Mokrá chemická analýza

Měření pH

PH kvantifikuje množství volných vodíkových a hydroxylových iontů přítomných ve vodě, a proto hodnota pH (0-14, 7 je neutrální) udává kyselost a zásaditost roztoku. Měření pH je nejvýznamnějším testem prováděným v laboratořích, protože mnoho fyzikálních, chemických a biologických procesů závisí na pH. Měření pH pomocí pH metru poskytuje nejpřesnější výsledky. pH metr měří rozdíl napětí mezi dvěma elektrodami ponořenými do roztoku. Pro kalibraci pH-metru se používají standardní pufrové roztoky, aby bylo možné získat spolehlivé a reprodukovatelné výsledky.

Stanovení BSK

Biochemická spotřeba kyslíku  (BSK) měří množství rozpuštěného kyslíku spotřebovaného mikroorganismy při aerobním rozkladu organických látek z vody. Stanovení BSK odhaduje množství biologicky rozložitelných organických látek přítomných v odpadních vodách, odpadních vodách a znečištěných vodách. Dvěma široce používanými metodami měření BSK jsou ředicí metoda a manometrická metoda.

• Ředicí metoda: Jedná se o standardní metodu, při níž se vzorek (ředicí voda) připraví přidáním anorganických živin, pufrovacích solí a dostatečného množství bakterií do přečištěné vody. Poté se připraví několik úrovní ředění vzorku. Lahvičky s BSK se naplní až po vrchol, uzavřou, zapečetí a inkubují ve tmě při 20 °C po dobu 5 dnů. Hladiny rozpuštěného kyslíku se měří před a po pětidenní inkubaci. Rozdíl těchto dvou hodnot, korigovaný na ředění a slepý pokus, je hodnota BSK5.
• Manometrická metoda: Při této metodě se do láhve, která obsahuje neředěný vzorek, nasadí manometr. Průběžně se sleduje pokles tlaku vzduchu uvnitř láhve, který odráží množství kyslíku přijatého vzorkem. Tato metoda je jednodušší než metoda ředění, protože není nutné ředění a je možné provádět kontinuální měření.

Stanovení CHSK

Chemická spotřeba kyslíku (CHSK) je měření množství kyslíku potřebného k chemické oxidaci organických látek ve vodě. ChSK tedy hodnotí kvalitu vody a odpadních vod.

Zkouška ChSK se provádí v přítomnosti silného oxidačního činidla za kyselých podmínek. Ke vzorku se přidá známý přebytek oxidačního činidla a po dokončení oxidace se pomocí titrace s použitím indikátorového roztoku odhadne množství oxidačního činidla, které v roztoku zůstalo. Test CHSK trvá ve srovnání s BSK (5 dní) maximálně 2 až 3 hodiny a měří všechny organické kontaminanty, včetně biologicky nerozložitelných organických látek.

CHSK lze analyzovat pomocí kyvety předem naplněné činidly obsahujícími chrom (VI), který se během tepelné předúpravy vzorku přemění na chrom (III) působením organických kontaminantů. Množství spotřebovaného chromu (VI) je úměrné množství CHSK a lze jej přímo detekovat pomocí fotometrie.

NP Analyzers

Půdní živiny, jako je dusík (N) a fosfor (P), jsou nezbytné pro růst rostlin. Zvýšené ukládání N poškozuje půdní ekosystém, protože zvyšuje kyselost půdy, vytváří nerovnováhu živin, mění složení půdních mikrobů a přispívá ke zvýšení emisí skleníkových plynů. Proto je nutné rutinně testovat N v potravinářských a environmentálních laboratořích.

Existuje mnoho metod stanovení N. Tyto metody vyžadují počáteční oxidační krok, který přemění organické sloučeniny obsahující dusík na anorganické dusíkaté entity. Oxidační krok lze provést jednou z těchto metod: (1) Kjeldahlovým rozkladem, (2) ultrafialovou (UV) oxidací, (3) persíranovou oxidací a (4) vysokoteplotní oxidací (spalováním).

Měření P se stalo klíčovým krokem při analýze životního prostředí. Vysoké hladiny P a N ve vodních nádržích mohou ohrozit kvalitu vody, protože vyvolávají rychlý růst toxických řas. Analýza P se obvykle provádí metodou kyseliny askorbové a molybdenanu, např. pomocí testovací soupravy připravené k použití, která se kvantitativně analyzuje fotometrem. Analyzátory N a P mohou být samostatné přístroje nebo kombinace obou analyzátorů.

Analýza TOC

Celkový organický uhlík (TOC) určuje množství uhlíku přítomného v organické sloučenině. TOC je vysoce citlivé, nespecifické měření všech organických látek přítomných ve vzorku. Používá se proto k regulaci vypouštění organických chemických látek do životního prostředí ve výrobním závodě. Detekce TOC je rovněž důležitým aspektem v oblasti čištění pitné vody z důvodu dezinfekce vedlejších produktů. Existují různé přístupy ke stanovení TOC:

• Off-line měření prováděná na vzorcích vody odebraných do nádob a dopravených do přístroje.  
• On-line měření, přístroj je připojen přímo k proudu čištěné vody.
• Oxidace organických molekul.
• Přístroje, které stanovují TOC, jsou navrženy tak, aby selektivně detekovaly CO₂.

Tato metoda je často považována za doplňkovou metodu k CHSK a lze ji také provádět pomocí specifických testovacích souprav pro buňky.

Rozpouštění / digesce

Příprava vzorku je důležitým krokem v analytickém procesu. Vzorky často nejsou vhodné pro přímou analýzu, a proto je třeba provést krok přípravy vzorku. Jeho cílem je převést analyt do homogenně rozpuštěné formy. Vzhledem k tomu, že množství činidel použitých pro přípravu vzorku je v porovnání se samotným vzorkem vysoké, musí mít činidla odpovídající čistotu, aby nedošlo ke kontaminaci vzorku nebo k falešně pozitivním výsledkům. Příprava vzorku zahrnuje techniky, jako je rozpouštění, rozklad, tavení, extrakce a mnoho dalších. Při anorganické analýze se často používá rozklad, aby se těžko rozpustné vzorky převedly do kapalné, a tedy snadno analyzovatelné formy. Jako rozkladná činidla se používají kyseliny, žíravé louhy, zásady a soli, které musí být k dispozici v dobré kvalitě, aby nedošlo ke kontaminaci vzorku.

Gravimetrická analýza

Gravimetrická analýza se v analytické chemii používá ke kvantitativnímu stanovení analytu na základě jeho hmotnosti. Mezi různé typy této metody analýzy patří srážecí, odpařovací a elektroanalytická metoda. Pro gravimetrickou analýzu je zapotřebí několik anorganických činidel, aby došlo k požadované reakci s analytem.