à?
Bibliotheek Proefstation NaaldwijkA
2
M
58
Het begalen van het z u u r s t o f g e h a l t e i n _ u a t e r rnet behulp van e e n z u u r s t o f m e t e r
H . M . C . Meijer - d e Koning P . A . van D i j k
P R O E F S T A T I O N UOOR D E G R O E N T E N - EM F R U I T T E E L T ONDER GLAS T E NAflLDÜIJK
BIBLIOTHEEK
cÜm
,
E~
STAT,ON VOOR DEGROENTEN-
en. UI ? ! EELT onder GLAS te NAALDWIJK
'./
< . I • ' • I ' / I 1
/v 1
P R O E F S T A T I O N VOOR D E G R O E N T E N - EN F R U I T T E E L T ONDER G L A S T E N A A L D W I J K
H e t begalen van h e t z u u r s t o f g e h a l t e i n w a t e r m e t behulp van een z u u r s t o f m e t e r
H . M . C . M e i j e r - d e Koning P . A . van D i j k
I N H O U D P A G I N A I n l e i d i n g 1 . A p p a r a t u u r 1 . P r i n c i p e 1 . ICJken 2 . S t o r i n g e n b i j d e bepaling 4 . R e s p o n s i e t i jd 5 . C o n c l u s i e 5 . L i t e r a t u u r 6 . W e r k v o o r s c h r i f t ( b i j l a g e I ) 7 . O p e r a t i n g p r o c e d u r e s ( b i j l a g e I I ) 8 .
1 .
I N L E I D I N G
Voor h e t g e b r u i k o p h e t p r o e f s t a t i o n i s e e n z u u r s t o f m e t e r a a n g e s c h a f t . Men i s h i e r t o e o v e r g e g a a n om h e t z u u r s t o f g e h a l t e van v o e d i n g s o p l o s s i n g e n en w a t e r c u l t u r e n t e k u n n e n c o n t r o l e r e n .
D e c o n t r o l e i s nodig om n a t e g a a n o f het z u u r s t o f g e h a l t e n i e t t e ver beneden h e t b i j d i e t e m p e r a t u u r g e l d e n d e v e r z a d i g i n g s g e h a l t e van z u u r s t o f i n w a t e r k o m t .
D i t k a n n a m e l i j k s c h a d e l i j k z i j n v o o r d e w o r t e l o n t w i k k e l i n g van d e p l a n t . O m d a t e r b e h o e f t e bestond aan een r e g e l m a t i g e c o n t r o l e van d i t a p p a r a a t i s g e v r a a g d of h e t r e s e a r c h l a b o r a t o r i u m d i t o p z i c h w i l d e n e m e n . D i t r a p p o r t bevat i n h e t k o r t h e t p r i n c i p e , h e t i j k e n , d e s t o r i n g e n en d e r e s p o n s i e t i j d van h e t a p p a r a a t .
Als b i j l a g e n z i j n een w e r k v o o r s c h r i f t ( b i j l a g e i ) e n een o n d e r h o u d s v o o r s c h r i f t ( b i j l a g e I I ) t o e g e v o e g d . APPARATUUR A p p a r a a t : Y . S . J . , m o d e l 5 7 s e r i a l 2 8 8 9 . a f k o m s t i g v a n : Y e l l o w S p r i n g s I n s t r u m e n t C o . , I n c . a d r e s : P . O . B o x 2 7 9 , Y e l l o w S p r i n g s O h i o 4 5 3 8 7 U . S . A . H e t g e h a l t e a a n o p g e l o s t e z u u r s t o f w o r d t u i t g e d r u k t i n p . p . m . op s c h a l e n d i e van 0 t o t 5 , Ö t o t 1 0 e n 0 .tot 2 0 ppm 0 ^ 'lopen.
D e t e m p e r a t u u r w o r d t a a n g e g e v e n op een s c h a a l d i e van 0 ° C t o t +45°C l o o p t . P R I N C I P E Een m e m b r a a n g e p l a a t s t o v e r d e a n o d e en d e k a t h o d e i s o l e e r t d e z e van d e o m g e v i n g , m a a r l a a t z u u r s t o f en nog e n k e l e a n d e r e s t o r e n d e g a s s e n , t e w e t e n H g S , S O ^ , h a l o g e n e n , n e o n e n CO d o o r . O v e r h e t g e v o e l i g e g e d e e l t e van d e e l e k t r o d e w o r d t een p o l a r i s e r e n d e s p a n n i n g a a n g e b r a c h t . D e z u u r s t o f , d i e v i a h e t m e m b r a a n w o r d t d o o r g e l a t e n , w o r d t b i j d e k a t h o d e g e r e d u c e e r d e n d i t v e r o o r z a a k t een s t r o o m . D e r e a k t i e a a n d e k a t h o d e v e r l o o p t v o l g e n s : 02 -+ 2 H20 + 4 e ^ - 4 O H " H e t m e m b r a a n l a a t z u u r s t o f d o o r a f h a n k e l i j k van d e g a s d r u k a a n h e t m e m b r a a n .
2 .
D a a r z u u r s t o f a a n d e k a t h o d e s n e l g e r e d u c e e r d w o r d t k u n n e n uie e r z e k e r van z i j n d a t e r g e e n z u u r s t o f d r u k i s a a n d e b i n n e n z i j d e van h e t membraan, D e verplaatsing v e r o o r z a a k t d o o r d i f f u s i e van z u u r s t o f d o o r h e t m e m b r a a n i s d u s een m a a t v o o r d e z u u r s t o f d r u k aan d e b u i t e n k a n t van h e t m e m b r a a n . Als d e z u u r s t o f d r u k t o e n e e m t w o r d t d e d i f f u s i e van z u u r s t o f d o o r h e t m e m b r a a n en d e s t r o o m d o o r h e t g e v o e l i g e g e d e e l t e g r o t e r . Een l a g e r e d r u k v e r o o r z a a k t m i n d e r s t r o o m en m e n m e e t d u s een l a g e r z u u r s t o f g e h a l t e , I3KEN H e t a p p a r a a t k a n op d r i e m a n i e r e n w o r d e n g e i j k t . 1 . U i n k l e r t i t r a t i e 2 . M e t verzadigd w a t e r 3 . M e t l u c h t . Volgens d e l i t e r a t u u r b e h o r e n d e b i j d e z u u r s t o f m e t e r i s h e t i j k e n m e t l u c h t v r i j eenvoudig en b e t r o u w b a a r . D a a r d i t i n d e p r a k t i j k n i e t z o e e n v o u d i g bleek t e z i j n hebben w i j d e " W i n k l e r t i t r a t i e " a a n g e h o u d e n a l s i j k m e t h o d e . I n s t e l l e n van h e t a p p a r a a t
Neem een hoeveelheid n o r m a a l l e i d i n g w a t e r e n v e r d e e l h e t z o r g v u l d i g i n v i e r m o n s t e r s . B e p a a l h e t z u u r s t o f g e h a l t e i n d r i e m o n s t e r s , g e b r u i k makend van d e U i n k l e r m e t h o d e ; z i e : NEN 3 2 3 5 , 5 . 2 .
P l a a t s d e m e e t c e l i n h e t 4 e m o n s t e r . D e knop " s a l i n i t y " w o r d t n u i n g e -• ^ s t e l d . o v e r e e n k o m s t i g h e t C l - g e h a l t e v a n h e t m o n s t e r . Z o e k n u d e j u i s t e s c h a a l op om h e t m o n s t e r t e m e t e n e n s t e l m e t d e k n o p " c a l i b r a t i o n c o n t r o l " d e m e t e r u i t s l a g b i j t o t h e t g e m i d d e l d e van h e t z u u r s t o f g e h a l t e d a t g e v o n d e n i s m e t d e U i n k l e r t i t r a t i e . L a a t d e m e e t c e l m i n s t e n s t w e e m i n u t e n tot e v e n w i c h t k o m e n , a l v o r e n s h e t a p p a r a a t i n t e s t e l l e n e n m e e t d a a r n a nog minstens twee minuten om er zeker van t e zijn d a t het apparaal j u i s t i n g e s t e l d i s .
3 . Wij h e b b e n d e e e r s t e k e r e n d e U i n k l e r t i t r a t i e i n viervoud u i t g e v o e r d e n m e t behulp van het gemiddeld 0 ^ g e h a l t e d a t d a n werd g e v o n d e n s t e l d e n w e h e t a p p a r a a t i n . H e t i n s t e l l e n d u u r d e +_ 1 5 m i n u t e n . H i e r n a w e r d e n n i e u w e m o n s t e r s g e n o m e n e n d e W i n k l e r t i t r a t i e werd o p n i e u w u i t g e v o e r d . M e t h e t g e m i d d e l d e 0 ^ g e h a l t e d a t n u g e v o n d e n werd c o n t r o l e e r d e n w e o f d e 0 ^ m e t e r j u i s t w a s i n g e s t e l d . Als ijkmonster werd l e i d i n g w a t e r g e b r u i k t . D e 0 ^ m e t e r i s d u s t e l k e n s geijkt
t e n o p z i c h t e van l e i d i n g w a t e r . H e t i s van g r o o t belang d a t h e t i n s t e l l e n van d e 0 2 m e t e r gebeurd; bij d e z e l f d e t e m p e r a t u u r waarbij d e U i n k l e r t i t r a t i e w o r d t u i t g e v o e r d , a n d e r s m o e t een c o r r e c t i e uitgevoerd w o r d e n . D i t k a n m e t behulp van d e t a b e l d i e z i c h b e v i n d t bij h e t v o o r s c h r i f t van d e N E N . Bij d e U i n k l e r t i t r a t i e h e e f t m e n n o g a l s n e l l a s t van l u c h t b e l l e n i n d e m o n s t e r s . Om e e n beeld t e krijgen van d e betrouwbaarheid van d e U i n k l e r t i t r a t i e i s h e t g e m i d d e l d e e n d e s t a n d a a r d afwijking berekend p e r v i e r gelijktijdig g e n o m e n m o n s t e r s , d i e o o k d e z e l f d e t e m p e r a t u u r h a d d e n . D e g e g e v e n s h i e r v a n zijn v e r w e r k t i n t a b e l I .
t a b e l I H e t bepalen van d e standaardafwijking van d e U i n k l e r t i t r a t i e
g e w . k o l f i n g r . t e m p . i n C t i t r a t i e i n m l ppm 02 3 4 0 , 8 2 1 , 0 1 4 , 2 2 6 , 7 5 3 4 8 , 5 2 1 , 0 15,31 7 , 1 1 3 4 7 , 6 2 1 , 0 14,91 6 , 9 4 3 4 7 , 5 2 1 , 0 1 7 , 2 8 8 , 0 5 2 2 1 ; 5 1 8 , 5 10,31 7 , 5 8 2 2 2 , 4 1 8 , 5 1 0 , 5 9 7 , 7 6 2 2 0 , 4 1 8 , 5 1 1 , 3 2 8 , 3 7 2 2 4 , 5 1 8 , 5 1 1 , 1 6 8 , 1 4 3 4 0 , 8 1 5 , 9 17,01 8 , 0 8 3 4 8 , 5 1 5 , 9 1 8 , 0 5 8 , 3 8 3 4 7 , 6 1 5 , 9 17,11 7 , 9 7 3 4 7 , 5 1 5 , 9 16,41 7 , 6 4 2 2 1 , 5 1 5 , 9 10,31 7 , 5 8 2 2 2 , 4 1 5 , 9 1 0 , 7 2 7 , 8 5 2 2 0 , 4 1 5 , 9 1 0 , 6 6 7 , 8 8 2 2 4 , 5 1 5 , 9 1 0 , 5 8 7 , 6 8 2 2 1 , 5 21,1 1 1 , 9 0 8 , 7 5 2 2 2 , 4 21,1 9 , 5 9 7 , 0 2 2 2 0 , 4
I
21,1 i 9 , 5 9 7 , 0 9 2 2 4 , 5 21,1 i 1 0 , 3 8 ! 7 , 5 3 x s X s X s = 7 , 2 1 ppm 0, = 0 , 5 1 = 7 , 9 6 ppm 0, = 0 , 3 6 = 8 , 0 2 p p m 0, = 0 , 3 1 X s = 7 , 7 5 ppm 0 " )S~ = 0 , 4 4 ppn = 0 , 1 4 Z x s = 8 , 1 6 ppm 0, = 0 , 3 5vervolg t a b e l 1 g e w . k o l f i n g r . t e m p . i n ° C t i t r a t i e i.n ml ppm 02 221 , 5 1 7 , 0 1 1 , 2 6 8 , 2 8 2 2 2 , 4 1 7 , 0 1 0 , 6 8 7 , 8 2 2 2 0 , 4 1 7 , 0 1 0 , 7 6 7 , 9 6 2 2 4 , 5 1 7 , 0 1 1 , 8 5 8 , 6 0 2 2 1 , 5 1 9 , 0 1 1 , 6 4 8 , 5 6 2 2 2 , 4 1 9 , 0 1 2 , 5 2 9 , 1 7 2 2 0 , 4 1 9 , 0 1 3 , 1 6 9 , 7 3 2 2 4 , 5 1 9 , 0 1 3 , 2 5 9 , 6 1 x S 8 , 1 6 p p m 02 0 , 3 5 x S 9 , 2 7 ppm 02 0 , 5 2 )
Uit d e t a b e l blijkt d a t e r g e e n u i t s c h i e t e r s v o o r k o m e n . Van vier g e l i j k t i j d i g g e n o m e n m o n s t e r s valt er g e e n buiten d e 3 S g r e n s , l/olgens d e t a b e l i s g e m i d d e l d 0 , 4 4 ppm O 2 en v o l g e n s d e l i t e r a t u u r ( N . E . N . ) 0 , 5 ppm 02.
D i t k o m t goed o v e r e e n .
Aan d e hand van d e z e g e g e v e n s m o g e n w e c o n c l u d e r e n d a t d e üJinkler t i t r a t i e b e t r o u w b a a r genoeg werd uitgevoerd e n b r u i k b a a r b l i j k t .
S T O R I N G E N BIG D E 02 BEPALING
B i j m e t i n g e n m e t d e 02 m e t e r k u n n e n H ^ S , ^ S O , h a l o g e n e n , n e o n e n CO s t o r e n .
Als h e t v e r m o e d e n b e s t a a t d a t er v e r k e e r d e w a a r n e m i n g e n g e d a a n w o r d e n a l s g e v o l g van s t o r i n g e n , m o e t e n w e d e o o r z a a k n a g a a n . Van d e s t o r i n g e n i s d i e d o o r h e t c h l o r i d e - i o n d e m e e s t v o o r k o m e n d e b i j 02 m e t i n g e n i n w a t e r .
D e i n v l o e d van C l op d e oplosbaarheid van z u u r s t o f i n w a t e r i s i n een t a b e l v a s t g e l e g d . D e z e t a b e l s t a a t vermeld i n h e t v o o r s c h r i f t van d e N . E . N .
In t a b e l I I d i e n u v o l g t z i j n a f w i j k i n g e n a l s g e v o l g van d e a a n w e z i g h e i d van C L o v e r g e n o m e n d i e g e l d e n v o o r e e n t e m p e r a t u u r t r a j e k t v a n a f 1 0 ° C t o t 2 6 ° C .
5 .
Oplosbaarheid van z u u r s t o f i n w a t e r i n e v e n w i c h t m e t l u c h t b i j een b a r o meterstand van 7 6 0 mm H g . t e m p . i n ° C g e h a l t e aan mg
CL~/L
v e r s c h i l p e r 1 0 0 mg C l t e m p . i n ° C 0 5 . 0 0 0 1O,GQ0_ 1 5 . 0 0 0 2 0 . 0 0 0 v e r s c h i l p e r 1 0 0 mg C l t e m p . i n ° C V e r z a d i g i n g s w a a r d e i n ppm 0 2 v e r s c h i l p e r 1 0 0 mg C l 11 11,1 1 0 , 5 9 , 9 9 , 4 8 , 8 0 , 0 1 1 1 2 1 0 , 8 1 0 , 3 9 , 7 9 , 2 8 , 6 0,011 1 3 1 0 , 6 10,1 9 , 5 9 , 0 8 , 5 0 , 0 1 1 1 4 1 0 , 4 9 , 9 9 , 3 8 , 8 8 , 3 0 , 0 1 0 1 5 1 0 , 2 9 , 7 9 , 1 8 , 6 8 , 1 0 , 0 1 0 1 6 1 0 , 0 9 , 5 9 , 0 8 , 5 8 , 0 0 , 0 1 0 1 7 9 , 7 9 , 3 8 , 8 8 , 3 7 , 8 0 , 0 1 0 1 8 9 , 5 9 , 1 8 , 6 8 , 2 7 , 7 0 , 0 1 0 1 9 9 , 4 8 , 9 8 , 5 8 , 0 7 , 6 0 , 0 0 9 2 0 9 , 2 8 , 7 8 , 3 7 , 9 7 , 4 0 , 0 0 9 21 9 , 0 8 , 6 8,1 7 , 7 7 , 3 0 , 0 0 9 2 2 8 , 8 8 , 4 8 , 0 7 , 6 7 , 1 0 , 0 0 8 2 3 8 , 7 8 , 3 7 , 9 " 7 , 4 7 , 0 0 , 0 0 8 2 4 8 , 5 8 , 1 7 , 7 7 , 3 6 , 9 0 , 0 0 8 2 5 8 , 4 8 , 0 7 , 6 7 , 2 6 , 7 0 , 0 0 8 R E S P 0 N S I E T I 3 D N a h e t m e t e n van o n g e v e e r 3 0 0 m o n s t e r s i s g e b l e k e n d a t a l s d e a p p a r a t u u r n o r m a a l f u n c t i o n e e r d e , d e r e s p o n s i e t i j d b i j m o n s t e r s m e t e e n l a a g z u u r s t o f g e h a l t e +_ 5 m i n u t e n w a s e n n a a r m a t e h e t z u u r s t o f g e h a l t e h o g e r lag werd d eresponsietijd k o r t e r . D e resposietijd w a s + 1 , 5 m i n u u t a l s e r tijdens d e m e t i n g i n t e n s i e f geroerd w e r d . Voor h e t i n s t e l l e n van h e t a p p a r a a t m o e t een w a c h t tijd van m i n i m a a l 1 5 m i n u t e n i n a c h t w o r d e n g e n o m e n . C O N C L U S I E D e z u u r s t o f m e t e r voor m e t i n g e n i n w a t e r e n v o e d i n g s o p l o s s i n g e n , a a n g e s c h a f t d o o r h e t P r o e f s t a t i o n , werd g e t e s t . H e t i j k e n v a n h e t a p p a r a a t i s g e b e u r d d o o r het 0 2 90h a l t e i n l e i d i n g w a t e r t e bepalen v o l g e n s d e W i n k l e r t i t r a t i e e n h e t a p p a r a a t m e t d e z o v e r k r e g e n g e g e v e n s i n t e s t e l l e n .
D e n a u w k e u r i g h e i d van d e W i n k l e r t i t r a t i e i s _+ 0 , 5 ppm 0 ^ .
D e r e s p o n s i e t i j d van m e t i n g e n met d e (Demeter i s + 1 , 5 m i n u u t a l s t i j d e n s d e m e t i n g i n t e n s i e f w o r d t g e r o e r d .
Het a p p a r a a t i s erg praktisc-h en goed t e v e r v o e r e n , z o d a t h e t goed b r u i k b a a r i s v o o r z u u r s t o f m e t i n g e n i n d e p r a k t i j k .
Het r e g e l m a t i g g e b r u i k e n van h e t a p p a r a a t i s een w a a r b o r g v o o r h e t goed blijven f u n c t i o n e r e n van d e e l e k t r o d e . L I T E R A T U U R N e d e r l a n d s e N o r m . O n d e r z o e k i n g s m e t h o d e n v o o r a f v a l w a t e r . N e d e r l a n d s n o r m a l i s a t i e i n s t i t u u t , N . E . N . 3 2 3 5 , 1 e d r u k n o v e m b e r 1 9 6 9 . I n s t r u c t i o n m a n u a l , Y . S . 3 . m o d e l 5 7 , d i s s o l v e d o x y g e n m e t e r . S c i e n t i f i c D i v i s i o n , Y e l l o w S p r i n g s I n s t r u m e n t C o . Y e l l o w S p r i n g s O h i o , a u g u s t u s 1 9 7 5 , 1 8 p . p . R e s e a r c h l a b o r a t o r i u m L . M e i j e r - d e Koning o k t o b e r 1 9 7 7 .
b i j l a g e I W E R K V O O R S C H R I F T : ZUURSTOFI^ETER ( Y . S . 3 . MODEL 5 7 ) 7 .
I j k e n m e t l e i d i n g w a t e r voor d e m e t i n g e n
1 . S c h a k e l h e t i n s t r u m e n t op " o f f " e n s t e l d e m e t e r u i t s l a g b i j t o t h e t n u l p u n t .
2 . S c h a k e l h e t i n s t r u m e n t op " r e d l i n e " en s t e l d e m e t e r u i t s l a g hierop i n . 3 . D e plug van d e m e e t c e l w o r d t bevestigd en n u w a c h t m e n v i j f t i e n m i n u t e n ,
z o d a t d e c e l een e v e n w i c h t b e r e i k t h e e f t . Als d e plug van d e m e e t c e l a l bevestigd w a s i s e r m i n d e r tijd nodig _+ v i j f m i n u t e n .
4 . S c h a k e l h e t i n s t r u m e n t o p " z e r o " en s t e l d e m e t e r u i t s l a g h i e r o p i n . 5 . S t e l d e knop " s a l i n i t y " i n op f r e s h . 6 . S c h a k e l . h e t i n s t r u m e n t o p " t e m p " e n l e e s d e t e m p e r a t u u r a f . 7 . S c h a k e l h e t i n s t r u m e n t n a a r d e j u i s t e s c h a a l v o o r d e m e t i n g 0 - 5 ; 0 - 1 0 ; 0 - 2 0 p p m . H e t z u u r s t o f g e h a l t e van l e i d i n g w a t e r w a t d a n a f g e l e z e n w o r d t , b e h o o r t o v e r e e n t e komen m e t h e t voor d i e t e m p e r a t u u r a a n g e g e v e n z u u r s t o f g e h a l t e . D e t a b e l , d i e m e n h i e r v o o r nodig h e e f t b e v i n d t z i c h a a n d e a c h t e r z i j d e van h e t i n s t r u m e n t . M e t e n van w a t e r m o n s t e r s 1 . S t e l d e k n o p " s a l i n i t y " i n a l s h e t z o u t g e h a l t e v a n h e t t e m e t e n m o n s t e r bekend i s . Als h e t n i e t bekend i s w o r d t d e k n o p b i j n o r m a l e w a t e r m o n s t e r s o p f r e s h i n g e s t e l d . Anders w o r d t e e r s t d e EC g e m e t e n . H e t z o u t g e h a l t e i s d a n o n g e v e e r 0 , 7 x E C . 2 . P l a a t s d e m e e t c e l i n h e t m o n s t e r . 3 . Als er b i j d e m e t i n g e v e n w i c h t o n t s t a a n i s w o r d t n a a r d e j u i s t e s c h a a l o v e r g e s c h a k e l d e n l e z e n w e d e hoeveelheid o p g e l o s t e z u u r s t o f , D * 0 . , i n h e t m o n s t e r a f . 4 . H e t i s a a n t e bevelen h e t i n s t r u m e n t t u s s e n d e v e r s c h i l l e n d e m e t i n g e n a a n t e l a t e n s t a a n . A l g e m e n e r i c h t l i j n e n 1 . Vervang d e b a t t e r i j e n van h e t i n s t r u m e n t a l s j e n i e t m e e r i n s t a a t b e n t d e "red l i n e " i n t e s t e l l e n op h e t i n s t r u m e n t .
2 . M e m b r a n e n blijven o n g e v e e r een maand g o e d , a f h a n k e l i j k van h e t g e b r u i k . Bewaren van d e m e e t c e l i n e e n v o c h t i g e o m g e v i n g i s h e t b e s t e .
£ "2 «y Jz E C Q) © £ O © t l 2 5 © © o> n <o 2 © "D 3 © < 5 <D H S » 10 o 3 X C <D ° s: C Ë t C <D » Q) — a © © Q) "O _ •-» JC >"o S -5 ' F O ©
"O i_* c a>
— > •-* m CO > CD > — O = X ? « to Q> Q C © 2 5 E ^ a tN 2 « CO É = © co E . to • .£