Pokus číslo 0 Odběr vzorků vody ČASOVÁ DOTACE: 10 minut CÍL POKUSU: Studenti si osvojí jednoduché experimentální zjišťování kvality různých typů vod. ZAŘAZENÍ DO RVP: CHEMICKÉ LÁTKY A SMĚSI - voda VLASTNÍ POSTUP: Vzorky vody odebereme do předem dobře vymytých sklenic, příp. polyethylenových lahví s širším hrdlem. Sklenice nebo lahve vymyjeme roztokem jedlé sody a několikerým promytím horkou destilovanou vodou. Objemové množství odebíraného vzorku závisí na rozsahu následně prováděné analýzy. Pro náš zkrácený rozbor je dostačující 1,0 dm^3 odebíraného vzorku. Vzorek se může odebrat jednorázově (jednoduchý bodový vzorek), nebo z různých míst (smíšený slévaný vzorek). Před vlastním odběrem propláchneme odběrovou nádobu několikrát sledovanou vodou, čímž dojde k vytemperování nádoby. Vlastní odběr provádíme asi 25 cm pod hladinou a po změření teploty odebíraného vzorku vody nádobu pečlivě uzavřeme. Nemůžeme-li různá měření, rozbory a stanovení provádět na místě odběru, provedeme tak nejpozději do 12 hodin po odběru. Mezitím uchováme vzorek v lednici při teplotě 3-4 ^0C. Úplný rozbor vod představuje rozbor fyzikální, chemický, biologický, mikrobiologický a radiometrický. Výběr ukazatelů je specifikován státními normami, vyhláškami a nařízeními pro různé typy vod (povrchové, podzemní, odpadní, pitné, provozní) a pro různý účel použití výsledku rozboru. Vzorky vod odebíráme z různých vodních zdrojů (studánka, pumpa, potok, říčka, rybník aj.) a štítkem na odběrové nádobě označíme místo odběru, datum a čas. V případě Jedovnického pracoviště odebíráme vzorky vody z následujících lokalit: Podomský potok, Budkovan, Olšovec, Jedovnický potok před Dymákem, Kotvrdovický potok, Jedovnický potok před propadáním, Jedovnický potok - vývěr u Býčí skály. Úkoly: Vzorky odebrány dne:……………………….. Hodina odebrání vzorku:……………………. Místo odběru: vzorek č. 1 ……………... vzorek č. 2 ……………… vzorek č. 3 ……………… Vypracoval (a):……………………………………. POKUS číslo 1 Měření teploty vody ČASOVÁ DOTACE: 1 minuta CÍL POKUSU: Provedením pokusu si studenti osvojí způsob měření teploty vody. ZAŘAZENÍ DO RVP: ANORGANICKÁ CHEMIE – měření vlastností látek CHEMICKÉ LÁTKY A SMĚSI - voda POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: Odběrová nádoba, čerstvě odebraný vzorek vody, teploměr VLASTNÍ POSTUP: Teplotu vody měříme při odběru vzorku ponořením teploměru pod hladinu a při vyloučení přímého slunečního svitu. Není-li možno měřit přímo, provádí se v odběrné lahvi ihned na místě odběru. Odběrná láhev nesmí být vystavena působení tepelných zdrojů a před odběrem musí být vytemperovaná ponořením do měřené vody. Teplota se odečítá po ustálení rtuťového sloupce. ZJIŠTĚNÍ: Teplota povrchové vody kolísá nejen během roku, ale i během dne a v závislosti na možnostech pohybu vody. Různou teplotu naměříme ve stojatých a proudících vodách, povrchových a podzemních vodách, vodách pitných a vodách odpadních. Rozlišení vod podle teploty Vody studené do 25 ^0C vlažné 25 – 35 ^0C teplé 35 – 42 ^0C horké nad 4 ^0 APARATURA: PA190004 ZÁVĚR: Znalost teploty povrchové vody je významná pro posouzení kyslíkových poměrů, rychlosti rozkladu organických látek a vhodnosti pro život ryb. Optimální teplota pitné vody se pohybuje mezi 8-12 ^0C. POZNÁMKA: K měření teploty vody se používají teploměry elektrické, registrační a speciální přístroje pro měření teploty ve větších hloubkách. OTÁZKY: 1. Optimální teplota pitné vody je mezi 8 – 12 °C nebo 20 – 25 °C? 2. Proč teplota během dne kolísá? 3. Proč potřebujeme znát teplotu vody při odebírání vzorku vody? Pokus číslo 2 Měření pH VODY ČASOVÁ DOTACE: 2 minuty CÍL POKUSU: Studenti si prakticky ověří způsob zjišťování míry kyselosti nebo zásaditosti vody, které mají vliv na množství rostlin a živočichů v různých typech vod. ZAŘAZENÍ DO RVP: ANORGANICKÁ CHEMIE – pH CHEMICKÉ LÁTKY A SMĚSI - voda POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: Čerstvě odebraný vzorek vody, zkumavka (6 ks), podložní sklíčko na odkládání indikátorových papírků, skleněná tyčinka, univerzální indikátorový papírek, indikátorový papírek PHAN Lachema (rozsahy 3,9 -5,4; 6,0 -7,5; 6,6- 8,1; 7,3 – 8,8; 9,2 – 11; 11 – 12; 11 – 13,1) VLASTNÍ POSTUP: Z odběrové láhve odlijeme část vzorku vody do zkumavky, ze které ponořením skleněné tyčinky odebereme jednu až dvě kapky na univerzální indikátorový papírek položený na podložním skle. Srovnáním zbarvení papírku s barevnou stupnicí získáme přibližnou hodnotu pH zkoumané vody. Pro přesnější určení pH použijeme papírku PHAN s užším rozsahem pH, na kterém srovnáme barvu středního proužku se sousedními srovnávacími proužky. APARATURA: P9080015 ZJIŠTĚNÍ: Změny zbarvení indikátoru udávají hodnoty pH, které je možno měřit v rozsahu 0-14. Neutrální bod stupnice je určen číslem 7. Od 7 do 0 přibývá kyselosti. Od 7 do 14 přibývá zásaditosti. Univerzálním indikátorem měříme v celých jednotkách, indikátorovým papírkem PHAN upřesňujeme na desetinné místo. pH charakteristika vodného roztoku pH charakteristika vodného roztoku do 4,0 extrémně kyselý 7, - 8,7 slabě zásaditý 4,1 - 4,5 silně kyselý 8,8 - 9,4 zásaditý 4,6 - 5,2 kyselý 9,5 - 9,9 silně zásaditý 5,3 - 6,5 slabě kyselý 10,00 a výše extrémně zásaditý 6,6 - 7,4 neutrální ZÁVĚR: Zjištěné hodnoty pH u přírodních vod pohybující se v rozmezí 5,0 až 9,0 nepůsobí na životní prostředí vody negativně. Pitná voda by měla být upravena na hodnotu pH mezi 6,0 až 8,0 z důvodů zdravotních, chuti a současně i zabránění koroze instalace. POZNÁMKA: Přesné měření pH se provádí v odborných laboratořích potenciometry. Měří se EMN článku (skleněná elektroda - referentní elektroda). Provede se kalibrace pomocí standardních roztoků. ÚKOLY A OTÁZKY: Vzorek č. PH charakteristika vzorku vody univerzální papírek PHAH papírek 1 2 3 1. Jaký rozsah má pH stupnice? 2. Roztok, který je neutrální má hodnotu pH …… 3. Roztoky kyselé mají pH v rozsahu ………… . 4. Jaké pH má pitná voda? 5. Jaké pH má přírodní voda? Pokus číslo 3 Zjištění barvy, průhlednosti a zákalu ČASOVÁ DOTACE: 15 minut CÍL POKUSU: Provedením pokusu studenti zvládají metody, kterými se zjišťují vlastnosti vody (barva, průhlednost, zákal), dokážou posoudit, jak hodně znečištěný je vzorek vody. ZAŘAZENÍ DO RVP: ANORGANICKÁ CHEMIE – pozorování vlastností látek CHEMICKÉ LÁTKY A SMĚSI - voda POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: Vzorek vody, 2 ks kádinek (1 dm^3, 250 cm^3), filtrační papír, nůžky, filtrační aparatura, bílé pozadí, čtecí podložka s písmem (velikosti 3 mm), milimetrové měřítko. VLASTNÍ POSTUP: Část vzorku vody přefiltrujeme do čisté kádinky (150 cm^3) a barvu stanovíme pohledem proti čtvrtce bílého papíru, která slouží jako pozadí. Výsledek vyjadřujeme slovně pojmenováním odstínu barvy a intenzity (od bezbarvé přes světlé, střední a tmavé odstíny různých barev až po černou). Průhlednost pozorujeme u původního vzorku vody ve vysoké úzké kádince (1 dm^3), pod kterou podložíme bílou čtvrtku papíru s černým písmem vysokým 3 mm. Do kádinky pomalu doléváme promíchaný vzorek vody do té doby, až se písmena stanou nečitelnými. Změřená výška sloupce vody je měřítkem porovnání znečištění. Zákal způsobuje obsah nerozpuštěných solí nebo koloidně rozpuštěných látek anorganického i organického původu, které jsou příčinou i „zdánlivé barevnosti“. APARATURA: Schránka01 ZJIŠTĚNÍ: Barva se stanovuje ve filtrátu původního vzorku vody buďto pohledem nebo porovnáním se standardy. Žluté až žlutohnědé zbarvení vody je způsobeno jíly a rašelinou, červenohnědé sloučeninami železa, nazelenalé nebo nahnědlé tzv.“vegetační“ zbarvení je způsobené fytoplanktonem aj. Další zbarvení může být způsobeno odpady z provozů, domácností aj. Průhlednost vody je podmíněna barvou a zákalem. Zákaly v povrchových vodách bývají způsobeny splachem půdy, živými organismy nebo různým anorganickým a organickým materiálem. ZÁVĚR: Barvu je nutno rozlišovat na „pravou“ - skutečnou, způsobenou rozpuštěnými látkami, od „zdánlivé“, která je způsobena barevností nerozpuštěných látek, které se odstraní filtrací. Měření průhlednosti se provádí jen u povrchových a odpadních vod a doplňuje se stanovením zákalu a barvy. Zákal vody může být „přírodní“ nebo „umělý“, způsobený činností člověka. Příčinou přírodního zákalu jsou jílové materiály, oxidy železa, manganu, řasy, plankton aj. POZNÁMKA: Zachycené pevné nečistoty a látky na filtru po přefiltrování celého objemu vzorku vody (1 dm^3) podrobíme mechanickému a vizuálnímu rozboru spojenému s určením původu znečištění. Přesnější stanovení barvy a zákalu se dosahuje porovnáním se standardy vizuálně nebo spektrofotometricky. Zákal se odstraňuje filtrací přes skleněnou fritu nebo membránový filtr s velikostí pórů 0,45 mikromilimetru. ÚKOLY A OTÁZKY: vzorek Zákal barva průhlednost (h=výška hladiny v nádobě) žádný mírný značný 1 2 3 h = cm h = cm h = c 1. Vysvětlete rozdíl mezi barvou „pravou“ „zdánlivou“. 2. Doplňte text: Žluté a žlutohnědé zbarvení vody je způsobeno…………… a ………….. .Červenohnědé zbarvení vody je způsobeno ………….. . Nazelenalé nebo nahnědlé zbarvení vody je způsobeno ………….. . Průhlednost vody je podmíněna ………………….. .a …………….. . Zákaly v povrchových vodách bývají způsobeny ………………. . Zákal může být …………………. nebo ……………… Pokus číslo 4 Zjišťování pachU vody ČASOVÁ DOTACE: 20 minut CÍL POKUSU: Studenti prakticky aplikují metody, kterými se zjišťuje pach vody, jeho druh, síla, zdroje a příčiny. ZAŘAZENÍ DO RVP: ANORGANICKÁ CHEMIE – pozorování vlastností látek CHEMICKÉ LÁTKY A SMĚSI - voda POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: vodní lázeň (hrnec, plynový zdroj nebo elektrický vařič), teploměr, skleněná tyčinka, Erlenmeyerova baňka (500 cm^3, 2 ks), zátka, odměrný válec (250 cm^3), hodinové sklo VLASTNÍ POSTUP: Pachové zkoušky je nutné provést nejprve ihned po odběru vzorku vody před uzavřením do odběrové nádoby a potom co nejdříve, nejpozději však do 12 hodin po odběru. Do Erlenmeyerovy baňky se zábrusem (objem 500 cm^3) odměříme 250 cm^3 vzorku vody vytemperované na 20 ^0C. Baňku uzavřeme a obsah několikrát protřepeme. Po otevření baňky ihned čichem zjišťujeme přítomnost a druh pachotvorných látek. Do jiné baňky odměříme dalších 250 cm^3 vzorku vody a hrdlo baňky zakryjeme hodinovým sklem. Baňku zahřejeme ve vodní lázni na teplotu 60 ^0C. Potom obsah promícháme, baňku odkryjeme a opět provedeme čichovou zkoušku. APARATURA: P9080013 ZJIŠTĚNÍ: Druh pachu povrchové vody určený při teplotách 20 a 60 ^0C se projevuje podle zdroje jako fekální, hnilobný, plísňový, zemitý, travní, rašelinový, po jednotlivých chemikáliích apod. Stupně pachu (síla pachu) se vyhodnocuje podle tabulky. stupeň pachu slovní charakteristika vnější projev pachu 0 žádný pach nelze zjistit 1 velmi slabý pach nezjistí laik, ale jen odborník 2 slabý pach zjistí laik, je-li na něj upozorněn 3 znatelný pach lze zjistit a může být příčinou negativního hodnocení vody zřetelný pach vzbuzuje pozornost 5 velmi silný pach je tak silný, že zcela znehodnocuje jakost vody ZÁVĚR: Pach je nepříjemnou vlastností vody. Páchnoucí voda působí odpudivě. Příčiny pachu přírodních vod: · látky, které jsou přirozenou součástí vody (rozpustné soli, horké plyny v pramenech) · produkty biologických procesů a rozkladu organických látek (mikroorganismy) · látky v odpadních vodách z domácností, průmyslu a zemědělství (saponáty, pesticidy, chemikálie) · látky z havárií (ropné produkty) POZNÁMKA: Páchnoucí voda nemusí být vždy závadná. ÚKOLY A OTÁZKY: vzorek č. stupeň slovní charakteristika 20 °C 60 °C 20 °C 60 °C 1 2 3 1. Do kdy je nutno provést pachovou zkoušku vody odebraného vzorku vody? 2. Jaké jsou příčiny pachu přírodních vod? POKUS číslo 5 Orientační rozlišení tvrdosti vody ČASOVÁ DOTACE: 5 minut CÍL POKUSU: Studenti si provedením pokusu osvojí metody, kterými se zjišťuje přibližná tvrdost vody vzhledem k dalším úpravám vody a jejímu použití. ZAŘAZENÍ DO RVP: ANORGANICKÁ CHEMIE – zjišťování vlastností látek CHEMICKÉ LÁTKY A SMĚSI - voda POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: Zkumavek (3 ks), zátek (3 ks), vzorky vody, destilovaná voda, odměrný válec (50 cm^3), roztok mýdla v ethanolu (15 g rozstrouhaného mýdla rozpuštěného ve 250cm^3 ethanolu a přefiltrovaného), stojan na zkumavky, odměrný válec (10 cm^3). VLASTNÍ POSTUP: Do jedné zkumavky odměříme objem 5 cm^3 destilované vody a do zbývajících zkumavek stejný objem vzorků vod. Dále do všech zkumavek nalijeme po kapkách ethanolového mýdlového roztoku. Zkumavky uzavřeme zátkami a každou intenzivně protřepáme. Poté změříme výšku pěny v jednotlivých zkumavkách a případné změny a výsledky si zapíšeme. APARATURA: Destilovaná voda P9080018 ZJIŠTĚNÍ: Nejvíce pěny se vytváří na destilované vodě, která neobsahuje žádné soli, způsobující tvrdost vody. V měkké vodě mýdlo dobře pění, ve tvrdé vodě se pěna netvoří a mýdlo vyvločkuje. ZÁVĚR: Rozlišení tvrdé a měkké vody má význam pro její použití v praxi. Měkká voda je vhodná pro praní, napájení kotlů, k přepravám v provozním potrubí a otopných systémech. Tvrdou vodu je nutné pro tyto účely upravovat. ÚKOLY A OTÁZKY: vzorek č. měkká voda (dobře pění) mírně tvrdá voda (špatně pění) tvrdá voda (nepění, vyvločkování mýdla) 1 2 3 1. Které vody obsahují více soli? 2. Co způsobuje soli ve vodě? 3. Čím a proč změkčujeme vodu? 4. Ve které vodě se nám bude prát lépe? 5. Proč do žehliček a akumulátorů naléváme destilovanou vodu? 6. Jak odstraňujeme „kotelní kámen“ z nádob? POKUS číslo 6 Orientační zjištění elektrické vodivosti vody ČASOVÁ DOTACE: 5 minut CÍL POKUSU: Studenti samostatně provádějí pokus na důkaz vedení stejnosměrného proudu ve vzorku vody. ZAŘAZENÍ DO RVP: ANORGANICKÁ CHEMIE – měření vlastností látek CHEMICKÉ LÁTKY A SMĚSI - voda POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: 2 ks kádinek (250 cm^3), 2 ks uhlíkových elektrod (tuhy do tužky), 3 ks el. vodičů s banánky a krokosvorkami, žárovka (2,5 V), zdroj stejnosměrného proudu (baterie 9V), kuchyňská sůl (NaCl). VLASTNÍ POSTUP: Do jedné z kádinek nalijeme destilovanou vodu a do druhé shodný objem vzorku vody. Potom sestavíme elektrický obvod se zapojením zdroje stejnosměrného proudu a vzorku vody jako elektrolytu, do kterého ponoříme odděleně dvě uhlíkové elektrody (nejprve do kádinky s destilovanou vodou). Pozorujeme rozsvícení žárovky. Pokud vzorky nevedou proud, připravíme si do kádinky nasycený roztok kuchyňské soli ve vodě a po jeho zapojení do elektrického obvodu pozorujeme, zda dojde k rozsvícení žárovky. APARATURA: P9070009 P9070011 Kádinka s destilovanou vodou. Kádinka s vodou a přidanou solí. ZJIŠTĚNÍ: Pokud vzorek vody obsahuje látky, které se rozkládají na ionty, dochází k usměrněnému pohybu iontů. Koncentrace iontů ve vzorku určuje, jak dobře vede daný vzorek elektrický proud. ZÁVĚR: Destilovaná voda nevede elektrický proud. Je izolantem. Roztok, který vede elektrický proud, je vodičem (elektrolytem). Míra vodivosti souvisí s obsahem látek, které se rozkládají na ionty, a zprostředkovaně i s tvrdostí vody. ÚKOLY A OTÁZKY vzorek č. elektrický proud nevede vede 1 2 3 1. Proč destilovaná voda nevede elektrický proud? 2. Co je to elektrolyt? 3. Popište děje při elektrolýze roztoku chloridu sodného. POKUS číslo 7 Orientační zjištění stupně znečištění vody ČASOVÁ DOTACE: 20 minut CÍL POKUSU: Po provedení pokusu studenti odůvodní vztahy mezi znečištěním vzorku vody a spotřebou činidla. ZAŘAZENÍ DO RVP: ANORGANICKÁ CHEMIE – měření vlastností látek CHEMICKÉ LÁTKY A SMĚSI – voda POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: Tepelný zdroj (kahan), zápalky, keramická síťka (2 ks), vzorky vod, koncentrovaná kyselina sírová, skleněné kuličky, odměrný válec kuželová baňka (250 cm^3), dělená pipeta (5 cm^3), vodný roztok manganistanu draselného (3 g KMnO[4] na 1 dm^3 destilované vody). VLASTNÍ POSTUP: Do kuželové baňky odměříme odměrným válcem 100 cm^3 vzorku vody, přikápneme 3 kapky koncentrované kyseliny sírové (žákům ZŠ přikápne vyučující nebo lektor) a opatrně vložíme několik skleněných kuliček (příp. vyvařených porézních kamínků) k zamezení utajeného varu a vystříknutí obsahu z nádoby. Potom opatrně zahříváme na síťce. Do vařícího roztoku pomalu přikapáváme z pipety tolik roztoku manganistanu draselného, dokud vzorek v baňce nezíská trvalé typické růžovofialové zabarvení. Spotřebu činidla si zapíšeme. P9080017 P9080016 APARATURA: ZJIŠTĚNÍ: a) Když zbarvení vytrvá už po přidání 0,1 cm^3 roztoku KMnO[4] (asi 2 kapky), jedná se o poměrně čistou vodu b) Když zbarvení nezmizí po přidání 0,5 cm^3 roztoku KMnO[4] (asi 10 kapek), jedná se o mírně znečistěnou vodu. c) Pokud zbarvení nezmizí až po přidání více než 1,0 cm^3 roztoku KMnO[4] (asi 20 kapek), jedná se o silně znečistěnou vodu ZÁVĚR: Podle orientačního výsledku zjištěného stupně znečistění vody se snažíme u silně znečistěného vzorku zajistit zájem příslušných institucí o kontrolu jakosti vody z této lokality a zdroje. Následně pomůžeme při vyhledávání zdrojů znečistění. ÚKOLY A OTÁZKY: vzorek č. růžové zbarvení nezmizí po přidání …… cm^3 KMnO[4] 0,1 cm^3 (2 kapky) 0,5 cm^3 (10 kapek) 1 cm^3 (20 kapek) 1 2 3 čistá voda mírně znečištěná voda silně znečištěná voda Doplň text: Než začneme zahřívat, musíme přidat několik …………, abychom předešli ………….. . Pokud zjistíme, že se jedná o silně znečištěnou vodu, měli bychom tuto skutečnost oznámit ………………… a pomoci zjistit zdroj znečištění. Pokus číslo 8 Zjišťování vybraných iontů a látek VE VODĚ ČASOVÁ DOTACE: 25 minut CÍL POKUSU: Studenti se seznámí s možnostmi některých jednodušších stanovení vybraných škodlivin ve složkách životního prostředí. ZAŘAZENÍ DO RVP: CHEMICKÉ LÁTKY A SMĚSI – voda ANORGANICKÁ CHEMIE – chemické reakce ANALYTICKÁ CHEMIE – zjišťování vybraných iontů POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: Vzorky vod, 10% kyselina chlorovodíková, 10% kyselina dusičná, 10% hydroxid sodný, 10% chlorid barnatý, 2% dusičnan stříbrný, 0,01% alkoholový roztok chinalizarinu, 10% dusičnan olovnatý, Nesslerovo činidlo (pozor jed!!!), 10% chlorid železitý, roztok difenylaminu v koncentrované kyselině sírové (25 cm^3 octová kyselina, 0,25 difenylamin, 0,7 cm^3 koncentrované H[2]SO[4]), 2% červená krevní sůl (ferikyanid draselný K[3]Fe(CN)[6]), stojánek na zkumavky, 12 ks zkumavek, odpařovací miska, keramická síťka, kahan (propanbutanový vařič nebo plynový sporák), skleněná tyčinka, kapátko, odměrný váleček nebo odměrná zkumavka (10 cm^3), tuha do tužky, smirkový papír k očištění SPECIÁLNÍ POKYNY: Jednotlivé důkazy (úlohy A, B, C, D, E, F[a)b)c)]) provádíme postupně. Pokud nejsou změny zřetelné ihned, ponecháme vzorek s činidlem třeba až do příštího dne, kdy si zapíšeme konečná zjištění. Kromě uvedených úloh je možné využít i důkazy použité při zkoumání půdy. Úloha A. Důkaz síranů POSTUP: Do zkumavky nalijeme asi 10 cm^3 vzorku vody a přidáme asi 1 cm^3 10% kyseliny chlorovodíkové a 1 cm^3 10% roztoku chloridu barnatého. ZJIŠTĚNÍ: Po přidání roztoku chloridu barnatého se vytvoří bílá sraženina síranu barnatého (pokud vzorek obsahoval hodně síranů). Podle množství obsažených síranů ve vzorku vody vzniká jemné zakalení, střední zákal, nebo dojde k vytvoření sraženiny. Pokud nedojde k zakalení, necháme vzorek i s činidlem uložené ve stojanu na zkumavky a pozorujeme až po delší době. P9080020 ZÁVĚR: Rozpustné sírany obsažené ve vodách se stanovují chloridem barnatým (případně dusičnanem olovnatým) titrací nebo gravimetricky. Úloha B. Důkaz chloridů POSTUP: K 5 cm^3 vzorku vody ve zkumavce přidáme asi 1 cm^3 10% kyseliny dusičné a pár kapek 2% roztoku dusičnanu stříbrného. ZJIŠTĚNÍ: Reakcí s dusičnanem stříbrným vzniká bílý zákal nebo až bílá sraženina chloridu stříbrného, což záleží na množství chloridů obsažených ve vzorku vody. Pokud nevzniká ani zákal, ani sraženina i po 24 hodinách působení činidla, vzorek vody neobsahuje žádné chloridy. P9080021 ZÁVĚR: dnes je všeobecně vysoký výskyt chloridů v přírodě a další zvýšení vzniká splachem hnojiv z polí a soli z posypu silnic používaném v zimním období. POZNÁMKA: Přesnější měření se provádějí argentometricky a merkurimetricky. Úloha C. Důkaz dusičnanů POSTUP: K 5 cm^3 vzorku vody ve zkumavce přidáme asi 0,1 cm^3 roztoku difenylaminu v koncentrované kyselině sírové (pozor žíravina!). ZJIŠTĚNÍ: vzniká modrý produkt, který je výsledkem působení obsažených dusičnanů na difenylamin. Zbarvení může vznikat pomalu až po několika hodinách. P9080029 ZÁVĚR: ve volném prostředí vznikají dusičnany při nitrifikaci amoniakálního dusíku. Zdrojem jsou splachy z polí hnojených dusíkatými hnojivy. POZNÁMKA: Dusičnany nejsou pro člověka zvláště škodlivé, ale v zažívacím traktu se mikrobiálně redukují na jedovaté dusitany. Z těchto důvodů je v pitné vodě a potravinách jejich obsah limitován normami (50 mg/l). Úloha D. Důkaz amoniaku POSTUP: K 5 cm^3 vzorku vody ve zkumavce přikápneme několik kapek Nesslerova činidla. ZJIŠTĚNÍ: Reakcí s činidlem vzniká žlutooranžové zabarvení. P9080032 ZÁVĚR: Amoniak se uvolňuje rozkladem rostlinných a živočišných zbytků. Jeho dobrá rozpustnost ve vodě je příčinou znečištění vod ve studních. Důkaz je indikací fekálního znečištění vod. POZNÁMKA: Výsledné zabarvení (za 24 hodin) můžeme porovnat s naředěnými vodnými roztoky amoniaku určitých koncentrací. Přesná stanovení využívají metody absorpční spektrofotometrie. Úloha E. Důkaz fenolu POSTUP: K 5 cm^3 vzorku vody ve zkumavce přidáme 1 cm^3 roztoku chloridu železitého. ZJIŠTĚNÍ: Reakcí vzniká modrofialové zbarvení vzniklými produkty. P9080036 ZÁVĚR: K znečištění vod fenoly přispívají odpadní vody z provozů tepelného zpracování uhlí, rafinerií ropy, výrob pesticidů a různých organických chemikálií. Fenoly ve vodě zhoršují senzorické vlastnosti pitné vody (vnímané smysly), zvláště chuťové. Úloha F: Důkazy kovů a) DŮKAZ HOŘČÍKU POSTUP: Do zkumavky nalijeme 10 cm^3 vzorku vody a přilijeme asi 1 cm^3 kyseliny chlorovodíkové. Zkumavku uzavřeme zátkou a její obsah intenzivně protřepáváme po dobu 2 minut. Potom přilijeme 3^ cm^3 hydroxidu sodného a 1 cm^3 chinalizarinu. ZJIŠTĚNÍ: Po přidání chinalizarinu vzniká modré zabarvení. Různá intenzita modrého zbarvení je závislá na obsahu hořečnatých iontů ve vzorku vody. Pokud zbarvení nevznikne hned, uložíme zkumavku s obsahem do stojanu na zkumavky a vrátíme se k výsledku za delší dobu. P9080033 b) DŮKAZ ŽELEZA POSTUP: Do zkumavky nalijeme 10 cm^3 vzorku vody a přidáme 1 cm^3 10% kyseliny chlorovodíkové a 1 cm^3 2% červené krevní soli. ZJIŠTĚNÍ: Vzorek se zbarví modře, pokud obsahuje železnaté ionty. Na výsledek je nutné někdy čekat i delší dobu. P9080036 c) DŮKAZ VÁPNÍKU A SODÍKU POSTUP: Do odpařovací misky nalijeme asi 5 cm^3 vzorku vody a odpaříme na keramické síťce nad kahanem, propanbutanovým hořákem nebo plynovým sporákem. Na získaný odparek nakapeme tři až pět kapek kyseliny chlorovodíkové. Po reakci provádíme důkaz v plameni, kdy do roztoku ponoříme konec tuhy a ten potom zasuneme do nesvítivé části plamene. ZJIŠTĚNÍ: Šumění po nakapání kyseliny na odparek dokazuje přítomnost a následující rozklad uhličitanů. Oranžové zbarvení plamene dokazuje ionty vápníku, žluté zbarvení ionty sodíku. PA120043 PA120048 Důkaz sodíku Důkaz vápníku Poznámka: Přesné stanovení kovů (sodíku, draslíku, vápníku, hořčíku, železa, hliníku, mědi, zinku aj.) ve vzorcích vod se provádí např. chelatometricky, emisní plamenovou fotometrií, absorpční spektrofotometrií, polarograficky aj. ÚKOLY A OTÁZKY: zjišťovaný ion: činidlo výsledek reakce vzorek č. 1 2 3 sírany SO[4]^3 HCl, BaCl[2] zákal bílá sraženina chloridy Cl HNO AgNO[3] bílý zákal bílá sraženina dusičnany NO[3] difenylamin v koncentrované HCl modré zbarvení slabé výrazné amoniak NH[3] Nesslerovo činidlo žlutooranžové zbarvení slabé výrazné fenol OH FeCl[3] modrofialové zbarvení slabé výrazné hořčík Mg^2+ HCl, NaOH chinalizarin modré zbarvení slabé výrazné železo Fe^2+ HCl, červená krevní sůl modré zbarvení slabé výrazné sodík Na^+ HCl, zkouška v plameni žluté zbarvení plamene vápník Ca^2+ HCl, zkouška v plameni oranžové zbarvení plamene Za pomocí učebního textu, encyklopedie a systému nerostů doplň chemické vzorce uvedených nerostů: Nerost Chemický vzorec Nerost Chemický vzorec vápenec Kazivec Sádrovec Krevel Sylvín Magnetovec Kalcit Pyrit H lit Chalkopyrit Galenit Sfalerit ŘEŠENÍ: · POKUS ČÍSLO 1: 1. Optimální teplota pitné vody se pohybuje v rozmezí teplot 8 – 12 °C. 2. Teplota vody během dne kolísá z důvodů toho, že je během dne ohřívána slunečními paprsky. 3. Teplotu vody při odebírání potřebujeme znát z důvodů, že při různé teplotě je ve vodě různý poměr obsahu kyslíku, rychlosti rozkladu organických látek a vhodnosti vody pro život ryb. · POKUS ČÍSLO 2: 1. Stupnice pH má rozsah 0 – 14. 2. Neutrální roztok má pH 7. 3. Kyselé roztoky mají pH v rozsahu 0 – 6 4. Mezní hodnota pH pro pitnou vodu je 6 až 9. 5. Přírodní voda má hodnoty mezi 5 až 9. · POKUS ČÍSLO 3: 1. Barva „pravá“ je skutečná a je způsobena rozpuštěnými látkami, barva „zdánlivá“ je způsobena barevností nerozpuštěných látek, které se mohou odstranit například filtrací. 2. Doplňte text: Žluté a žlutohnědé zbarvení vody je způsobeno jíly a rašelinou. Červenohnědé zbarvení vody je způsobeno sloučeninami železa. Nazelenalé nebo nahnědlé zbarvení vody je způsobeno fytoplanktonem. Průhlednost vody je podmíněna barvou a zákalem. Zákaly v povrchových vodách bývají způsobeny splachem vody. Zákal může být anorganický nebo organický. · POKUS ČÍSLO 4: 1. Pachovou zkoušku je nutno provést ihned po odběru ještě před zavřením zásobní lahve, nejpozději však do 12 hodin po odběru. 2. Pach přírodních vod je způsoben látkami, které jsou součástí vod, produkty biologických procesů a rozkladů organických látek a látkami z domácností, průmyslu a zemědělství. · POKUS ČÍSLO 5: 1. Nejvíce solí obsahují vody tvrdé. 2. Soli ve vodě jsou způsobeny rozpuštěnými látkami. 3. Změkčování vody znamená odstranění kationtů vápníku a hořčíku, které se nám hromadí ve spotřebičích a mohou způsobit i jejich znehodnocení, existují různá změkčovadla. 4. Lépe se nám bude prát ve vodě měkké. 5. Destilovanou vodu naléváme do žehliček a akumulátorů proto, že neobsahuje žádné soli, a proto nám nevzniká tzv. vodní kámen. · POKUS ČÍSLO 6: 1. Destilovaná voda nevede elektrický proud, protože neobsahuje žádné pohyblivé ionty. 2. Elektrolyt je roztok nebo tavenina, které vedou elektrický proud. 3. Při elektrolýze chloridu sodného NaCl reaguje s vodou. NaCl disociuje na volně pohyblivé ionty Na^+ a Cl^-. Na anodě, která je kladná probíhá reakce 2 Cl^- - 2 e^-→Cl[2], na katodě, která je záporná probíhá reakce 2Na^+ + 2 e^- → 2 Na. · POKUS ČÍSLO 7: Doplň text: Než začneme zahřívat, musíme přidat několik varných kuliček, abychom předešli utajenému varu. Pokud zjistíme, že se jedná o silně znečištěnou vodu, měli bychom tuto skutečnost oznámit příslušné instituci a pomoci zjistit zdroj znečištění. · POKUS ČÍSLO 8: Nerost Chemický vzorec Nerost Chemický vzorec Vápenec CaCO[3] Kazivec CaF[2] Sádrovec CaSO[4].2 H[2]O Krevel Fe[2]O[3 ]. n H[2]O Sylvín KCl Magnetovec Fe[3]O[4] Kalcit CaCO[3] Pyrit FeS[2] Halit NaCl Chalkopyrit CuFeS[2] Galenit PbS Sfalerit ZnS POKUS ČÍSLO 1 ZKOUŠKA HMATEM KE ZJIŠTĚNÍ DRUHU PŮDY ČASOVÁ DOTACE: 10 minut CÍL POKUSU: Studenti si zkoumáním vzorků půdy určí její druhy. ZAŘAZENÍ DO RVP: ANORGANICKÁ CHEMIE – směsi ZEMĚPIS – druhy půd POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: vzorky různých druhů půd, hodinová skla (3 ks), voda ve střičce VLASTNÍ POSTUP: Navlhčíme si půdu. Mírně navlhčenou půdu rozemneme mezi placem a ukazováčkem. Potom celou rukou zkoušíme půdu hníst, formovat a všímáme si, zda se ruka ušpiní. APARATURA: P9070014 ZJIŠTĚNÍ: Vzorky půdy vzbuzují různé hmatové pocity, rovněž tvárnost a umazání ruky jsou u různých vzorků rozdílné. DRUH PŮDY HMATOVÉ POCITY TVÁRLIVOST UMAZÁNÍ RUKY písčitá drsná a zrnitá suchá a netvárlivá neumaže se hlinitopísčitá drsná a zrnitá poněkud tvárlivá umaže se velmi málo písčitohlinitá poněkud zrnitá dobře tvárlivá umaže se málo hlinitá poněkud zrnitá dobře tvárlivá umaže se značně jílovitohlinitá mazlavá dobře tvárlivá umaže se velmi značně jílovitá m dlovitá a mastná velmi dobře tvárlivá umaže se velmi značně ZÁVĚR: Podle tabulky můžeme zkouškou hmatem určit rychle a přibližně správně různé druhy půdy. Výsledky jsou ale jen orientační. ÚKOLY A OTÁZKY: vzorek č. Hmatové pocity tvárlivost umazání ruky druh půdy 1 2 3 1. Jaké druhy půd rozlišujeme? 2. Která z půd je nejlépe tvárlivá? Která naopak je nejméně tvárlivá? 3. U které půdy je nejmenší pravděpodobnost, že se umažeme? POKUS ČÍSLO 2 URČENÍ NEROSTŮ V PŮDĚ ČASOVÁ DOTACE: 10 minut CÍL POKUSU: Studenti si osvojí metody způsobu zjišťování a určování nerostů v půdě. ZAŘAZENÍ DO RVP: ANORGANICKÁ CHEMIE – směsi ZEMĚPIS – druhy půd BIOLOGIE - nerosty POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: Skleněná tabulka (3 ks), lupa, lžička (3 ks), milimetrový papír, půdní vzorky vysušené na vzduchu /l lžíce/, voda ve střičce VLASTNÍ POSTUP: Skleněnou tabulku položíme na milimetrový papír. Na tabulce rozmícháme v malém množství vody špetku půdního vzorku. Lupou pozorujeme jednotlivé částice půdy a na milimetrovém papíru zjistíme jejich velikost. APARATURA: P9070018 P9070022 ZJIŠTĚNÍ: Rozmícháním ve vodě se jednotlivé částice původního vzorku od sebe odloučí a jsou dobře viditelné. Lupou rozeznáme kromě rostlinných a živočišných zbytků i nerostné součásti, jež mají rozličnou velikost, tvar a barvu. Nejdůležitější nerosty můžeme určit podle níže uvedených znaků. živec bílá a červená zrníčka A křemen světle šedé, v procházejícím světle čiré, zaoblené či nepravidelné útvary B slída esklé lístky (šupinky) C břidlice tmavomodré až černé nepravidelné úlomky D amfibol tmavé až černé součásti E vápenec bílé až šedé ostrohranné nebo zaoblené úlomky F ZÁVĚR: Horninový průzkum nám říká o tom, z jaké matečné horniny vznikla půda. Půda vzniká zvětráním hornin během dlouhé doby. Drobné nerostné součástky jsou zdrojem živin pro rostliny. Z nerostů zjištěných v půdě lze usuzovat na to, jaké rostlinné živiny se v ní vyskytují. Jednotlivé nerosty větrají nestejně rychle. ÚKOLY A OTÁZKY: vzorek č. 1 2 3 určené nerosty 1. Jaké složky půdy jsme schopni rozeznat pomocí lupy? 2. Jak se jmenuje proces, při kterém vzniká půda? 3. Proč jsou nerostné součásti v půdě důležité? POKUS ČÍSLO 3 PROPUSTNOST PŮDY PRO VODU ČASOVÁ DOTACE: 30 minut CÍL POKUSU: Studenti testují propustnost pro vodu u různých zkoumaných druhů půdy. ZAŘAZENÍ DO RVP: ANORGANICKÁ CHEMIE – směsi (půda, voda) ZEMĚPIS – druhy půd POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: tři skleněné trubice, lepicí páska, gáza, odměrný válec 250 cm^3, tři Petriho misky, 1 stojan, držáky na trubice, fix na sklo, voda, hodinky, vzorky půdy vysušené na vzduchu, 3 odměrné zkumavky 25 cm^3. VLASTNÍ POSTUP: Jeden okraj skleněných trubic převážeme gázou a pevníme lepicí páskou. Trubice naplníme až po okraj půdními vzorky, upevníme je do stojanů a pod ně umístíme Petriho misky k zachycování prokapávající vody. Každý půdní vzorek prolijeme rovnoměrně 25 cm^3 vody a pro každý zvlášť určíme pomocí hodinek a odměrného válce: 1. Dobu, kdy odkápne první kapka. 2. Množství nakapané vody v intervalech 5, 10, 15 minut. 3. Dobu, kdy prosakování skončí. Zjištěné hodnoty srovnáme a zapíšeme podle vzoru: druh půdy první kapka ve vteřinách množství vody nakapané v ml za 5´ 10´ 15´ celkové množství protečené vody APARATURA: Schránka01 ZJIŠTĚNÍ: Voda prosakuje různými druhy půd různou rychlostí. Čím je půda hrubozrnnější, tím rychleji propouští vodu. U hrubozrnné půdy je množství prosáklé vody největší. ZÁVĚR: Propustnost půd je tím větší, čím jsou hrubozrnnější. Naproti tomu vodní jímavost (kapacita půd) je tím menší. Např. písčitá půda má velkou propustnost a malou jímavost, kdežto hlinitá půda je málo propustná a má velkou jímavost. ÚKOLY A OTÁZKY: vzorek č: 1. kapka (v sekundách) nakapaná voda – objem V (cm^3) celkový V (cm^3) propuštěné vody 5 10 15 1 2 3 1. Prosakuje voda u všech druhů půd stejně rychle? 2. Čím je způsobena propustnost u půd? 3. U kterého druhu půdy je propustnost největší? POKUS ČÍSLO 4 PŮDNÍ VZLÍNAVOST ČASOVÁ DOTACE: 30 minut CÍL POKUSU: 1. Studenti na základě praktického pokusu určí, jakou rychlostí stoupá voda v zkoumaných vzorcích půd (vzlínavost). 2. Studenti odvodí druh půd u zkoumaných vzorků podle vzlínavosti vody. ZAŘAZENÍ DO RVP: ANORGANICKÁ CHEMIE – směsi (půda, voda) ZEMĚPIS – druhy půd POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: Skleněné trubice, gáza, lepicí páska, Pepiho misky (3 ks), stojan, držáky na trubice, hodinky, měřítko, vzorky vysušené půdy na vzduchu, voda. VLASTNÍ POSTUP: Jeden z konců trubic překryjeme gázou a upevníme lepicí páskou. Trubice naplníme až po okraj půdními vzorky a několika nárazy půdní částečky co nejvíce setřeseme. Potom postavíme všechny válce svisle síťkou dolů upevněné ve stojanech do misek s vodou. Vodu podle potřeby do misek doléváme. Zjišťujeme výšku stoupající vody za 5, 10, 15 a zapíšeme ji do tabulky. druh půdy výška vody v cm za 5´ 10´ 15´ APARATURA: P9080035 ZJIŠTĚNÍ: Brzy po vnoření konců trubic do misek začne voda ve vzorcích půdy stoupat, a to různou rychlostí. Ve vzorcích hrubozrnných stoupá zpočátku rychleji než v jemnozrnných, ale už v krátké době ji předstihne voda ve vzorcích jemnozrnných. ZÁVĚR: Vzlínavostí stoupá voda z nižších vrstev do vyšších. Stoupání vody má velký význam zvláště v obdobích sucha. Kořeny rostlin mohou tak využít spodní vody. ÚKOLY A OTÁZKY: vzorek č. výška vody (cm) po 5´ 10´ 15´ 1 2 3 1. Jakým směrem se pohybuje voda při vzlínavosti? 2. Jaký význam má vzlínavost vody pro rostliny? 3. U jakého druhu půdy voda vzlíná nejrychleji? POKUS ČÍSLO 5 REAKCE PŮDY - pH ČASOVÁ DOTACE: 10 minut CÍL POKUSU: Studenti si vyzkouší metodu jak stanovit kyselou či zásaditou reakci půdy a odvodí vlivy, které mohly tyto reakce způsobit. ZAŘAZENÍ DO RVP: ANORGANICKÁ CHEMIE – směsi (půda, voda), pH ZEMĚPIS – druhy půd POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: Kádinka (150 cm^3, 3 ks), lžička, skleněná tyčinka, universální pH indikátorový papírek, barevná stupnice pH, indikátorové papírky PHAN Lachema (rozsah 3,9 – 5,4; 6,0 – 7,5; 6,6 – 8,1; 7,3 – 8,8; 9,2 – 11; 11 – 12; 11 – 13,1), destilovaná voda, vzorky půdy vysušené na vzduchu. VLASTNÍ POSTUP: V kádince připravíme suspenzi půdního roztoku z 20 g půdy a 50 cm^3 destilované vody důkladným promícháním a protřepáním. Po usazení půdních částeček zkoušíme vodu z půdního výluhu napřed univerzálním papírkem a potom přesněji indikátorovým papírkem PHAN Lachema. Stanovení pH univerzálním indikátorovým papírkem: Utrhneme kousek univerzálního papírku a ponoříme jej do půdního výluhu. Podle stupnice a zbarvení papírku zjistíme orientační hodnotu pH. Zkouška indikátorovým papírkem PHAN Lachema: Proužek papírku, který odpovídá zjištěnému pH, ponoříme do půdního výluhu asi na jednu vteřinu a srovnáme změnu barvy středního příčného proužku s indikátorem se sousedními barevnými proužky. Hodnotu pH stanovíme podle srovnávací barvy shodné s barvou indikátoru na středním proužku. APARATURA: P9080015 ZJIŠTĚNÍ: Provlhčí-li se proužek papíru napojený roztokem indikátoru půdním výluhem, popřípadě přidá-li se k půdnímu výluhu roztok indikátoru, indikátory nabudou určité barvy. Podle barevné stupnice lze potom zjistit přibližné pH půdních vzorků ZÁVĚR: Uvedenými zkouškami zjišťujeme hodnotu pH podle změny barvy indikátorů. Zjištěná hodnota se vyjadřuje číslem pH. Neutrální bod stupnice pH je určen číslem 7. Od 7 do 1 přibývá kyselosti. Čísla větší než 7 udávají přibývání zásaditosti. Podle hodnoty pH se rozeznává půda: pH charakteristika půdy pH charakteristika půdy do 4,5 extrémně kyselá 6,6 - 7,2 neutrální 4,6 - 5,5 silně kyselá 7,3 - 7,7 alkalická 5,6 - 6,5 slabě kys lá nad 7 7 silně alkalická Příklady vhodného rozmezí pH: jahodník 4,5 - 6,5; rajče 5,5 - 7,0; hrách 5,7 - 7,5; ředkvička 6,0 - 7,4; salát 6,0 - 7,5; kedlubny 6,2 - 7,8; karotka 6,5 - 7,5; žito 4,3 - 5,7; pšenice 6,0 - 7,5; cukrová řepa 6,8 - 7,5; azalky 3,5 - 4,5; vřes 3,5 -5,4; bilbergie 4,5 - 5,5; begónie královská 5,0 - 6,5; šáchor 5,5 -6,5; fíkus 6,0 -7,0; asparágus; zelenec 6,0 - 7,5. ÚKOLY A OTÁZKY: vzorek č. 1 2 3 pH Charakteristika půdy 1. 1. Jaké pH zjišťujeme univerzálním indikátorovým papírkem? 2. 3. 2. Jaké zbarvení indikátorového papírku budou mít kyselé roztoky? 4. 5. 3. V jakých hodnotách bude mít pH půda silně alkalická? 6. 7. POKUS ČÍSLO 6 ZJIŠŤOVÁNÍ VYBRANÝCH IONTŮ A LÁTEK V PŮDÁCH ČASOVÁ DOTACE: 60 minut Cíl POKUSU: Studenti se seznámí s možností některých jednodušších stanovení vybraných látek a iontů. ZAŘAZENÍ DO RVP: ANORGANICKÁ CHEMIE – směsi (půda, voda), chemické reakce ANALYTICKÁ CHEMIE – zjišťování vybraných iontů ZEMĚPIS – druhy půd POMŮCKY A LABORATORNÍ SKLO: Hodinové sklíčko, lžička, 10% HCl, vysušené vzorky půdy, Erlenmeyerova (kuželová) baňka 100 cm^3, zkumavka, stojánek na zkumavky, kahan, grafitová tuha, destilovaná voda, 10% HCl (50 cm^3), 10% roztok BaCl[2] , 2ks odměrná zkumavka, 10% HNO[3], 2% roztok AgNO[3], 2 ks kapátek, 2% roztok ferikyanidu draselného (červené krevní soli), kahan, grafitová tuha, Úloha A. Důkaz vápence Postup: Na hodinové sklíčko nasypeme plnou lžíci půdního vzorku. Pipetou nakapeme na vzorek několik cm^3 zředěné 10% HCl. ZJIŠTĚNÍ: Pozorujeme nepřetržité slabší nebo silnější šumění. PA180001 PA180004 ZÁVĚR: Silnější kyselina HCl vytlačuje slabší kyselinu uhličitou z jejích solí: CaCO[3] + 2HCl → CaCl[2] + CO[2] + H[2]O Oxid uhličitý uniká z kyseliny uhličité v plynné podobě a šumí. Podle síly šumění můžeme zhruba určit množství vápence v půdě. Silné dlouhotrvající šumění ukazuje na velký obsah vápence v půdě. Při nedostatku vápence je šumění slabé, nebo vůbec žádné nenastane. V tomto případě je potřeba půdu vápnit. Množství vápence určuje tabulka: Intenzita šumění Obsah CO[3]^2- v půdě v % šumění sotva znatelné, krátké méně než 0,3 % šumění slabé, krátké 0,3 % - 1,0 % šumění dosti silné, krátké 1,0 % - 3,0 % šumění silné, delší 3,0 % - 5,0 % šumění kypící, silné, dlouhé více než 5,0 % POZNÁMKA: Podobně můžeme provést důkaz sulfidů v půdě. Ucítíme-li po nakapání HCl na půdní vzorek zápach sirovodíku (po shnilých vejcích), obsahuje půda sulfidy (S^2- ). Úloha B. Obsah vápníku v půdě POSTUP: V baňce důkladně protřepáváme asi dvě minuty 20 g jemnozemě s 50 cm^3 destilované vody. Hrubé půdní částice necháme usadit. Grafitovou tuhu omočíme v půdním výluhu a podržíme v nesvítivém plameni kahanu. Pozorujeme barvu plamene. ZJIŠTĚNÍ: Po vložení grafitové tuhy do plamene se změní jeho barva na cihlově červenou. PA120048 ZÁVĚR: Cihlově červeným zbarvením plamene lze dokázat vápník (vápenaté ionty) v půdě. Úloha C. Obsah síry v půdě POSTUP: V baňce důkladně protřepáváme asi jednu minutu 20 g jemnozemě s 50 cm^3 destilované vody. Hrubé půdní částečky necháme usadit a suspenzi slijeme. Asi 10 cm^3 suspenze odlijeme do zkumavky, okyselíme 1 cm^3 10% HCl a potom přidáme 5 cm^3 10% roztoku BaCl[2]. (!!Pozor, BaCl[2] má toxické účinky při požití!!) ZJIŠTĚNÍ: Po přidání roztoku chloridu barnatého se v půdním výluhu vytvoří bílá sraženina, její vznik je zapsán následující iontovou reakcí: SO[4]^2- + Ba^2+ → BaSO[4] P9080020 ZÁVĚR: Roztokem chloridu barnatého lze dokázat v půdním výluhu okyseleném kyselinou chlorovodíkovou sírany, které se vysrážejí jako bílá, jemně krystalická sraženina síranu barnatého BaSO[4]. Podle množství sraženiny můžeme usuzovat na množství síranu v půdě. Obsahuje-li půda mnoho síranu, je třeba ji neutralizovat přidáním vápna. Úloha D. Obsah chloridů v půdě POSTUP: V baňce důkladně protřepáváme asi 1 minutu 20 g jemnozemě s 50 cm^3 destilované vody. Hrubé půdní částice necháme usadit a suspenzi slijeme. Asi 10 cm^3 suspenze přelijeme do zkumavky, okyselíme 1 cm^3 10% HNO[3] a přidáme 1 cm^3 2% roztoku AgNO[3]. ZJIŠTĚNÍ: Po přidání roztoku dusičnanu stříbrného se v půdním výluhu vytvoří bílá sraženina, její vznik je zapsán následující iontovou reakcí: Cl^- + Ag^+ →AgCl P9080020 ZÁVĚR: Roztokem dusičnanu stříbrného můžeme dokázat v půdním výluhu okyseleném kyselinou dusičnou chlorid, který se vysráží jako bílý chlorid stříbrný. Sýrovitá, silná vrstva sraženiny, ukazuje na velké množství chloridu v půdě, slabý zákal na malé množství. Úloha E. Obsah železa v půdě POSTUP: V baňce důkladně protřepáváme asi 1 minutu 20 g jemnozemě s 50 cm^3 destilované vody, kterou odměříme pomocí kádinky. Hrubé půdní částice necháme usadit a suspenzi slijeme. Asi 10 cm^3 suspenze odlijeme do zkumavky, okyselíme 1 cm^3 10% zředěné HCl a přidáme 1 cm^3 roztoku červené krevní soli (2% roztok ferikyanidu draselného). ZJIŠTĚNÍ: Po přidání analytického činidla se půdní výluh zbarví tmavomodře. P9080036 ZÁVĚR: Vybraným činidlem můžeme v půdním vzorku okyseleném kyselinou chlorovodíkovou dokázat sloučeniny železa Fe^2+, které se vyskytují v půdách těžkých, neprovzdušněných a zavlhčených, které působí škodlivě na růst rostlin a musí být převedeny na ionty Fe^3+, které vývoji rostlin neškodí. POZNÁMKA: Červená krevní sůl (ferikyanid draselný) = hexakyanoželezitan draselný = = K[3] /Fe (CN)[6]/ + Fe^2+ →Turnbullova modř Úloha F. Obsah sodíku v půdě POSTUP: V baňce důkladně protřepáváme asi dvě minuty 20 g jemnozemě s 50 cm^3 destilované vody, kterou doměříme pomocí kádinky. Hrubé půdní částice necháme usadit. Grafitovou tuhu omočíme v půdním výluhu a podržíme v nesvítivém plameni kahanu. Pozorujeme barvu plamene. ZJIŠTĚNÍ: Po vložení grafitové tuhy do plamene se změní jeho barva na žlutou. PA120043 ZÁVĚR: Žlutým zbarvením plamene lze dokázat sodík. Je-li plamen zbarven převážně cihlově červeně (působením vápníku), neobsahuje půda žádné rozpustné soli sodíku. Přehnojením draselnými hnojivy s obsahem sodných solí nebo přehnojením odpadovými vodami se může množství sodíku v půdě příliš zvýšit. Silná koncentrace sodíku působí rušivě na drobtovitou (hrudkovitou) strukturu půdy. Úkoly A OTÁZKY: Obsah vápence: intenzita šumění Obsah CO[3] v půdě v % šumění sotva znatelné krátké Méně než 0,3 % šumění slabé, krátké 0,3 – 1,0 % šumění dosti silné, krátké 1,0 – 3,0 % šumění silné, delší 3,0 – 5,0 % šumění kypící, silné, dlouhé více než 5,0 % vzorek č. intenzita šumění obsah CO[3]^2 v půdě (%) 1 2 3 Obsah vápníku a sodíku: vzorek č. zbarvení plamene bez změny oranžovočervené zbarvení žluté (Na) 1 2 3 Obsah síry: vzorek č. množství bílé sraženiny BaSO[4] žádné znatelné značné 1 2 3 Obsah chloridů: vzorek č. množství bílé sraženiny AgCl[] sraženina zákal žádná reakce 1 2 3 Obsah železa: vzorek č. Zbarvení půdního výluhu[] bez změny namodralé tmavě-modré 1 2 3 1. Jakým způsobem se podle vás dostane vápník a vápenec do půd? 2. Jakou barvu plamene budeme pozorovat při zjišťování obsahu sodíku a vápníku? 3. Jakou barvu bude mít roztok, pokud bude obsahovat železo? 4. Jakou vlastnost půd způsobuje silná koncentrace sodíku? ŘEŠENÍ: · POKUS ČÍSLO 1: 1. Rozlišujeme tyto druhy půd: písčitá, hlinitopísčitá, písčitohlinitá, hlinitá, jílovitohlinitá a jílovitá. 2. Nejlépe tvárlivá je půda jílovitá a nejméně tvárlivá je půda písčitá. 3. Nejmenší pravděpodobnost umazání je u půd písčitých. · POKUS ČÍSLO 2: 1. Pomocí lupy jsme schopni rozeznat rostlinné a živočišné zbytky a nerosty. 2. Půda vzniká zvětráváním hornin. 3. Nerostné součásti v půdě jsou zdrojem živin pro rostliny. · POKUS ČÍSLO 3: 1. Voda prosakuje u různých druhů různě rychle. 2. Propustnost je způsobena zrnitostí půd. 3. Největší propustnost je u půd hrubozrnných. · POKUS ČÍSLO 4: 1. Při vzlínavosti se pohybuje voda z nižších vrstev do vyšších. 2. Rostliny mohou díky vzlínavosti využívat i spodních vod. 3. Voda bude vzlínat u půd s menší zrnitostí. · POKUS ČÍSLO 5: 1. Univerzálním pH papírkem zjišťujeme orientační hodnotu pH. 2. Kyselé roztoky budou mít zbarvení indikátorového papírku od žluté po červenou. 3. Silně alkalická půda bude mít hodnoty pH větší než 7,7. · POKUS ČÍSLO 6: 1. Vápník a vápenec se dostanou do půd díky vápnění půdy, které se provádí uhličitanem vápenatým a neutralizuje se tak půda. 2. Vápník barví plamen červeně a sodík žlutě. 3. Pokud roztok bude obsahovat železo, bude mít modré zbarvení. 4. Silná koncentrace sodíku v půdě působí rušivě na drobovitou (hrudkovitou) strukturu půdy.