Інформація для вчителів
Застосування
Амоній - хімічна сполука, яку особливо в екологічних питаннях і в сільському господарстві визначають кількісно з різних причин: високий вміст амонію в ґрунтових водах спричинений забрудненням стічними водами й відходами або сильним використанням органічних добрив. Гранична величина концентрації амонію в питній воді становить 0,5 мг/л.
Зокрема, до вивільнення амонію призводять мінералізація органічних речовин і відходи. У незабрудненій воді амонію, як правило, немає.
Рисунок 1
Інша інформація для вчителя (1/7)
Додаткова інформація для вчителів (1/7)
Попередні знання
Попередні знання не потрібні.
Принцип
Датчик використовують для кількісного визначення концентрації йонів амонію в рідинах. Передавання даних вимірювання відбувається через Bluetooth. Щоб користуватися датчиком, спершу треба приготувати активаційний розчин і калібрувальний розчин.
Інша інформація для вчителя (2/7)
Додаткова інформація для вчителів (2/7)
Навчальна мета
Завдання
Учні мають виробити розуміння відмінностей вмісту амонію в різних пробах води.
- Визначення концентрації амонію в 10%-му розчині амоній хлориду.
- Визначення вмісту амонію в компостній землі.
- Визначення вмісту амонію у воді поблизу ферми або удобреного поля.
- Порівняння концентрацій амонію в стоячих і проточних водоймах.
Інша інформація для вчителя (3/7)
Додаткова інформація для вчителів (3/7)
Заповнення електрода провідною рідиною:
- Перед першим використанням електрод треба наповнити електролітним розчином, що входить до комплекту постачання.
- Для цього розведіть порошок, що є в контейнері, 30 мл деіонізованої води.
- Як варіант, провідну рідину можна приготувати самостійно.
- Щоб наповнити, спершу відкрутіть від електрода зовнішню оболонку, а потім передній ковпачок від зовнішньої оболонки. Перевірте правильність посадки мембрани й ущільнювального кільця і знову накрутіть передній ковпачок на зовнішню оболонку.
- Обережно залийте 7-8 мл провідної рідини шприцом, що додається, у зовнішню оболонку, після чого засуньте електрод у наповнену зовнішню оболонку і міцно закрутіть її.
Інша інформація для вчителя (4/7)
Додаткова інформація для вчителів (4/7)
Приготування активаційного розчину:
Спершу приготуйте маточні розчини відповідно до інструкції з експлуатації:
- 1M
Приготуйте активаційний розчин відповідно до інструкції з експлуатації:
- 10mM
Інша інформація для вчителя (5/7)
Додаткова інформація для вчителів (5/7)
- Перед використанням електрод треба щонайменше на 2 години занурити в активаційний розчин. При цьому нижня частина електрода не повинна торкатися дна посудини (електрод можна постійно зберігати в активаційному розчині).
- Після цього електрод обполіскують деіонізованою водою.
- Перед використанням електрод треба щонайменше на 2 години занурити в активаційний розчин. При цьому нижня частина електрода не повинна торкатися дна посудини (електрод можна постійно зберігати в активаційному розчині).
- Після цього електрод обполіскують деіонізованою водою.
Підсилювальний розчин для датчика амонію не потрібен.
Інша інформація для вчителя (6/7)
Додаткова інформація для вчителів (6/7)
Калібрування:
Виконайте 2-точкове калібрування за допомогою measureAPP. Для 1-ї точки вимірювання використайте 160 мг/л, а для 2-ї точки вимірювання - 1600 мг/л. Для рівномірного перемішування скористайтеся магнітною мішалкою. Приготуйте калібрувальний розчин відповідно до інструкції з експлуатації.
Інша інформація для вчителя (7/7)
Додаткова інформація для вчителів (7/7)
Вказівки:
- Датчик можна використовувати лише в рідинах зі значенням pH 11…14. Використання поза цим діапазоном призводить до хибних вимірювань і, можливо, до пошкодження чутливого елемента.
- Вимірювальний електрод перед калібруванням і вимірюванням має бути занурений у відповідні розчини на 60 секунд за незмінних температури, буферного розчину і швидкості перемішування.
- Перед зміною проб електрод слід повністю очистити, а залишки води обережно витерти, щоб уникнути перехресного забруднення між пробами.
- Після використання електрод очистити деіонізованою водою й обережно висушити. Після цього надіти захисний ковпачок, однак стежити, щоб нижній кінець електрода не лежав на дні захисного ковпачка.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Амоній - хімічна сполука, яку особливо в екологічних питаннях і в сільському господарстві визначають кількісно з різних причин: висока концентрація амонію в ґрунтових і поверхневих водах є показником забруднення води стічними водами й відходами. Крім того, вона вказує на надмірне використання органічних добрив і гною. До вивільнення амонію призводить розкладання органічних речовин, як-от рослинних решток, тваринних і людських виділень, та відходів.
Рисунок 2
Завдання
Рисунок 3
- Визнач концентрацію амонію в 10%-му розчині амоній хлориду.
- Визнач вміст амонію в компостній землі у воді.
- Визначення вмісту амонію у воді поблизу ферми або удобреного поля.
- Порівняй концентрації амонію в стоячих і проточних водоймах.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Cobra SMARTsense Ammonium Ion - давач із йоноселективним електродом для амонію, 0,9 ... 1800 мг/л (Bluetooth) | 12913-00 | 1 |
| 2 | measureAPP - безкоштовне вимірювальне програмне забезпечення для всіх пристроїв | 14581-61 | 1 |
| 3 | Амоній хлорид, 100 г | CHE-881013731 | 1 |
| 4 | Лабораторна пляшка з різьбою, боросилікат, 1000 мл, GL 45 | 34167-00 | 4 |
| 5 | Мірний циліндр, 100 мл | 36629-00 | 1 |
| 6 | Мірна колба, 1000 мл, NS24/29 | 36552-00 | 1 |
| 7 | Мірний циліндр, високий, BORO 3.3, 25 мл | 47328-00 | 1 |
| 8 | Мірна піпетка, 1 мл | 36575-00 | 1 |
| 9 | Наповнювач для піпеток, сферичний, 3 клапани, макс. 100 мл | 47127-02 | 1 |
| 10 | Захисні окуляри «Modern Style», один розмір, унісекс | 39314-00 | 1 |
Складання (1/2)
Для вимірювання датчиками Cobra SMARTsense потрібен PHYWE measureAPP. Застосунок можна безкоштовно завантажити у відповідному магазині застосунків (QR-коди див. нижче). Перед запуском застосунку перевір, чи ввімкнено на твоєму пристрої (смартфон, планшет, настільний ПК) Bluetooth.
iOS
Android
Windows
Складання (2/2)
Датчик Cobra SMARTsense-Ammonium-Ion
- Для цього досліду ти використовуєш Cobra SMARTsense - Ammonium Ion Sensor. Увімкни свій Cobra Cobra SMARTsense - Ammonium Ion Sensor.
- Для проби компосту перед тим 50 г проби змішують із 500 мл дистильованої води.
- З'єднай амонієвий електрод із BNC-роз'ємом датчика.
- Для вимірювання йонний електрод повністю занурюють у вимірюване середовище до вимірювальної головки.
- Відкрий застосунок «measure» і вибери Ammonium-Ion Sensor як датчик.
Виконання (1/3)
- Виміряй вміст амонію в 10%-му розчині амоній хлориду.
- Запусти вимірювання на 5 хвилин у застосунку «measure».
- Збережи вимірювання.
- Відкрий вимірювання в розділі «Manage/Мої вимірювання» і виведи середнє значення.
- Запиши середнє значення.
Виконання (2/3)
Рисунок 4
- Виміряй вміст амонію в 50 г компостної землі у 500 мл дистильованої води.
- Запусти вимірювання на 5 хвилин у застосунку «measure».
- Збережи вимірювання.
- Відкрий вимірювання в розділі «Manage/Мої вимірювання» і виведи середнє значення.
- Запиши середнє значення.
Виконання (3/3)
- Визнач вміст амонію у воді поблизу ферми або удобреного поля.
- Запусти для кожної проби вимірювання на 5 хвилин у застосунку «measure».
- Збережи вимірювання.
- Відкрий вимірювання в розділі «Manage/Мої вимірювання» і виведи середнє значення.
- Запиши середнє значення для кожного вимірювання.
Рисунок 5
Виконання (3/3)
- Порівняй вміст амонію в стоячій і проточній водоймі.
- Запусти для кожної проби вимірювання на 5 хвилин у застосунку «measure».
- Збережи вимірювання.
- Відкрий вимірювання в розділі «Manage/Мої вимірювання» і виведи середнє значення.
- Запиши середнє значення для кожного вимірювання.
Протокол
Завдання 1
Перетягни слова у правильні поля! Природне утворення ____ відбувається з ____ повітря. У ґрунті та у водоймах амоній бактеріально окиснюється з ____ спершу до ____, а далі до ____. Високий вміст амонію в ґрунтових водах вказує на забруднення стічними водами й відходами або на надмірне використання ____.
Завдання 2
Питання
Питання
