Ćwiczenie nr 1. Określanie wpływu temperatury na szybkość utleniania azotu amonowego
Wykonanie testu polega na pomiarze szybkości spadku stężenia azotu amonowego.
W ramach ćwiczenia przeprowadzone zostaną 2 testy:
a) w temperaturze otoczenia,
b) w obniżonej temperaturze (test prowadzony w zlewce zanurzonej w wodzie chłodzonej lodem), alternatywnie w podwyższonej temperaturze
Metodyka testów:
§ do zlewki o objętości ok. 2 dm3 wlać natleniony osad, stężenie osadu powinno wynosić ok. 3 - 4 g/dm3;
§ dodać roztwór azotu amonowego (np. chlorku amonowego), w ilości zapewniającej stężenie początkowe ok. 20-25 mg NNH4/dm3;
§ zapewnić natlenianie próby i mieszanie próby w trakcie testu, np. przy użyciu sprężarki laboratoryjnej i dyfuzora drobnopęcherzykowego;
§ pobierać próbki co 20 min. przez okres 1,5-2 godziny, próbki natychmiast filtrować lub odwirowywać w celu oddzielenia cząstek zawieszonych osadu czynnego, a następnie oznaczać w nich stężenie azotu amonowego wg poniższego przepisu
Wykonanie oznaczenia AZOT AMONOWY
Do kolby miarowej na 100 cm3 odmierzyć 100 cm3 badanej wody.
Do drugiej kolbki odmierzyć 100 cm3 wody destylowanej (ślepa próba).
Wystarczy przygotować 1 ślepą próbę dla całej grupy.
Dodać 1 cm3 roztworu SOLI SEIGNETTA i 1 cm3 ODCZYNNIKA NESSLERA.
Kolbki zatkać korkiem i zamieszać.
Odczekać 10 minut, a następnie odczytać absorbancję na spektrofotometrze.
Długość fali 420 nm, kuweta 4 cm.
Odczytaną wartość absorbancji podstawić do wzoru:
[mg N-NH4 / dm3]
napowietrzanie
osad czynny
NH4Cl
Wynikiem testu jest średnia szybkość spadku stężenia azotu amonowego w przeliczeniu na godzinę, obliczana metodą regresji liniowej na podstawie pomiarów z całego testu [mgN/dm3*h].
Przykład
t
N-NH4
min
mgN/dm3
0
20,6
15
18,8
30
17,9
45
15,5
60
13,9
75
90
11,7
105
10,6
120
9,0
Obliczenie wyników:
· Szybkość nitryfikacji:
0,0945 [mgNNH4/dm3*min] = 5,67 [mgNNH4/dm3*h]
Ćwiczenie nr 2. Określanie wpływu obecności substratu organicznego na szybkość redukcji azotu azotanowego
Wykonanie testu polega na pomiarze szybkości spadku stężenia azotu azotanowego w warunkach niedotlenionych.
a) w warunkach endogennych (bez dodatku substancji organicznej),
b) z dodatkiem roztworu łatwo rozkładalnego substratu organicznego
azot
pożywka
roztwór azotu osad czynny
azotanowego
mieszadło
§ do zamykanego pojemnika, np. butli zamykanej korkiem na szlif o objętości ok. 1 - 2 dm3 wlać osad całkowicie odtleniony (w tym celu należy osad pozostawić bez napowietrzania na czas 1-2 h), stężenie osadu powinno wynosić ok. 2 - 4 g/dm3;
§ dodać roztwór azotu azotanowego (np. w postaci azotanu potasowego), w ilości zapewniającej stężenie początkowe ok. 20 - 30 mg/dm3
§ w teście b) po kilku minutach od dodania roztworu N-NO3, dodać roztwór substratu organicznego, w ilości zapewniającej nadmiar ChZT, ok. 150-200 mgChZT/dm3;
§ zapewnić mieszanie próby w trakcie testu, np. stosując mieszadło magnetyczne;
§ test prowadzić w miarę możliwości w stałej temperaturze;
§ pobierać próbki co 30 min. przez okres 1,5-2 godziny, próbki natychmiast filtrować lub odwirowywać w celu oddzielenia cząstek zawieszonych osadu, a następnie oznaczać w nich stężenie azotu azotanowego.
Wykonanie oznaczenia AZOT AZOTANOWY
Do krystalizatora odmierzyć 10 cm3 badanej wody (lub inną objętość wg zaleceń prowadzącego).
Dodać 3 - 4 krople 0,5% roztworu NaOH i 1 cm3 SALICYLANU SODU.
Krystalizator wstawić na łaźnię wodną i pozostawić tam do odparowania próbki.
Następnie krystalizator ostudzić i dodać 1 cm3 stężonego H2SO4 (ostrożnie!).
Używając szklanego pręcika rozpuścić osad w kwasie.
Odstawić na 10 minut.
Dodać około 20 cm3 wody destylowanej, opłukując równocześnie szklany pręcik. Odstawić na 3 minuty.
Do drugiego krystalizatora odmierzyć 20 cm3 wody destylowanej (ślepa próba).
Do obydwu krystalizatorów dodać po 7 cm3 alkaliczengo WINIANU SODOWO-POTASOWEGO (ostrożnie!).
Przenieść ilościowo zawartość krystalizatorów do kolbek miarowych na 50 cm3 i dopełnić do kreski wodą destylowaną.
Odczytać absorbancję na spektrofotometrze.
Długość fali 410 nm, kuweta 1 cm.
[mg N-NO3 / dm3]
Szybkość redukcji azotu azotanowego wyznacza się metodą regresji liniowej na podstawie pomiarów z całego testu [mgN/dm3*h].
N-NOx
min.
MarekMaly