Zpracované otázky - CHEMIJE

BSK5 se používá při hodnocení kvality povrchových a odpadních vod. Bakterie, které biochemický děj podmiňují, jsou v těchto vodách přítomny. Jen při analýze některých průmyslových odpadních vod je třeba provést naočkování.

7. Stanovení organicky vázaného uhlíku

Teoretická spotřeba kyslíku

Teoretická spotřeba kyslíku TSK [g.g-1] je množství kyslíku potřebné k úplné oxidaci organické látky, obecného složení CaHbOd (další prvky N, P, S jsou zanedbány), která probíhá podle rovnice:

$$C_{a}H_{b}O_{d} + \text{x\ O}_{\ } = \text{a\ CO}_{2} + \ \frac{b}{2}\ H_{2}O$$

Z rovnice vyplívá, že na oxidaci 1 molu organické sloučeniny je třeba $x^{\ } = {2\ a}^{\ } + \frac{b}{2} - d$ molů atomů kyslíku. Na oxidaci 1 g této sloučeniny o relativní molekulové hmotnosti Mr je třeba TSK gramů kyslíku (1 mol O – 16 g): $TSK = \frac{\left( 4a + b - 2d \right).8}{M_{r}}$ [g O2 na 1g látky]

Z této rovnice vyplývá, že hodnota TSK závisí na složení látky a jedině na základě znalosti jejího množství a složení lze vypočítat TSK. Stačí sumární vzorec nebo u vod s různorodým obsahem organických látek její empirické složení.

Chemická spotřeba kyslíku

Oxidaci organických látek lze provést působením oxidujících sloučenin, jako je manganistan draselný (KMnO4) nebo dichroman draselný (K2Cr2O7). Při stanovení chemické spotřeby kyslíky (CHSK) vzorku vody se provádí oxidace látek v ní obsažených působením některého z uvedených oxidovadel v prostředí zředěné kyseliny sírové za teploty bodu varu roztoku a za dalších standardních podmínek (doba působení, přítomnost katalyzátoru, jímž je při použití K2Cr2O7 síran stříbrný Ag2SO4, standardní koncentrace kyseliny i oxidační látky. Oxidační účinek uvedených látek lze vyjádřit takto:

Cr2O72− + 14 H+ + 6 e− → 2 Cr3+ + 7 H2O

MnO4− + 8 H+ + 5 e− → Mn2+ + 4 H2O

Chemická spotřeba kyslíku se stanoví ze spotřeby oxidující látky, ale vyjadřuje se v ekvivalentech odpovídajících oxidaci kyslíkem (výpočtové), která probíhá podle rovnice:

O + H2O + 2 e− → 2 OH−

Z rovnic vyplívá (dle počtu elektronů), že 1 mol K2Cr2O7 odpovídá redoxně třem molům O (48 g). 1 mol KMnO4 odpovídá 2,5 molům O (40 g). CHSK se vyjadřuje v mg.l-1 kyslíku, který představuje oxidačně-redukční ekvivalent spotřeby oxidovadel použitých ke stanovení. Výsledek stanovení CHSK oběma uvedenými metodami je však zpravidla odlišný, a proto je nutné uvádět, jaká metoda byla použita – CHSK(K2Cr2O7), CHSK(KMnO4) nebo jednodušeji CHSKCr a CHSKMn.

Hodnoty CHSKCr bývají vyšší než CHSKMn, neboť K2Cr2O7 je v podmínkách stanovení silnějším oxidovadlem než KMnO4. Hodnota CHSKCr se často blíží hodnotě TSK. CHSKCr se používá při analýze všech druhů vod, kdežto CHSKMn je používáno jen při analýze vod přírodních a pitných. Ve splaškových odpadních vodách odpovídá 1 mg CHSKCr cca 0,8 mg organických látek.