Veden mangaanin määritys, fotometrinen menetelmä

• Rikkihappo 4 mol/l
  Sekoitetaan varovasti rikkihappoa (tiheys 1,84 g/ml) n. 350 ml vettä 500 ml mittapullossa. Liuos jäähdytetään huoneenlämpöiseksi ja laimennetaan merkkiin.
• Kaliumperoksodisulfaatti (K₂S₂O₈)
• Formaldoksiimiliuos
  Liuotetaan 10 g  hydroksyyliammoniumkloridi (HONH₃ Cl) noin 50 ml vettä, lisätään 5 ml 35% formaldehydiliuosta (HCHO, tiheys 1,08 g/ml) ja laimennetaan 100 ml:ksi. Säilytetään pimeässä ja viileässä. Liuos säilyy kuukauden.
• Rautaliuos
  Liuotetaan 0,32 g  diammoniumrauta(II)sulfaattihydraattia eli Mohrin suolaa((NH₄)₂Fe(SO₄)₂ 6H₂O) veteen 500ml mittapullossa, lisätään 2ml 4 mol/l rikkihappoa ja täytetään merkkiin. Liuos säilytetään pimeässä ja liuos säilyy useita kuukautta.
• Ammoniakkiliuos
  Laimennetaan 375 ml 25% ammoniakkiliuosta (NH₃ tiheys 0,91 g/ml) vedellä 500 ml:ksi. Liuos säilytetään tiiviisti suljetussa lasipullossa ja liuos on uusittava muutaman viikon välein.
• Hydroksyyliammoniumkloridi
  Liuotetaan 25 g hydroksyyliammoniumkloridi (HONH₃ Cl) veteen ja laimennetaan 100ml. Liuos säilytetään pimeässä ja liuos säilyy useita kuukautta.
  
• EDTA-liuos 0,25 mol/l (saliniteetti ≤ 2,7‰)
  Liuotetaan 23g EDTAn dinatriumsuolaa (C₁₀H₁₄ N₂O₈ Na₂ 2H₂O) veteen 250 ml mittapullossa ja laimennetaan merkkiin. Liuos säilyy useita kuukausia.
• EDTA-liuos 1,0 mol/l (saliniteetti ≥ 2,7‰)
  Liuotetaan 200g EDTAn tetranatriumsuolaa ((NaCOOCH₂)NCH₂CH2N(CH₂COONa) 2H₂O) veteen 500 ml mittapullossa ja laimennetaan merkkiin. Liuos säilyy useita kuukausia. Koska EDTA:n dinatriumsuola on niukkaliukoinen veteen, käytetään tetranatriumsuolaa.
• Mangaanin perusliuos, 100 mg/l
  Liuotetaan 0,308 g  mangaani(II)sulfaattimonohydraattia (MnSO₄ H₂O) veteen 1000ml mittapullossa, lisätään 10ml 4 mol/l rikkihappoa ja täytetään merkkiin. Liuos säilytetään lasipullossa ja liuos säilyy useita kuukautta.
• Mangaanin työliuos, 2 mg/l
  Pipetoidaan 20,0 ml raudan perusliuosta 1000 ml mittapulloon, lisätään 10ml 4 mol/l rikkihappoa ja laimennetaan vedellä merkkiin. Liuos valmistetaan jokaisen käyttökerran yhteydessä.

Laitteet ja välineet

• Fotometri, jolla voidaan mitata absorbanssi 450 nm aallonpituudella ja johon kuuluu 50 - 100 mm kyvetit.
• Autoklaavi
  Autoklaavina voidaan käyttää painekattilaa, jonka avulla saadaan 120 °C lämpötila.
• Hapetuspullot
  50 – 100ml:n lasipulloja, joissa hiostulpat tai kierrekorkit. Mangaani absorboituu helposti lasi- ja muotiastioiden pintaan. Hapetuspullot tulisi pestä 2 mol/l suolahapolla mangaanin määrityksen jälkeen.

Mangaanin määritys
Näytteenkäsittely
Kaikki näytteet, mangaanin vertailuliuokset ja nollanäyte kestävöidään lisäämällä 1,0 ml 4 mol/l rikkihappoa 100 ml:aan näytettä.

• Hapetusta varten pipetoidaan 25 ml kestävöityä näytettä ja lisätään 0,50 ± 0,05 g kaliumperoksodisulfaattia. Pullot suljetaan tiiviisti ja ravistetaan, kunnes suola on liuennut. Näytettä keitetään 30 minuuttia autoklaavissa (200 kPa paine ja lämpötila 120 °C) ja jäähdytetään huoneenlämpöisiksi. Tee kolme rinnakkaista näytettä.
  Jos näytteessä on paljon kloridia (meri- ja murtovesi), siihen lisätään hapetuksen jälkeen veitsenkärjellinen hydroksyyliammoniumkloridia pelkistämään kloori. Reaktioaika on 1 min.
• Pipetoidaan 0,5,  1,0,  2,0,  5,0,  10,0,  25,0 ja 50,0 ml mangaanin työliuosta 100 ml mittapulloon, lisätään 1,0 ml 4 mol/l rikkihappoa ja täytetään vedellä merkkiin. Liuokset sisältävät mangaania10, 20, 40, 100, 200, 500 ja1000 µg/l.
• Nollanäyte valmistetaan 100ml puhdistettua vettä ja lisätään 1,0 ml 4 mol/l rikkihappoa. Pipetoidaan 25,0 ml happamaksi vertailuliuoksia ja nollanäytettä hapetuspulloihin ja hapetetaan kuten näytteet.
• Referenssinäyte
  Pipetoidaan 10,0ml mangaanin työliuosta 100 ml mittapulloon, lisätään 1,0 ml 4 mol/l rikkihappoa ja täytetään vedellä merkkiin. Liuokset sisältävät mangaania 200µg/l.

Mangaanin määritys, saliniteetti ≤ 2,7‰
Hapetettuihin liuoksiin lisätään minuutin kuluessa seuraavassa järjestyksessä 2,0 ml  formaldoksiimi-liuosta, 1,0 ml rauta-liuosta ja 5,0 ml ammoniakki-liuosta sekoittaen lisäyksen jälkeen. Odotetaan 5 minuuttia ja lisätään 2,0 ml 0,25 mol/l EDTA-liuosta ja 2,0 ml hydroksyyliammoniumliuosta. Sekoita huolellisesti. Vertailuliuosten ja näytteiden absorbanssi mitataan aikaisintaan 30 min ja viimeistään 2 tunnin kuluttua viimeisestä reagenssilisäystä aallonpituudella 450 nm nollanäyte referenssinä. Liuokset, joiden mangaanipitoisuus on 10 – 500 µg/l, mitataan 100 mm:n kyvetissä. Liuokset, joiden mangaanipitoisuus on 100 – 1000 µg/l, mitataan 50 mm:n kyvetissä. Kullekin kyvettikoolle tehdään oma vertailukäyrä, jonka tulee olla lineaarinen.

Mangaanin määritys, saliniteetti ≥ 2,7‰
Hapetettuihin liuoksiin lisätään minuutin kuluessa seuraavassa järjestyksessä 2,0 ml  formaldoksiimi-liuosta, 1,0 ml rauta-liuosta ja 5,0 ml ammoniakki-liuosta sekoittaen lisäyksen jälkeen. Odotetaan 5 minuuttia ja lisätään 5,0 ml 1,0 mol/l EDTA-liuosta ja 2,0 ml hydroksyyliammoniumliuosta. Sekoita huolellisesti. Vertailuliuosten ja näytteiden absorbanssi mitataan aikaisintaan 30 min ja viimeistään 2 tunnin kuluttua viimeisestä reagenssilisäystä aallonpituudella 450 nm nollanäyte referenssinä. Liuokset, joiden mangaanipitoisuus on 10 – 500 µg/l, mitataan 100 mm:n kyvetissä. Liuokset, joiden mangaanipitoisuus on 100 – 1000 µg/l, mitataan 50 mm:n kyvetissä. Kullekin kyvettikoolle tehdään oma vertailukäyrä, jonka tulee olla lineaarinen.

Tulosten laskeminen
Näytteen mangaanipitoisuus lasketaan vertailukäyrältä ja huomioidaan mahdolliset laimennukset.

Suhteellinen virhe % = RSD= 100s/x, jossa
x= keskiarvo
s= keskihajonta
Luottamusrajat  95% todennäköisyydelle  x ± s t_n-1 / √n , jossa
t_n-1= 4,30 ( jos n = 3 )
√n = √3 = näytteen rinnakkaismääritykset

Etusivu > Ympäristöanalyysit > Mangaani vedestä

Mittaus-
pöytäkirja
(33 kt Word)

Raportointi-
kaavake
(33 kt Word)