Інформація для вчителів
Застосування
Колориметричний тест дає змогу визначати фосфат у пробах води з водойм і завдяки цьому виявляти фосфатне забруднення.
У цьому досліді проби води з водойм перевіряють на вміст фосфату й порівнюють його з вмістом у пробі водопровідної води.
Інша інформація для вчителя (1/3)
Попередні знання
Учні мають мати базові знання про хімію фосфату у воді та про його вплив.
Принцип
За порівнянням кольору зі шкалою кольорів тест-набору можна визначити вміст фосфату в пробі води з водойми.
Інша інформація для вчителя (2/3)
Навчальна мета
Учні мають навчитися, як поводитися з тест-набором і як фосфат впливає на водойми.
Завдання
Учні мають виміряти колориметричним фосфатним тестом вміст фосфат-йонів у пробі води з водойми та в пробі водопровідної води.
Інша інформація для вчителя (3/3)
Теоретичні відомості
Фосфат - один із головних чинників забруднення води й серйозна проблема для морських екосистем. Одним із чинників, що обмежують ріст рослин, є наявність фосфору. Тому високоефективні та швидкодоступні добрива часто містять сполуки фосфату, які вивільняють фосфат-йони (). Проте через надмірне удобрення та інтенсивне сільське господарство фосфат змивається або через ерозію потрапляє в наші ґрунтові води. У воді це сприяє росту водоростей, і рівновага у водоймах може порушитися. Це може насамперед рибам та екосистемі завдати тривалої великої шкоди.
У Німеччині приблизно половина пунктів вимірювання показує концентрації фосфату понад орієнтовне значення 0,5 мг на літр. Проте завдяки обмеженням на застосування добрив і на кількість фосфору в мийних засобах кількість пунктів вимірювання з високими концентраціями зменшилася. Надмірні забруднення трапляються вже рідко.
Правила безпеки
- До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
- Правила роботи з небезпечними речовинами наведено у відповідних паспортах безпеки.
Інформація для учнів
Мотивація (1/2)
Перекинуте озеро
Перекинуте озеро
Завдання:
Фосфат - один із чинників забруднення води й серйозна проблема для морських екосистем.
Відповідь:
Чинником, що обмежує ріст рослин у сільському господарстві, може бути доступність фосфату в ґрунті. Тому високоефективні та швидкодоступні добрива часто містять сполуки фосфату, які вивільняють фосфат-йони ().
Завдання:
Спершу це звучить добре, проте через надмірне удобрення та інтенсивне сільське господарство фосфат змивається або через ерозію потрапляє в наші ґрунтові води.
Відповідь:
У воді це сприяє росту водоростей, і рівновага у водоймах може порушитися. Це може насамперед рибам та екосистемі завдати тривалої великої шкоди.
Мотивація (2/2)
Орієнтовне значення в Німеччині для фосфату в ґрунтових водах становить 0,1 мг/л. Проте законодавчо встановленого граничного значення немає, бо фосфат не шкодить здоров'ю людини безпосередньо.
Більш ніж на половині пунктів вимірювання концентрація фосфату завелика для орієнтовного значення.
Але є й добра новина: завдяки обмеженням застосування добрив і регулюванню кількості фосфату в мийних засобах кількість пунктів вимірювання з високими концентраціями зменшилася. Надмірні забруднення трапляються вже рідко.
Завдання
Дослідь, чи є відмінності у вмісті фосфат-йонів у різних пробах води з водойм і в пробі водопровідної води.
Порівняй для цього виміряні значення колориметричного тесту для проб.
Що ти помічаєш? Чи є відмінності у визначених значеннях?
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Мензурка, низька, 250 мл | 46054-00 | 1 |
| 2 | Піпетки Пастера, пластик (PE), 3 мл, 500 шт. | 36616-00 | 1 |
| 3 | Фосфат ECO-Test 0,2-5 мг/л, на 100 визначень | 30837-04 | 1 |
Складання
Відбір проби води з водойми
Досліджують дві проби:
- Набери за допомогою невеликої мензурки (200 мл) воду з водойми, наприклад перед очисною спорудою й після неї або поблизу поля.
Ти можеш також змішати з водою колу чи трохи мийного засобу й дослідити на фосфат. - Зроби те саме з пробою водопровідної води.
Виконання (1/2)
Колориметричний метод вимірювання за допомогою тест-набору
- Проба води з водойми
- Обидві вимірювальні склянки наповнити піпеткою по 5 мл тієї самої проби води з водойми.
- Одну вимірювальну склянку вставляють у «позицію A» компаратора (порівнювача).
- Шість крапель PO₄-1 (відновника) додають у вимірювальну склянку B. Перемішати.
- Додати шість крапель PO₄-2 (кольорового реагенту) і, закривши, одразу струшувати одну хвилину.
- Зачекати десять хвилин.
Виконання (2/2)
Колориметричний метод вимірювання
- Проба води з водойми
6. Відкрити склянку і вставити вимірювальну склянку B в компаратор.
7. Пересувати компаратор, доки при погляді згори не буде досягнуто однаковості кольору. Виміряне значення зчитати у
прорізі язичка компаратора. Проміжні значення можна оцінити.
8. Обидві вимірювальні склянки ретельно сполоснути й закрити.
- Водопровідна вода
- Те саме повторюють для проби водопровідної води.
Узагальнення (1/2)
- Кольорова реакція, виявлення фосфату
PO₄-2 містить амоній молібдат. Він утворює з фосфат-йонами фосформолібденову кислоту,
яка спочатку безбарвна або слабко жовта.
Фосформолібденова кислота відновлюється до фосформолібденової сині за допомогою PO₄-1.
Тепер проба стає синьою.
- Так зване «перекинуте озеро» - це екосистема в стані руйнування, спричиненого нестачею кисню. Нестача кисню виникає тому, що додавання фосфату призводить до розмноження водоростей. Відмерлі водорості розкладаються мікроорганізмами. Через це витрачається кисень. Збагачення поживними речовинами (насамперед нітрогеном і фосфатом) називають евтрофікацією.
Узагальнення (2/2)
- Стратегії, щоб зменшити застосування фосфату:
- Використовувати безфосфатні або низькофосфатні мийні засоби й правильно їх дозувати.
- Не допускати надмірного удобрення фосфатовмісними добривами.
Протокол
Завдання 1
Фосфат-йони в наших водоймах Ріст рослин обмежується також ____. Тому застосовують ____. Проте поля здебільшого ____. Через ____ фосфат теж потрапляє в наші ____. Там це може призвести до того, що ____: водорості розмножуються, і через розкладання відмерлих водоростей (мікроорганізмами) настає ____.
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Питання