pomůcky: zkumavka ze sady Aquanal- Ekotest k určení dusičnanů NO 3 Chemikálie: vzorek vody, činidla pro stanovení hodnoty dusičnanů 1. Zkumavku naplníme testovanou vodou po značku. Přidáme 2 odměrky činidla 1, uzavřeme a protřepáváme, dokud se činidlo nerozpustí. 2. Zkumavku otevřeme, přidáme 1 odměrku činidla 2, zkumavku uzavřeme a minutu protřepáváme. Nerozpuštěná usazenina nemá význam, nevadí provedení testu. 3. Zkumavku necháme stát 10 minut, pak ji otevřeme a vzniklé zabarvení vody porovnáme s barevnou stupnicí, platnou pro tuto zkoušku. Závěr: Podle zabarvení určíme množství dusičnanů ve vzorku vody. Určíme, zda vzorek obsahuje menší množství dusičnanů, než je norma, nebo zda normu překračuje. Úkol č. 2: Stanovení dusitanů (norma pro pitnou vodu max. 0,1mg/l) Pomůcky: zkumavka ze sady Aquanal- Ekotest k určení dusičnanů NO 2 Chemikálie: vzorek vody, činidla pro stanovení hodnoty dusitanů 1. Do zkumavky naplněné po značku vzorkem vody přidáme 2 odměrky činidla, zkumavku uzavřeme a protřepáváme, až se vše rozpustí. 2. Zkumavku necháme 3 minuty stát, pak ji otevřeme a vzniklé zabarvení porovnáme s barevnou stupnicí platnou pro dusitany. Závěr: Podle zabarvení určíme množství dusitanů ve vzorku vody. Určíme, zda vzorek obsahuje menší množství dusitanů, než je norma, nebo zda normu překračuje. Úkol č. 3: Stanovení amonia (norma pro pitnou vodu: max. 0,5mg/l) Pomůcky: zkumavka ze sady Aquanal- Ekotest k určení amonia NH 4 Chemikálie: vzorek vody, činidla pro stanovení hodnoty amonia
1. Do zkumavky naplněné po značku vzorkem vody přidáme 10 kapek činidla 1 a zkumavkou chvíli kroužíme. 2. Přidáme 1 odměrku činidla 2, zkumavku uzavřeme a protřepáváme do rozpuštění činidla. Pak zkumavku necháme 5 minut stát. 3. Zkumavku otevřeme, přidáme 15 kapek činidla 3, zkumavkou zakroužíme, až se voda s činidlem dobře promísí. Necháme 7 minut stát. 4. Zabarvení vzorku porovnáme s barevnou stupnicí platnou pro tuto zkoušku. Závěr: Podle zabarvení určíme množství amonných iontů ve vzorku vody. Určíme, zda vzorek obsahuje menší množství dusitanů, než je norma, nebo zda normu překračuje. Úkol č. 4: Stanovení fosforečnanů (norma pro pitnou vodu: max. 6,95mg/l) Pomůcky: zkumavka ze sady Aquanal- Ekotest k určení fosforečnanů PO 4 Chemikálie: vzorek vody, činidla pro stanovení hodnoty fosforečnanů 1. Do zkumavky naplněné po značku vzorkem vody přidáme 10 kapek činidla 1 a lehce zakroužíme, až se voda s činidlem dobře promísí. 2. Přidáme 1 kapku činidla 2 a opět zakroužíme zkumavkou, až se voda s činidlem promísí. 3. Necháme 5 minut stát a vzniklé zabarvení porovnáme s barevnou stupnicí platnou pro fosforečnany. Závěr: Podle zabarvení určíme množství fosforečnanů ve vzorku vody. Určíme, zda vzorek obsahuje menší množství fosforečnanů, než je norma, nebo zda normu překračuje. Úkol č. 5: Stanovení ph (norma pro pitnou vodu: min. 6,5- max. 9,5) Pomůcky: zkumavka ze sady Aquanal- Ekotest k určení ph Chemikálie: vzorek vody, činidl pro stanovení hodnoty ph 1. Do zkumavky naplněné po značku vzorkem vody přidáme 3 kapky činidla, zkumavkou lehce zakroužíme, až se voda s činidlem dobře promísí. 2. Vzniklé zabarvení vzorku porovnáme s barevnou stupnicí platnou pro stanovení ph. Závěr: Podle zabarvení určíme hodnotu ph vzorku vody. Určíme, zda hodnota ph je v normě nebo zda je vzorek vody kyselejší či zásaditější.
Úkol č. 6: Stanovení celkové tvrdosti vody Ca/Mg Pomůcky: zkumavka ze sady Aquanal- Ekotest k tvrdosti vody Chemikálie: vzorek vody, činidlo pro stanovení hodnoty tvrdosti 1. Do zkumavky naplněné po značku vzorkem vody přidáme 1 kapku činidla a zkumavkou zakroužíme, aby se směs dobře promísila. Je-li vzorek světle růžový, pokračujeme podle bodu 2. Jestliže je zbarven modře, jde o velmi měkkou vodu, která má méně než 1 N a tím je zkouška ukončena. 2. Za svislého držení zkumavky přidáváme činidlo po jedné kapce a vždy kroužením dobře promícháme. Kapky počítáme. Jakmile se zabarvení vzorku změní z červené na modrou, je zkouška ukončena. Celková tvrdost, vyjádřená v německých stupních tvrdosti se rovná celkovému počtu kapek činidla, spotřebovaných k uvedené barevné změně. 1 kapka = 1 N Hodnocení stupňů tvrdosti vody: 0-4 N Velmi měkká voda 4-8 N Měkká voda 8 18 N Středně tvrdá voda 18 30 N Tvrdá voda Přes 30 N Velmi tvrdá voda Závěr: Podle počtu kapek určíme hodnotu tvrdosti vzorku vody. Určíme, o jaký typ vody z hlediska tvrdosti se jedná. Tyto testy jsou velmi přesné, ale nemohou nahrazovat laboratorní metody používané odborníky. Rychlometody mohou ukázat možné problémy s vodou, přesné rozbory takto zjištěných problémových vod ale musí provést odborník z profesionální laboratoře.
Na základě zjištěných výsledků doplníme do tabulky naměřené hodnoty a vyhodnotíme kvalitu vody. Rozbor vody Stanoviště: Chemikálie hodnota (mg/l) norma (mg/l) hodnocení Dusičnany 50 Dusitany 0,1 Amonné ionty 0,5 Fosforečnany 1 ph min. 6,5 - max. 9,5 Tvrdost vody N 8 Závěrečné hodnocení: Časová dotace doporučená k provedení laboratorní práce je dostatečná. Práce žáky velice bavila, protože určovali kvalitu vody, kterou doma používají. Byli schopni pracovat samostatně podle návodu, aniž by potřebovali pomoc učitele. Menší potíže měli při stanovení celkové tvrdosti vody Ca/Mg, a to z toho důvodu, že si nebyli zcela jisti, kdy se zabarvení vzorku změnilo z červené na modrou. Čekali sytější barvy. Při provádění pokusu se objevilo spíše zabarvení s nádechem do modra a do červena.
BFChp Pracovní list č. Téma: Jméno a příjmení: Datum: Analýza vody pomocí kufříkové sady AQUANAL EKOTEST Hodnocení: Školní rok: Třída: Úkol č. 1: Stanovení dusičnanů (norma pro pitnou vodu: max. 50mg/l) Pomůcky: zkumavka ze sady Aquanal- Ekotest k určení dusičnanů NO 3 Chemikálie: vzorek vody, činidla pro stanovení hodnoty dusičnanů 1. Zkumavku naplň testovanou vodou po značku. Přidej 2 odměrky činidla 1, uzavři a protřepávej, dokud se činidlo nerozpustí. 2. Zkumavku otevři, přidej 1 odměrku činidla 2, zkumavku uzavři a minutu protřepávej. Nerozpuštěná usazenina nemá význam, nevadí provedení testu. 3. Zkumavku nech stát 10 minut, pak ji otevři a vzniklé zabarvení vody porovnej s barevnou stupnicí, platnou pro tuto zkoušku. Závěr: Podle zabarvení urči množství dusičnanů ve vzorku vody. Urči, zda vzorek obsahuje menší množství dusičnanů, než je norma, nebo zda normu překračuje. Úkol č. 2: Stanovení dusitanů (norma pro pitnou vodu max. 0,1mg/l) Pomůcky: zkumavka ze sady Aquanal- Ekotest k určení dusičnanů NO 2 Chemikálie: vzorek vody, činidla pro stanovení hodnoty dusitanů 1. Do zkumavky naplněné po značku vzorkem vody přidej 2 odměrky činidla, zkumavku uzavři a protřepávej, až se vše rozpustí. 2. Zkumavku nech 3 minuty stát, pak ji otevři a vzniklé zabarvení porovnej s barevnou stupnicí platnou pro dusitany. Závěr: Podle zabarvení urči množství dusitanů ve vzorku vody. Urči, zda vzorek obsahuje menší množství dusitanů, než je norma, nebo zda normu překračuje.
Úkol č. 3: Stanovení amonia (norma pro pitnou vodu: max. 0,5mg/l) Pomůcky: zkumavka ze sady Aquanal- Ekotest k určení amonia NH 4 Chemikálie: vzorek vody, činidlo pro stanovení hodnoty amonia 1. Do zkumavky naplněné po značku vzorkem vody přidej 10 kapek činidla 1 a se zkumavkou chvíli prováděj krouživé pohyby. 2. Přidej 1 odměrku činidla 2, zkumavku uzavři a protřepávej do rozpuštění činidla. Pak nech zkumavku 5 minut stát. 3. Zkumavku otevři, přidej 15 kapek činidla 3, zkumavkou opět zakruž, až se voda s činidlem dobře promísí. Nech 7 minut stát. 4. Zabarvení vzorku porovnej s barevnou stupnicí platnou pro tuto zkoušku. Závěr: Podle zabarvení urči množství amonných iontů ve vzorku vody. Urči, zda vzorek obsahuje menší množství dusitanů, než je norma, nebo zda normu překračuje. Úkol č. 4: Stanovení fosforečnanů (norma pro pitnou vodu: max. 6,95mg/l) Pomůcky: zkumavka ze sady Aquanal- Ekotest k určení fosforečnanů PO 4 Chemikálie: vzorek vody, činidla pro stanovení hodnoty fosforečnanů 1. Do zkumavky naplněné po značku vzorkem vody přidej 10 kapek činidla 1 a lehce zakruž, až se voda s činidlem dobře promísí. 2. Přidej 1 kapku činidla 2 a opět zakruž zkumavkou, až se voda s činidlem promísí. 3. Nech 5 minut stát a vzniklé zabarvení porovnej s barevnou stupnicí platnou pro fosforečnany. Závěr: Podle zabarvení urči množství fosforečnanů ve vzorku vody. Urči, zda vzorek obsahuje menší množství fosforečnanů, než je norma, nebo zda normu překračuje. Úkol č. 5: Stanovení ph (norma pro pitnou vodu: min. 6,5- max. 9,5) Pomůcky: zkumavka ze sady Aquanal- Ekotest k určení ph Chemikálie: vzorek vody, činidlo pro stanovení hodnoty ph 1. Do zkumavky naplněné po značku vzorkem vody přidej 3 kapky činidla, zkumavkou lehce zakruž, až se voda s činidlem dobře promísí. 2. Vzniklé zabarvení vzorku porovnej s barevnou stupnicí platnou pro stanovení ph.
Závěr: Podle zabarvení urči hodnotu ph vzorku vody. Urči, zda hodnota ph je v normě nebo zda je vzorek vody kyselejší či zásaditější. Úkol č. 6: Stanovení celkové tvrdosti vody Ca/Mg Pomůcky: zkumavka ze sady Aquanal- Ekotest k tvrdosti vody Chemikálie: vzorek vody, činidlo pro stanovení hodnoty tvrdosti 1. Do zkumavky naplněné po značku vzorkem vody přidej kapku činidla a zkumavkou zakruž, aby se směs dobře promísila. Je-li vzorek světle růžový, pokračuj podle bodu 2. Jestliže je zbarven modře, jde o velmi měkkou vodu, která má méně než 1 N a tím je zkouška ukončena. 2. Za svislého držení zkumavky přidávej činidlo po jedné kapce a vždy kroužením dobře promíchej. Kapky počítej. Jakmile se zabarvení vzorku změní z červené na modrou, je zkouška ukončena. Celková tvrdost, vyjádřená v německých stupních tvrdosti se rovná celkovému počtu kapek činidla, spotřebovaných k uvedené barevné změně. (1 kapka = 1 N) Hodnocení stupňů tvrdosti vody: 0-4 N Velmi měkká voda 4-8 N Měkká voda 8 18 N Středně tvrdá voda 18 30 N Tvrdá voda Přes 30 N Velmi tvrdá voda Závěr: Podle počtu kapek urči hodnotu tvrdosti vzorku vody. Urči, o jaký typ vody z hlediska tvrdosti se jedná. Tyto testy jsou velmi přesné, ale nemohou nahrazovat laboratorní metody používané odborníky. Rychlometody mohou ukázat možné problémy s vodou, přesné rozbory takto zjištěných problémových vod ale musí provést odborník z profesionální laboratoře.
Na základě zjištěných výsledků doplň do tabulky naměřené hodnoty a vyhodnoť kvalitu vody. Rozbor vody Stanoviště: Chemikálie hodnota (mg/l) norma (mg/l) hodnocení Dusičnany 50 Dusitany 0,1 Amonné ionty 0,5 Fosforečnany 1 ph min. 6,5 - max. 9,5 Tvrdost vody N 8
Použitá literatura: inspirováno návodem k použití ze sady Aquanal- Ekotest