Lamotte Dissolved Oxygen User Manual

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Dissolved Oxygen Oxígeno disuelto Oxygène dissous

Water Quality Test Kit

Instruction Manual Code 5860-01

Kit de análisis de la calidad del agua

Manual de instrucciones Código 5860-01

Kit d’analyse de la qualité de l’eau

Manuel d’instructions Code 5860-01

Dissolved Oxygen | Water Quality Test Kit

Short Form Instructions ...................................................................................................................... 3

Introduction ........................................................................................................................................... 4

Dissolved Oxygen, Percent Saturation, & BOD .............................................................................. 4

General Safety Precautions ................................................................................................................ 8

Use Proper Analytical Techniques ..................................................................................................... 9

Kit Contents .......................................................................................................................................... 10

Test Procedure ..................................................................................................................................... 10

Part 1: Collecting a Water Sample .......................................................................................... 10

Part 2: Adding the Reagents ..................................................................................................... 11

Part 3: Titration ............................................................................................................................ 12

Percent Saturation ............................................................................................................................. 14

Biochemical Oxygen Demand .......................................................................................................... 15

Warning! This set contains chemicals that may be harmful if misused. Read cautions on individual containers carefully. Not to be used by children except under adult supervision.

SHORT FORM INSTRUCTIONS

Read all instructions before performing test. Use this guide as a quick reference.

1. Fill Water Sampling Bottle (0688-DO).

2. Add 8 drops of *Manganous Sulfate Solution (4167).

3. Add 8 drops of *Alkaline Potassium Iodide Azide (7166).

4. Cap and mix.

5. Allow precipitate to settle.

6. Add 8 drops of *Sulfuric Acid, 1:1 (6141WT).

7. Cap and mix until reagent and precipitate dissolve.

8. Fill test tube (0608) to the 20 mL line.

9. Fill Titrator with Sodium Thiosulfate, 0.025N (4169).

10. Titrate until sample color is pale yellow. DO NOT DISTURB TITRATOR.

11. Add 8 drops of Starch Indicator (4170WT).

12. Continue titration until blue color just disappears and solution is colorless.

13. Read result in ppm Dissolved Oxygen.

INTRODUCTION

Aquatic animals need dissolved oxygen to live. Fish, invertebrates, plants, and aerobic bacteria all require oxygen for respiration. Oxygen dissolves readily into water from the atmosphere until the water is saturated. Once dissolved in the water, the oxygen diﬀ uses very slowly and distribution depends on the movement of the aerated water. Oxygen is also produced by aquatic plants, algae, and phytoplankton as a by-product of photosynthesis.

This test kit uses the azide modiﬁ cation of the Winkler method for determining dissolved oxygen.

DISSOLVED OXYGEN, PERCENT SATURATION & BOD

Oxygen is critical to the survival of aquatic plants and animals, and a shortage of dissolved oxygen is not only a sign of pollution, it is harmful to ﬁ sh. Some aquatic species are more sensitive to oxygen depletion than others, but some general guidelines to consider when analyzing test results are:

5–6 ppm Suﬃ cient for most species

< 3 ppm Stressful to most aquatic species < 2 ppm Fatal to most species

Because of its importance to the ﬁ sh’s survival, aquaculturists, or “ﬁ sh farmers,” and aquarists use the dissolved oxygen test as a primary indicator of their system’s ability to support healthy ﬁ sh.

WHERE DOES THE OXYGEN COME FROM?

The oxygen found in water comes from many sources, but the largest source is oxygen absorbed from the atmosphere. Wave action and splashing allows more oxygen to be absorbed into the water. A second major source of oxygen is aquatic plants, including algae; during photosynthesis plants remove carbon dioxide from the water and replace it with oxygen.

Absorption

Oxygen is continuously moving between the water and surrounding air. The direction and speed of this movement is dependent upon the amount of contact between the air and water. A tumbling mountain stream or windswept, wave-covered lake, where more of the water’s surface is exposed to the air, will absorb more oxygen from the atmosphere than a calm, smooth body of water. This is the idea behind aerators: by creating bubbles and waves the surface area is increased and more oxygen can enter the water.

Photosynthesis

In the leaves of plants, one of the most important chemical processes on Earth is constantly occurring: photosynthesis. During daylight, plants constantly take carbon dioxide from the air, and in the presence of water convert it to oxygen and carbohydrates, which are used to produce additional plant material. Since photosynthesis requires light, plants photosynthesis

Light + nCO2 + nH2O (C2HO)n + nO Light + Carbon Dioxide + Water Carbohydrate + Oxygen

do not photosynthesize at night, so no oxygen is produced. Chemically, the

reaction can be written as:

WHERE DOES THE OXYGEN GO?

Once in the water, oxygen is used by the aquatic life. Fish and other aquatic animals need oxygen to breathe or respire. Oxygen is also consumed by bacteria to decay, or decompose, dead plants and animals.

Respiration

All animals, whether on land or underwater, need oxygen to respire, grow and survive. Plants and animals respire throughout the night and day, consuming oxygen and producing carbon dioxide, which is then used by plants during photosynthesis.

Decomposition

All plant and animal waste eventually decomposes, whether it is from living animals or dead plants and animals. In the decomposition process, bacteria use oxygen to oxidize, or chemically alter, the material to break it down to its component parts. Some aquatic systems may undergo extreme amounts of oxidation, leaving no oxygen the living organisms, which eventually leave or suﬀ ocate.

for

PERCENT SATURATION

The oxygen level of a water system is not only dependant on production and consumption. The potential dissolved oxygen capacity of water is limited by atmospheric pressure (altitude), salinity, and temperature. These factors determine the highest DO level possible. The percent saturation value expresses the quantity of dissolved oxygen in the sample as a percent of the theoretical potential.

When water holds all of the dissolved oxygen that it can hold at a given altitude, temperature, and salinity, it is said to be 100% saturated. If it holds a quarter as much as it could possibly hold under those conditions it is 25% saturated. It is possible to get percent saturation values over 100% when water becomes highly aerated by tumbling over rapids and dams. It can also become supersaturated on a sunny day when dense areas of plants or algae produce oxygen through photosynthesis.

Low atmospheric pressure found at higher altitudes slightly decreases the solubility of oxygen in water so the dissolved oxygen value must be corrected for altitude.

The various minerals dissolved in water lower the capacity of the water to hold oxygen. correction factor can also be applied to dissolved oxygen measurements in saline waters. In fresh water, where the salinity is very low, this eﬀ ect is insigniﬁ cant when compared to the eﬀ ect of temperature. Therefore, a correction for salinity is not incorporated into the calculation.

Cold water can hold more oxygen than warm water. That is why ﬁ sh that require higher levels of oxygen, like trout, are found in cold water and dissolved oxygen concentrations usually higher in the winter than they are in the summer at the same location. The percent saturation concentration can be corrected for water temperature.

Percent saturation levels from 80 to 120 percent are considered to be excellent. Levels between 60 and 79 percent are adequate. Above 125 percent and below 60 percent saturation, levels are poor. Fish and invertebrates that can move will leave areas with low dissolved oxygen and move to areas with higher levels. Slow moving, trapped or nonmobile aquatic animals may perish if levels become too low. Extremely high dissolved oxygen concentrations are harmful to ﬁ sh even for very short periods of time. Gas bubble disease, which is characterized by the rupturing of capillaries in the gills due to supersaturated water, is usually fatal.

are

MEASURING BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND

Biochemical oxygen demand is determined by measuring the dissolved oxygen concentration in a freshly collected water sample and comparing it to the dissolved oxygen level in a sample that was collected at the same time but incubated under speciﬁ c conditions for a speciﬁ c length of time. The diﬀ erence between the two oxygen levels represents the amount of oxygen required for the decomposition of organic material and the oxidation of chemicals in the water during the storage period, a measurement known as the BOD.

Unpolluted, natural waters will have a BOD of 5 ppm or less. Raw sewage may have levels of 150 to 300 ppm. Wastewater treatment plants must reduce BOD to levels speciﬁ ed in their discharge permits, usually between 8 and 150 ppm BOD.

TESTING DISSOLVED OXYGEN

The ﬁ rst step in a DO titration is the addition of Manganous Sulfate Solution (4167) and Alkaline Potassium Iodide Azide Solution (7166). These reagents react to form a white precipitate, or ﬂ oc, of manganous hydroxide, Mn(OH)2. Chemically, this reaction can be written as:

MnSO4 + 2KOH Mn(OH)2 + K2SO

Manganous + Potassium Manganous + Potassium Sulfate Hydroxide Hydroxide Sulfate

Immediately upon formation of the precipitate, the oxygen in the water oxidizes an equivalent amount of the manganous hydroxide to brown-colored manganic hydroxide. For every molecule of oxygen in the water, four molecules of manganous hydroxide are converted to manganic hydroxide. Chemically, this reaction can be written as:

4Mn(OH)2 + O2 + 2H2O 4Mn(OH)

Manganous Hydroxide + Oxygen + Water Manganic Hydroxide

After the brown precipitate is formed, Sulfuric Acid 1:1 (6141) (a strong acid), is added to the sample. The acid converts the manganic hydroxide to manganic sulfate. At this point the sample is considered into the sample is reduced.

“ﬁ xed” and concern for additional oxygen being introduced

Chemically, this reaction can be written as:

2Mn(OH)3 + 3H2SO4 Mn2(SO4)3 + 6H2O Manganic Hydroxide + Sulfuric Acid Manganic Sulfate + Water

Simultaneously, iodine from the potassium iodide in the Alkaline Potassium Iodide Azide Solution is oxidized by manganic sulfate, releasing free iodine into the water. Since the manganic sulfate for this reaction comes from the reaction between the manganous hydroxide and oxygen, the amount of iodine released is directly proportional amount

of oxygen present in the original sample. The release of free iodine is indicated

to the

by the sample turning a yellow-brown color. Chemically, this reaction can be written as:

Mn2(SO4)3 + 2KI 2MnSO4 + K2SO4 + I

Manganic + Potassium Manganous + Potassium + Iodine Sulfate Iodide Sulfate Sulfate

The ﬁ nal stage in the Winkler titration is the addition of sodium thiosulfate. The sodium thiosulfate reacts with the free iodine to produce sodium iodide. When all of the iodine has been converted the sample changes from yellow-brown to colorless. Often a starch indicator is added to enhance the ﬁ nal endpoint. Chemically, this reaction can be written as:

2Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2NaI Sodium Thiosulfate + Iodine Sodium Tetrathionate + Sodium Iodide

GENERAL SAFETY PRECAUTIONS

Store the test kit in a cool dry area.

Read all instructions and note precautions before performing the test procedure.

Instruction

Manual

Safety

Data

Read the labels on

Sheet

all reagent bottles. Note warnings and ﬁ rst aid information. Read all Safety Data Sheets.

Avoid contact between reagent chemicals and skin, eyes, nose, and mouth.

*WARNING: Reagents marked with an * are considered to be potential health hazards. for these reagents go to www.lamotte.com. Search for the four digit reagent code number listed on the reagent label, in the contents list or in the test procedures. Omit any letter that follows or precedes the four digit code number. For example, if the code is 4450WT-H, search 4450. To obtain a printed copy, contact LaMotte by email, phone or fax.

Emergency information for all LaMotte reagents is available from Chem-Tel: US, 1-800-255-3924 International, call collect, 813-248-0585

Keep all equipment and reagent chemicals out of the reach of young children.

Wear safety glasses when performing test procedures.

To view or print a Safety Data Sheet (SDS)

USE PROPER ANALYTICAL TECHNIQUES

Use test tube caps or stoppers, not your ﬁ ngers, to cover tubes during shaking or mixing.

Wipe up any reagent chemical spills immediately.

Tightly close all containers immediately after use.

Do not interchange caps from containers.

Hold dropper bottles vertically upside-down, and not at an angle, when dispensing a reagent. Squeeze the bottle gently to dispense the reagent one drop at a time.

Thoroughly rinse test tubes before and after each test.

Avoid prolonged exposure of equipment and reagents to direct sunlight. Protect reagents from extremes of temperature.

DISSOLVED OXYGEN CODE 5860-01

QUANTITY CONTENTS CODE

30 mL *Manganous Sulfate Solution *4167-G 30 mL *Alkaline Potassium Iodide Azide *7166-G 30 mL *Sulfuric Acid, 1:1 *6141WT-G 60 mL Sodium Thiosulfate, 0.025N 4169-H 30 mL Starch Indicator Solution 4170WT-G 1 Direct Reading Titrator 0377 1 Test Tube, 5-10-12.9-15-20-25 mL, glass, w/cap 0608 1 Water Sampling Bottle, 60 mL, glass 0688-DO

*WARNING: Reagents marked with an * are considered to be potential health hazards. See page XX for further safety information.

To order individual reagents or test kit components, use the speciﬁ ed code number.

TEST PROCEDURE

Part 1 - Collecting the Water Sample

1. 2.

Rinse the Water Sampling Bottle (0688-DO) with the sample water.

Tightly cap the bottle, and submerge it to the desired depth.

3. 4.

Remove the cap and allow the bottle to ﬁ ll.

6.5.

Retrieve the bottle and make sure that no air bubbles are

trapped inside. Replace the cap while the bottle is still submerged.

Tap the sides of the bottle to dislodge any air bubbles.

Part 2 - Adding the Reagents

NOTE: Be careful not to introduce air into the sample while adding the reagents.

1. 2.

Immediately add 8 drops of *Manganous

Sulfate Solution (4167Remove the cap from the bottle.

3. 4.

Cap the bottle and mix by inverting several times. A precipitate will form.

CN) and Add 8 drops of

*Alkaline Potassium

Iodide Azide (7166-

CN).

Allow the precipitate to settle below the shoulder of the bottle.

Cap and gently invert the bottle

6.5.

to mix the contents until the precipitate and the reagent have

Add 8 drops of *Sulfuric Acid, 1:1 (6141WT-CN).

NOTE: At this point the sample has been “ﬁ xed” and contact between the sample and the atmosphere will not aﬀ ect the test result. Samples may be held at this point and titrated later.

totally dissolved. The solution will be clear yellow to orange if the sample contains dissolved oxygen.

Part 3 - The Titration

1. 2.

0.1

Fill the titration tube (0608) to the 20 mL line with the ﬁ xed sample. Cap the tube.

3. 4.

Insert the Titrator into the plug in the top of the Sodium Thiosulfate,

0.025N (4169-CN) titrating solution.

Invert the bottle and slowly withdraw the plunger until the large ring on the plunger is opposite the zero (0) line on the scale.

0.1

0.2

Depress plunger of

0.3

0.4

the Titrator (0377).

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

NOTE: If small air bubbles appear in the titrator barrel, expel them by partially ﬁ lling the barrel and pumping the titration solution back into the reagent container. Repeat until bubble disappears.

Turn the bottle upright and remove the Titrator.

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

NOTE: If the sample is a very pale yellow, go to Step 9.

6. 7.

Insert the tip of the Titraror into the opening of the titration tube cap.

8. 9.

Slowly depress the plunger to dispense the titrating solution until the yellow-brown color changes to a very pale yellow. Gently swirl the tube during the titration to mix the contents.

Carefully remove the Titrator and cap. Do not disturb the Titrator plunger.

Cap the titration tube. Insert the tip of the Titrator into the opening of the titration tube cap.

12.

Read the test result directly from the scale where the large ring on the Titrator meets the Titrator barrel. Record as ppm Dissolved Oxygen. Each minor division on the Titrator scale equals 0.2 ppm.

Add 8 drops of Starch Indicator Solution (4170WT-CN). The sample should turn blue.

1110

11.10.

Continue titrating until the blue color disappears and the solution becomes colorless.

NOTE: If the plunger ring reaches the bottom line on the scale (10 ppm) before the endpoint color change occurs, reﬁ ll the Titrator and continue the titration. Include of the original reagent dispensed when recording the test result.

the value

amount of

(10 ppm)

NOTE: When testing is complete, discard the titrating solution in the Titrator. Rinse Titrator and titration tube thoroughly. DO NOT remove plunger or adapter tip.

PERCENT SATURATION

Use the atmospheric pressure reading from a barometer or the local altitude to determine the correction factor from the chart below. Multiply the dissolved oxygen test result (ppm) by the correction factor to obtain the corrected dissolved oxygen value.

Atmospheric Pressure (mmHg)

775 540 1.02 760 0 1.00 745 542 0.98 730 1094 0.96 714 1688 0.94 699 2274 0.92 684 2864 0.90 669 3466 0.88 654 4082 0.86 638 4756 0.84 623 5403 0.82 608 6065 0.80 593 6744 0.78 578 7440 0.76 562 8204 0.74 547 8939 0.72 532 9694 0.70 517 10,472 0.68

Equivalent Altitude (ft) Correction Factor

To determine the percent saturation, locate the temperature (°C) of the water sample on the top scale. Locate the corrected dissolved oxygen concentration (ppm) on the bottom scale. Draw a straight line between the two points. Read the % saturation where the line crosses the % saturation scale.

BIOCHEMICAL OXYGEN DEMAND

Collect two samples according to Part 1 – Collecting the Water Sample.

Test one sample immediately by following the procedures in Part 2 – Adding the Reagents and Part 3 – The Titration.

Cover the bottle containing the second sample completely with aluminum foil to ensure complete darkness. This will prevent changes in the oxygen concentration caused by photosynthesis in algae that may be present in the sample.

Incubate the second sample, holding the temperature at 20 °C for ﬁ ve days.

After ﬁ ve days, test the incubated sample by following the procedures in Part 2 – Adding the Reagents and Part 3 – The Titration.

Subtract the second dissolved oxygen reading from the initial dissolved oxygen reading to obtain BOD in units of ppm.

Oxígeno disuelto | Kit de análisis de la calidad del agua

Instrucciones abreviadas .................................................................................................................. 17

Introducción ......................................................................................................................................... 18

Oxígeno disuelto, porcentaje de saturation, & DBO ................................................................... 18

Precauciones generales de seguridad ........................................................................................... 22

Uso de técnicas analíticas adecuadas ........................................................................................... 23

Contenido del kit ..................................................................................................................................24

Procedimiento de análisis ...................................................................................................................24

Parte 1: recogida de muestra de agua ................................................................................... 24

Parte 2: adición de reactivos .................................................................................................... 25

Parte 3: valoración ...................................................................................................................... 26

Porcentaje de saturación .................................................................................................................. 28

Demanda bioquímica de oxígeno .................................................................................................... 29

¡ATENCIÓN! Este kit contiene productos químicos que pueden ser perjudiciales si no se utilizan correctamente. Lea con atención las precauciones que se indican en cada envase. Prohibido su uso a menores sin la supervisión de un adulto.

INSTRUCCIONES ABREVIADAS

Lea todas las instrucciones antes de realizar el análisis. Utilice esta guía como referencia rápida.

1. Llene el frasco para muestras de agua (0688-Oxígeno disuelto).

2. Añada 8 gotas de *Solución de sulfato manganoso (4167).

3. Añada 8 gotas de *Solución álcali-yoduro-azida de potasio (7166).

4. Tape y mezcle.

5. Deje que el precipitado se asiente.

6. Añada 8 gotas de *Ácido sulfúrico, 1:1 (6141WT).

7. Tape y mezcle hasta que el reactivo y el precipitado se disuelvan.

8. Llene el tubo de ensayo (0608) hasta la línea de 20 ml.

9. Llene el valorador con tiosulfato de sodio, 0,025N (4169).

10. Valore hasta que el color de la muestra sea amarillo pálido. NO AGITE EL

VALORADOR.

11. Añada 8 gotas del Indicador de almidón (4170WT).

12. Continúe la valoración hasta que el color azul desaparezca y la solución sea incolora.

13. Lea el resultado en ppm de oxígeno disuelto.

INTRODUCCIÓN

Los animales acuáticos necesitan oxígeno disuelto para vivir. Los peces, los invertebrados, las plantas y las bacterias aerobias requieren oxígeno para la respiración. El oxígeno se disuelve fácilmente en el agua de la atmósfera hasta que el agua se satura. Una vez disuelto en el agua, el oxígeno se difunde muy lentamente y su distribución depende del movimiento del agua aireada. Las plantas acuáticas, las algas y el ﬁ toplancton también producen oxígeno como subproducto de la fotosíntesis.

Este kit de análisis utiliza la modiﬁ cación de azida del método Winkler para determinar el oxígeno disuelto.

OXÍGENO DISUELTO, PORCENTAJE DE SATURACIÓN Y DBO

El oxígeno es fundamental para la supervivencia de las plantas y los animales acuáticos, y la falta de oxígeno disuelto no solo es un signo de contaminación, sino que además es perjudicial para los peces. Algunas especies acuáticas son más sensibles al agotamiento del oxígeno que otras, pero algunas pautas generales a tener en cuenta cuando se analizan resultados de análisis son:

5–6 ppm Suﬁ ciente para la mayoría de especies

< 3 ppm Estresante para la mayoría de especies acuáticas < 2 ppm Letal para la mayoría de especies

Debido a su importancia para la supervivencia de los peces, los acuicultores, o «piscicultores», así como los acuaristas, utilizan la prueba de oxígeno disuelto como indicador principal de la capacidad de su sistema para mantener una fauna acuática sana.

¿DE DÓNDE PROVIENE EL OXÍGENO?

El oxígeno que se encuentra en el agua proviene de muchas fuentes, pero la fuente principal es el oxígeno absorbido de la atmósfera. La acción de las olas y las salpicaduras permiten que el agua absorba más oxígeno. Una segunda fuente importante de oxígeno

son las plantas acuáticas, incluidas las algas; durante la fotosíntesis, las plantas eliminan el dióxido de carbono del agua y lo remplazan con oxígeno.

Absorción

El oxígeno se mueve continuamente entre el agua y el aire circundante. La dirección y velocidad de este movimiento depende de la cantidad de contacto entre el aire y el agua. Un arroyo de montaña revuelto o un lago azotado por el viento y cubierto de olas, donde la mayor parte de la superﬁ cie del agua está expuesta al aire, absorberá más oxígeno de la atmósfera que una masa de agua en calma y llana. Esta es la idea detrás de los dispositivos de aireación: al crear burbujas y olas, la superﬁ cie aumenta y puede entrar más oxígeno en el agua.

Fotosíntesis

En las hojas de las plantas ocurre constantemente uno de los procesos químicos más importantes de la Tierra: la fotosíntesis. Durante el día, las plantas absorben continuamente dióxido de carbono del aire, y en presencia de agua lo convierten en oxígeno y carbohidratos, que se utilizan para producir material vegetal adicional. Debido a que la fotosíntesis requiere luz, las plantas no se fotosintetizan durante la noche, por lo que no se produce oxígeno. Químicamente, la reacción de la fotosíntesis puede representarse como:

Luz + nCO2 + nH2O (C2HO)n + nO Luz + Dióxido de carbono + Agua Carbohidratos + Oxígeno

¿A DÓNDE VA A PARAR EL OXÍGENO?

Una vez en el agua, el oxígeno es usado por los organismos acuáticos. Los peces y otros animales acuáticos necesitan oxígeno para respirar. Las bacterias también consumen oxígeno para descomponer plantas y animales muertos.

Respiración

Todos los animales, ya sea en tierra o bajo el agua, necesitan oxígeno para respirar, crecer y sobrevivir. Las plantas y los animales respiran durante la noche y el día, consumiendo oxígeno y produciendo dióxido de carbono, que luego es utilizado por las plantas durante la fotosíntesis.

Descomposición

Todos los desechos de plantas y animales con el tiempo se descomponen, ya sean de animales vivos o de plantas y animales muertos. En el proceso de descomposición, las bacterias utilizan oxígeno para oxidar, o alterar químicamente, el material para descomponerlo en sus distintos componentes. Algunos sistemas acuáticos pueden someterse a una oxidación extrema, sin dejar oxígeno para los organismos vivos, que ﬁ nalmente se marchan o se asﬁ xian.

PORCENTAJE DE SATURACIÓN

El nivel de oxígeno de un circuito de agua no depende únicamente de la producción y el consumo. La capacidad potencial de oxígeno disuelto del agua está limitada por la presión atmosférica (altitud), salinidad y temperatura. Estos factores determinan el nivel de oxígeno disuelto más alto posible. El valor porcentual de saturación expresa la cantidad de oxígeno disuelto en la muestra como porcentaje del potencial teórico.

Cuando el agua contiene todo el oxígeno disuelto que puede contener a una determinada altitud, temperatura y salinidad, se dice que está 100 % saturada. Si tiene una cuarta parte de lo que podría tener en esas condiciones, está saturado en un 25 %. Es posible obtener valores porcentuales de saturación superiores al 100 % cuando el agua se airea mucho al caer sobre rápidos y presas. También puede sobresaturarse en un día soleado cuando áreas densas de plantas o algas producen oxígeno a través de la fotosíntesis.

La baja presión atmosférica que se encuentra a mayores altitudes disminuye ligeramente la solubilidad del oxígeno en el agua, por lo que el valor de oxígeno disuelto debe corregirse en función de la altitud.

Los diversos minerales disueltos en el agua reducen la capacidad del agua para retener oxígeno. También se puede aplicar un factor de corrección a las mediciones de oxígeno disuelto en aguas salinas. En agua dulce, donde la salinidad es muy baja, este efecto es insigniﬁ cante en comparación con el efecto de la temperatura. Por lo tanto, en el cálculo no se incorpora una corrección por salinidad.

El agua fría puede contener más oxígeno que el agua caliente. Por ello los peces que requieren mayores niveles de oxígeno, como la trucha, se encuentran en agua fría y las concentraciones de oxígeno disuelto son generalmente más altas en invierno que en verano en el mismo lugar. El porcentaje de concentración de saturación puede corregirse en función de la temperatura del agua.

Los porcentajes de saturación del 80 % al 120 % se consideran excelentes. Los niveles entre el 60 % y el 79 % son adecuados. Por encima del 125 % y por debajo del 60 % de saturación, los niveles son malos. Los peces e invertebrados que puedan trasladarse dejarán las áreas con bajo nivel de oxígeno disuelto y se trasladarán a áreas con niveles más altos. Los animales acuáticos lentos, atrapados o inmóviles pueden perecer si los niveles son demasiado bajos. Las concentraciones extremadamente altas de oxígeno disuelto son perjudiciales para los peces, incluso durante períodos de tiempo muy cortos. La enfermedad de la burbuja de gas, que se caracteriza por la ruptura de capilares en las branquias debido al agua sobresaturada, suele ser letal.

MEDICIÓN DE LA DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO

La demanda bioquímica de oxígeno se determina midiendo la concentración de oxígeno disuelto en una muestra de agua recién recogida y comparándola con el nivel de oxígeno disuelto en una muestra recogida al mismo tiempo, pero incubada en condiciones especíﬁ cas durante un período de tiempo determinado. La diferencia entre los dos niveles de oxígeno representa la cantidad de oxígeno necesaria para la descomposición de la materia orgánica y la oxidación de los químicos en el agua durante el período de almacenamiento, una medida conocida como DBO.

Las aguas naturales no contaminadas tendrán una DBO de 5 ppm o menos. Las aguas residuales no tratadas pueden tener niveles de 150 a 300 ppm. Las plantas de tratamiento de aguas residuales deben reducir la DBO a los niveles especiﬁ cados en sus permisos de descarga, generalmente entre 8 y 150 ppm de DBO.

ANÁLISIS DE OXÍGENO DISUELTO

El primer paso en una valoración de oxígeno disuelto es la adición de una solución de sulfato manganoso (4167) y una solución álcali-yoduro-azida de potasio (7166). Estos reactivos reaccionan para formar un precipitado blanco, o ﬂ óculo, de hidróxido manganoso, Mn(OH)2. Químicamente, esta reacción puede representarse como:

MnSO4 + 2KOH Mn(OH)2 + K2SO Hidróxido + Sulfato Hidróxido + Sulfato

manganoso potásico manganoso potásico

Inmediatamente después de la formación del precipitado, el oxígeno en el agua oxida una cantidad equivalente de hidróxido manganoso a hidróxido de manganeso de color marrón. Por cada molécula de oxígeno en el agua, cuatro moléculas de hidróxido manganoso se convierten en hidróxido de manganeso. Químicamente, esta reacción puede representarse como:

4Mn(OH)2 + O2 + 2H2O 4Mn(OH) Hidróxido de manganeso + Oxígeno + Agua Hidróxido de manganeso

Una vez formado el precipitado marrón, se añade a la muestra ácido sulfúrico 1:1 (6141) (un ácido fuerte). El ácido convierte el hidróxido manganoso en sulfato de manganeso. En este punto, la muestra se considera «ﬁ ja» y se reduce la preocupación por la introducción de oxígeno adicional en la muestra. Químicamente, esta reacción puede representarse como:

2Mn(OH)3 + 3H2SO4 Mn2(SO4)3 + 6H2O Hidróxido manganoso + Ácido sulfúrico Sulfato de manganeso + Agua

Simultáneamente, el yodo del yoduro de potasio en la solución álcali-yoduro-azida de potasio se oxida por el sulfato de manganeso, liberando yodo libre en el agua. Dado que el sulfato de manganeso para esta reacción proviene de la reacción entre el hidróxido manganoso y el oxígeno, la cantidad de yodo liberado es directamente proporcional a la cantidad de oxígeno presente en la muestra original. La liberación de yodo libre se indica por el color amarillo-marrón de la muestra. Químicamente, esta reacción puede representarse como:

Mn2(SO4)3 + 2KI 2MnSO4 + K2SO4 + I Sulfato + Yoduro de Sulfato + Yoduro + Yodo

manganoso potasio manganoso potásico

La etapa ﬁ nal en la valoración de Winkler es la adición de tiosulfato de sodio. El tiosulfato de sodio reacciona con el yodo libre para producir yoduro de sodio. Cuando se ha convertido todo el yodo, la muestra cambia de amarillo-marrón a incoloro. A menudo se añade un indicador de almidón para mejorar el resultado ﬁ nal. Químicamente, esta reacción puede representarse como:

2Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2NaI Tiosulfato de sodio + Yodo Tetrationato de sodio + Yoduro de sodio

PRECAUCIONES GENERALES DE SEGURIDAD

Instruction

Guarde el kit de prueba en un lugar fresco y seco.

Manual

Lea todas las instrucciones y tenga en cuenta las precauciones antes de realizar el procedimiento de análisis.

Safety

Lea las etiquetas de todos los frascos de

Data

Sheet

reactivos. Tenga en cuenta las advertencias y la información de primeros auxilios. Lea todas las ﬁ chas de datos de seguridad.

Evite que los reactivos entren en contacto con la piel, los ojos, la nariz y la boca.

*¡ATENCIÓN!: Los reactivos marcados con un * se consideran riesgos potenciales para la salud. Si quiere ver o imprimir una ﬁ cha de datos de seguridad de estos reactivos, visite www.lamotte.com. Busque el código de cuatro dígitos del reactivo que aparece en la etiqueta, en la lista de contenido o en los procedimientos de análisis. Omita cualquier letra que siga o anteceda al código de cuatro dígitos. Por ejemplo, si el código es 4450WT-H, busque 4450. Para obtener una copia impresa, contacte con LaMotte por correo electrónico, teléfono o fax.

Puede obtener información para casos de emergencia sobre todos los reactivos de LaMotte en el teléfono: (EEUU, 1-800-255-3924) (Internacional, a cobro revertido, 813-248-0585).

Mantenga el equipo y los químicos reactivos fuera del alcance de los niños.

Use gafas de seguridad cuando realice procedimientos de análisis.

USO DE TÉCNICAS ANALÍTICAS ADECUADAS

Sostenga los

Use tapas o tapones para tubos de ensayo, no use los dedos, para cubrir los tubos mientras los agita o mezcla.

frascos cuentagotas verticalmente boca abajo, y no inclinados, cuando dispense un reactivo. Apriete el frasco suavemente para dispensar el reactivo gota a gota.

Limpie inmediatamente cualquier derrame de reactivos químicos.

Cierre herméticamente todos los recipientes inmediatamente después de su uso. No intercambie los tapones de los recipientes.

Enjuague minuciosamente los tubos de ensayo antes y después de cada prueba.

Evite la exposición prolongada de equipos y reactivos a la luz solar directa. Proteja los reactivos de temperaturas extremas.

OXÍGENO DISUELTO CÓDIGO 5860-01

CANTIDAD

30 mL 30 mL 30 mL 60 mL 30 mL 1 1 1

*¡ATENCIÓN!: Los reactivos marcados con un * se consideran riesgos potenciales para la salud. Consulte la página 8 para obtener más información sobre seguridad.

CONTENIDO

*Solución de sulfato manganoso *Solución álcali-yoduro-azida de potasio *Ácido sulfúrico, 1:1

Tiosulfato de sodio, 0,025N Solución del indicador de almidón Valoración de lectura directa Tubo de ensayo, 5-10-12.9-15-20-25 ml, vidrio, con tapón Frasco de muestra de agua, 60 ml, vidrio

Si quiere pedir reactivos o componentes de kits de prueba individuales, use el código especiﬁ cado.

PROCEDIMIENTO DE PRUEBA DE OXÍGENO DISUELTO

Parte 1: recogida de muestra de agua

CÓDIGO

*4167-G *7166-G *6141WT-G

4169-H 4170WT-G 0377 0608 0688-DO

Enjuague el frasco para muestras de agua (0688-DO) con el agua de muestra.

3. 4.

Retire el tapón y deje que el frasco se llene.

Reemplace el tapón mientras el frasco aún esté sumergido.

Tape bien el frasco y sumérjalo hasta la profundidad deseada.

Golpee ligeramente los lados del frasco para extraer cualquier burbuja de aire.

6.5.

Saque el frasco y asegúrese de que no queden burbujas de aire atrapadas en su interior.

Parte 2: adición de reactivos

NOTA: tenga cuidado de no introducir aire en la muestra mientras añade los reactivos.

1. 2.

Inmediatamente añada 8 gotas de

*Solución de sulfato Retire el tapón del frasco.

3. 4.

Tape el frasco y mezcle invirtiéndolo varias veces. Se formará un precipitado.

manganoso (4167) y

8 gotas de *Solución

álcali-yoduro-azida de

potasio (7166).

Deje que el precipitado se asiente por debajo del hombro del frasco.

Tape e invierta suavemente el

6.5.

frasco para mezclar el contenido hasta que el precipitado y el

reactivo se hayan disuelto por Agregue 8 gotas de *Ácido sulfúrico, 1:1 (6141WT).

NOTA: en este punto la muestra se ha «ﬁ jado» y el contacto entre la muestra y la atmósfera no afectará al resultado de la prueba. Pueden tomarse muestras en este punto y valorarlas más tarde.

completo. La solución será de

color amarillo

claro a naranja

si la muestra

contiene

oxígeno

disuelto..

Parte 3: la valoración

1. 2.

0.1

Llene el tubo de valoración (0608) hasta la línea de 20 ml con la muestra ﬁ jada. Cierre el tubo.

3. 4.

Inserte el valorador en el conector de la parte superior del tiosulfato de sodio, solución de valoración 0,025N (4169).

Invierta el frasco y retire lentamente el émbolo hasta que la anilla grande del émbolo quede opuesta a la línea cero (0) de la escala.

NOTA: si aparecen pequeñas burbujas de aire en el tambor del valorador, expúlselas llenando parcialmente el tambor y devuelva la solución de valoración al recipiente de reactivos. Repita hasta que la burbuja desaparezca.

0.1

0.2

Presione el émbolo

0.3

0.4

del valorador

0.5

0.6

0.7

(0377).

0.8

0.9

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

Gire el frasco boca arriba y retire el valorador.

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

es de color amarillo pálido, continúe al paso 9.

NOTA: si la muestra

6. 7.

Inserte la punta del valorador en la abertura del tapón del tubo de valoración.

8. 9.

Presione lentamente el émbolo para dispensar la solución de valoración hasta que el color amarillo-marrón cambie a un amarillo muy pálido. Gire suavemente el tubo durante la valoración para mezclar el contenido.

Retire con cuidado el valorador y el tapón. No moleste el émbolo del valorador.

Tape el tubo de valoración. Inserte la punta del valorador en la abertura del tapón del tubo de valoración.

12.

Lea el resultado de la prueba directamente de la escala donde la anilla grande del valorador se junta con el tambor del valorador. Registre como ppm de oxígeno disuelto. Cada división menor en la escala de valoración es igual a 0,2 ppm.

NOTA: una vez ﬁ nalizada la prueba, deseche la solución de valoración en el valorador. Enjuague bien el valorador y el tubo de valoración. NO retire el émbolo ni la punta adaptadora.

Añada 8 gotas de solución indicadora de almidón (4170WT). La muestra debe volverse azul.

1110

11.10.

Continúe valorando hasta que el color azul desaparezca y la solución se vuelva incolora. NOTA: si la anilla del émbolo alcanza la línea inferior de la escala (10 ppm) antes de que se produzca el cambio de color en el resultado ﬁ nal, rellene el valorador y continúe con la valoración. Incluya el valor de la cantidad original de reactivo dispensado (10 ppm) al registrar el resultado de la prueba.

Resultado

4.0 ppm

PORCENTAJE DE SATURACIÓN

Use la lectura de presión atmosférica de un barómetro o la altitud local para determinar el factor de corrección de la tabla de abajo. Multiplique el resultado de la prueba de oxígeno disuelto (ppm) por el factor de corrección para obtener el valor corregido de oxígeno disuelto.

Presión atmosférica (mmHg)

Altitud equivalente (pies) Factor de corrección

Temperatura (°C) de agua

Porcentaje de saturación

Oxígeno ppm

Para determinar el porcentaje de saturación, sitúe la temperatura (°C) de la muestra de agua en la escala superior. Localice la concentración corregida de oxígeno disuelto (ppm) en la escala inferior. Dibuje una línea recta entre los dos puntos. Lea el % de saturación donde la línea cruza la escala de % de saturación.

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO

Recoja dos muestras de acuerdo

con la Parte 1: recogida de muestra de agua.

Cubra completamente el frasco que contiene la segunda muestra con papel de aluminio para garantizar una oscuridad total. Esto evitará cambios en la concentración de oxígeno causados por la fotosíntesis en algas que puedan estar presentes en la muestra.

Analice una muestra

inmediatamente siguiendo los

procedimientos de la Parte 2:

adición de reactivos y de la

Parte 3: valoración.

Incube la segunda muestra,

manteniendo la temperatura a 20 °C

durante cinco días.

Transcurridos cinco días, analice

la muestra incubada siguiendo

los procedimientos de la Parte 2:

adición de reactivos y la Parte 3:

valoración.

Reste la segunda lectura de oxígeno disuelto de la lectura inicial de oxígeno disuelto para obtener la DBO en unidades de ppm.

Oxygène dissous | Kit d’analyse de la qualité de l’eau

Instructions abrégées ........................................................................................................................ 31

Introduction ......................................................................................................................................... 32

Oxygène dissous, tax de saturation, & DBO ................................................................................. 32

Mesures de sécurité générales ........................................................................................................ 36

Utilisation des techniques d’analyse appropriées ...................................................................... 37

Contenu du kit ...................................................................................................................................... 38

Procédure d’essai ............................................................................................................................... 38

1ère phase : Prélèvement d’un échantillon d’eau ............................................................... 38

2e phase : Ajout des réactifs ..................................................................................................... 39

3e phase : Titrage ........................................................................................................................ 40

Taux de saturation .............................................................................................................................. 42

Demande biochimique d’oxygène ................................................................................................... 43

AVERTISSEMENT ! Ce kit contient des produits chimiques qui peuvent être nocifs s’ils sont utilisés de façon impropre. Lisez avec attention les avertissements sur chaque récipient. Ce produit n’est pas destiné à être utilisé par des enfants, sauf sous la surveillance d’un adulte.

INSTRUCTIONS ABRÉGÉES

Lisez toutes les instructions avant d’eﬀ ectuer l’essai. Utiliser ce guide à titre de référence.

1. Remplir le ﬂ acon d’échantillon d’eau (0688-Oxygène dissous).

2. Ajouter 8 gouttes *de la solution de sulfate de manganèse (4167).

3. Ajouter 8 gouttes *d’azoture d’iodure de potassium alcalin (7166).

4. Fermez l’éprouvette et mélangez.

5. Laisser reposer le précipité.

6. Ajouter 8 gouttes d’acide sulfurique, 1:1 (6141WT)

7. Fermer et mélanger jusqu’à complète dissolution du réactif et du précipité.

8. Remplissez le tube à essai (0608) jusqu’à la graduation de 20 ml.

9. Remplir le titrateur avec du thiosulfate de sodium, 0,025N (4169).

10. Titrer jusqu’à ce que la couleur de l’échantillon soit jaune pâle. NE PAS

PERTURBER LE TITRATEUR.

11. Ajouter 8 gouttes de la solution d’indicateur à amidon (4170WT).

12. Poursuivre le titrage jusqu’à ce que la solution varie de la couleur bleue à incolore.

13. Observer les résultats de l’oxygène dissous en ppm.

INTRODUCTION

Les animaux aquatiques ont besoin d’oxygène dissous pour vivre. Les poissons, les invertébrés, les plantes et les bactéries aérobies ont tous besoin d’oxygène pour respirer. L’oxygène de l’atmosphère se dissout rapidement dans l’eau jusqu’à saturation de l’eau. Une fois dissous dans l’eau, l’oxygène se diﬀ use très lentement et sa répartition dépend du mouvement de l’eau aérée. L’oxygène est également produit par les plantes aquatiques, les algues et le phytoplancton comme élément dérivé de la photosynthèse.

Le kit d’analyse permet de déterminer le taux d’oxygène dissous en utilisant le facteur de modiﬁ cation de l’azoture de la méthode Winkler.

OXYGÈNE DISSOUS, TAUX DE SATURATION & DBO

Les plantes aquatiques et les animaux ont besoin d’oxygène pour survivre, et un manque d’oxygène dissous indique non seulement la présence de pollution mais peut s’avérer nuisible pour les poissons. Certaines espèces aquatiques sont plus sensibles que d’autres à la raréfaction de l’oxygène, c’est pourquoi les résultats seront interprétés en prenant compte les indications suivantes :

5–6 ppm Suﬃ sant pour la plupart des espèces

< 3 ppm Oppressant pour la plupart des espèces aquatiques < 2 ppm Mortel pour la plupart des espèces

Sachant que l’oxygène dissous est essentiel à la survie des poissons, les aquaculteurs ou « pisciculteurs » et les aquariophiles utilisent le test d’oxygène dissous comme un indicateur principal déterminant si le système favorise la survie d’une faune aquatique saine.

D’OÙ VIENT L’OXYGÈNE ?

L’oxygène présent dans l’eau provient de plusieurs sources mais il est principalement issu de l’atmosphère. L’action des vagues et des éclaboussures permet une plus grande absorption de l’oxygène dans l’eau. La deuxième source d’oxygène se trouve dans les plantes aquatiques, y compris les algues ; en eﬀ et, au cours de la photosynthèse, les plantes absorbent du dioxyde de carbone de l’eau et rejettent de l’oxygène.

Absorption

L’oxygène se déplace en permanence entre l’eau et l’air environnant. La direction et la vitesse de ce mouvement dépend de la fréquence de contact entre l’air et l’eau. Un torrent de montagne ou un lac balayé par le vent ou les vagues dans lesquels davantage d’eau de surface est en contact avec l’air absorberont plus d’oxygène provenant de l’atmosphère qu’une étendue d’eau paisible. C’est le principe des aérateurs : en stimulant la formation de bulles et de vagues, la surface de contact est augmentée, permettant ainsi une plus grande pénétration de l’oxygène dans l’eau.

La photosynthèse

L’une des plus importantes réactions chimiques de notre planète se produit dans les feuilles des plantes : il s’agit de la photosynthèse. Pendant la journée, les plantes absorbent en permanence du dioxyde de carbone provenant de l’air et en présence d’eau, elles le transforment en oxygène et en glucides, qui sera par la suite utilisé pour produire d’autres matériaux végétaux. La lumière est indispensable au phénomène de la photosynthèse, les plantes ne photosynthèsent pas la nuit et ne produisent donc pas d’oxygène. D’un point de vue chimique, la réaction de la photosynthèse s’écrit comme suit :

Photons + nCO2 + nH2O (C2HO)n + nO Photons + Dioxyde de carbone + Eau Glucides + Oxygène

OÙ VA L’OXYGÈNE ?

Une fois dans l’eau, l’oxygène est utilisé par les organismes aquatiques. Les poissons et autres animaux aquatiques ont besoin d’oxygène pour vivre ou respirer. Les bactéries se servent également de l’oxygène pour permettre la décomposition des plantes ou animaux.

Respiration

Tous les animaux vivant en surface ou dans l’eau ont besoin d’oxygène pour respirer, grandir et survivre. Les plantes et les animaux respirent nuit et jour en consommant de l’oxygène et en produisant du dioxyde de carbone, qui sera ultérieurement utilisé par les plantes au cours de la photosynthèse.

Décomposition

Tous les déchets de plantes et d’animaux se décomposent à un moment donné, qu’ils proviennent d’animaux vivants ou de plantes et d’animaux morts. Au cours de la phase de décomposition, les bactéries utilisent l’oxygène pour oxyder ou modiﬁ er chimiquement la matière et la décomposer ainsi en ses éléments constituants. Certains systèmes aquatiques subissent une forte oxydation, et ne laissent pas donc pas d’oxygène aux organismes vivants, les obligeant à fuir ou les asphyxiant.

TAUX DE SATURATION

Le taux d’oxygène d’un circuit d’eau ne dépend pas uniquement de la production et de la consommation. La pression atmosphérique (altitude), la salinité et la température sont des facteurs qui limitent la capacité de l’eau à produire de l’oxygène dissous. Ces facteurs permettent de déﬁ nir le taux d’oxygène dissous le plus élevé possible. Le taux de saturation indique la quantité d’oxygène dissous présente dans l’échantillon comme pourcentage du potentiel théorique.

Lorsque l’eau contient le maximum d’oxygène dissous possible à une altitude, à une température et à un degré de salinité donnés, il est dit qu’elle est à 100 % de saturation. Si dans les conditions indiquées, elle ne contient qu’un quart d’oxygène dissous, elle est à 25 % de saturation. Des taux de saturation dépassant les 100 % peuvent être atteints lorsque l’eau est fortement aérée au contact de rapides ou de barrages. Une sursaturation de l’eau est possible par temps ensoleillé lorsque de grandes étendues de plantes et d’algues produisent de l’oxygène par photosynthèse.

La pression atmosphérique basse présente à plus haute altitude diminue sensiblement la solubilité de l’oxygène dans l’eau, il convient donc d’adapter le taux d’oxygène dissous en altitude.

Les diﬀ érents minéraux dissous dans l’eau réduisent la capacité de l’eau à absorber de l’oxygène. Les taux d’oxygène dissous dans des eaux salées pourront également être rectiﬁ és. Comme l’eau fraiche présente un taux de salinité faible, cela a peu d’impact en comparaison avec les eﬀ ets de la température. De plus, ce calcul n’intègre pas de correction de la salinité.

L’eau froide peut contenir plus d’oxygène que l’eau chaude. C’est pour cela que les poissons nécessitant des taux d’oxygène plus élevés, comme par exemple les truites, se trouvent en eaux froides et les concentrations d’oxygène dissous sont généralement plus élevées en hiver qu’en été à un même endroit. Le taux de saturation peut être corrigé pour ce qui est de la température de l’eau.

Des taux de saturation compris entre 80 % et 120 % sont jugés excellents. Des taux compris entre 60 % et 79 % sont satisfaisants. Des taux supérieurs à 125 % et inférieurs à 60 % sont jugés insuﬃ sants. Les poissons et les invertébrés mobiles quitteront les zones à faible taux d’oxygène dissous pour rejoindre des zones présentant des taux plus importants. La faune aquatique se déplaçant lentement, se trouvant prise au piège ou sédentaire peut disparaître en cas de taux insuﬃ sants. De fortes concentrations d’oxygène dissous sont nocives pour les poissons, y compris pour des durée de temps limitées. L’embolie gazeuse, qui se caractérise par une rupture des capillaires des branchies causée par une eau sursaturée, est habituellement mortelle.

MESURE DE LA DEMANDE BIOCHIMIQUE D’OXYGÈNE

La demande biochimique d’oxygène consiste à mesurer la concentration d’oxygène dissous dans un échantillon d’eau récemment prélevé en la comparant au taux d’oxygène dissous présent dans un échantillon prélevé au même moment mais dans des conditions spéciﬁ ques et pour une durée spéciﬁ que. La diﬀ érence entre les deux taux d’oxygène correspond à la quantité d’oxygène nécessaire à la décomposition de matière organique et à l’oxydation des produits chimiques dans l’eau au cours de la période de stockage, ce calcul étant connu sous le nom de DBO.

La DBO d’eaux non-polluées et naturelles sera inférieure ou égale à 5 ppm. Le taux des eaux usées sera compris entre 150 et 300 ppm. Les installations de traitement des eaux

usées doivent réduire le niveau de la DBO conformément aux spéciﬁ cations de leur permis de rejet, ce niveau BDO est habituellement compris entre 8 et 150 ppm.

ANALYSE DE L’OXYGÈNE DISSOUS

La première étape d’une titration d’oxygène dissous consiste à ajouter une solution de sulfate de manganèse (4167) et une solution d’azoture d’iodure de potassium alcalin (7166). Ces réactifs agissent pour former un précipité blanc, ou ﬂ oculat d’hydroxyde de manganèse, Mn(OH)

MnSO4 + 2KOH Mn(OH)2 + K2SO Hydroxyde de + Sulfate de Hydroxide de + Sulfate de

manganèse potassium manganèse potassium

Après la formation du précipité, l’oxygène dans l’eau oxyde une quantité équivalente d’hydroxyde de manganèse pour former un hydroxyde manganique de couleur marron. Pour chaque molécule d’oxygène dans l’eau, quatre molécules d’hydroxyde de manganèse sont transformées en hydroxyde manganique. D’un point de vue chimique, cette réaction s’écrit comme suit :

4Mn(OH)2 + O2 + 2H2O 4Mn(OH) Hydroxyde de Manganèse + Oxygène + Eau Hydroxyde manganique

Après la formation du précipité marron, l’acide sulfurique 1:1 (6141) est ajouté à l’échantillon. L’acide transforme l’hydroxyde manganique en sulfate manganique. À ce stade, l’échantillon est « ﬁ xé » et il existe peu de possibilités d’observer un surplus d’oxygène dans l’échantillon. D’un point de vue chimique, cette réaction s’écrit comme suit :

2Mn(OH)3 + 3H2SO4 Mn2(SO4)3 + 6H2O Hydroxyde + Acide Hydroxyde de + Eau

manganique sulfurique manganèse

Dans le même temps, l’iode de l’iodure de potassium de la solution d’azoture d’iodure de potassium alcalin est oxydé par le sulfate manganique, et libère de l’iode libre dans l’eau. Étant donné que ce sulfate manganique est issu de la réaction entre l’hydroxyde de manganèse et l’oxygène, la quantité d’iode libérée est proportionnelle à la quantité d’oxygène présent dans l’échantillon d’origine. L’échantillon prend une couleur marronjaune lors de la libération d’iode libre. D’un point de vue chimique, cette réaction s’écrit comme suit :

Mn2(SO4)3 + 2KI 2MnSO4 + K2SO4 + I Sulfate + Iodure de Sulfate de + Sulfate de + Iode

manganique potassium manganèse potassium

L’étape ﬁ nale du titrage de Winkler consiste à ajouter du thiosulfate de sodium. Le thiosulfate de sodium entre en réaction avec l’iode libre et forme de l’iodure de sodium. Après la transformation complète de l’iode, la couleur de l’échantillon varie de marronjaune à incolore. Un indicateur à l’amidon est souvent ajouté pour améliorer le résultat ﬁ nal. D’un point de vue chimique, cette réaction s’écrit comme suit :

2Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2NaI Thiosulfate de sodium + Iode Tétrathionate de sodium + Iodure de sodium

. D’un point de vue chimique, cette réaction s’écrit comme suit :

MESURES DE SÉCURITÉ GÉNÉRALES

Instruction

Stockez le kit d’analyse dans un lieu sec et frais.

Manual

Veuillez lire avec soin les instructions et mesures de sécurité avant de procéder à l’essai.

Veuillez lire avec soin les étiquettes des ﬂ acons réactifs. Prenez note des

Safety

Data

Sheet

mises en garde et des mesures de premier secours. Lire toutes les ﬁ ches de données de sécurité.

Évitez tout contact des réactifs avec la peau, les yeux, le nez et la bouche.

*AVERTISSEMENT : Les réactifs signalés par un astérisque * sont considérés comme étant potentiellement dangereux pour la santé. Pour aﬃ cher ou imprimer les ﬁ ches de données de sécurité (FDS) de ces réactifs, rendez-vous sur www.lamotte.com. Identiﬁ ez le code à quatre chiﬀ res du réactif indiqué sur l’étiquette du réactif, dans la liste du contenu ou dans les procédures d’essai. Ignorez toute lettre précédant ou suivant le code à quatre chiﬀ res. Par exemple, si le code est 4450WT-H, tenez compte uniquement de 4450. Pour obtenir une version imprimée, contactez LaMotte par courriel, téléphone ou fax.

En cas d’urgence, des informations concernant les réactifs LaMotte sont disponibles auprès de Chem-Tel : U.S. 1-800-255-3924 ou appel international, en PCV, 813-248-0585.

Conservez tous les réactifs et équipements hors de portée des jeunes enfants.

Portez des lunettes de sécurité lors de la procédure d’essai.

UTILISATION DE TECHNIQUES D’ANALYSE APPROPRIÉES

Lors de l’utilisation

Utiliser des capuchons ou des bouchons de tubes à essai et non pas vos doigts pour fermer les tubes pendant les phases d’agitation ou de mélange.

du réactif, tenir les ﬂ acons avec compte-gouttes en position verticale à l’envers, et non pas en position inclinée. Pressez délicatement le ﬂ acon pour verser le réactif goutte par goutte.

Essuyez immédiatement tout réactif chimique répandu.

Fermer hermétiquement tous les récipients après usage. Ne pas échanger les capuchons des récipients.

Rincer les tubes soigneusement avant et après chaque essai.

Éviter toute exposition prolongée des accessoires et des réactifs à la lumière directe du soleil. Protéger les réactifs des écarts de température.

OXYGÈNE DISSOUS CODE 5860-01

QUANTITÉ CONTENU CODE

30 mL *Solution de sulfate de manganèse *4167-G 30 mL *Azoture d’iodure de potassium alcalin *7166-G 30 mL *Acide sulfurique, 1:1 *6141WT-G 60 mL Thiosulfate de sodium, 0,025N 4169-H 30 mL Solution d’indicateur à l’amidon 4170WT-G 1 Titrateur avec lecture directe 0377 1 Tube à essai, 5-10-12,9-15-20-25 ml, en verre, avec bouchon 0608 1 Flacon d’échantillon d’eau, 60 ml, en verre 0688-DO

*AVERTISSEMENT : Les réactifs signalés par un astérisque * sont considérés comme étant potentiellement dangereux pour la santé. Reportez-vous à la page 8 pour obtenir davantage d’informations.

Pour commander à nouveau à l’unité des réactifs ou des composants du kit d’analyse, utilisez le numéro de code indiqué.

PROCÉDURE D’ESSAI D’OXYGÈNE DISSOUS

1ère partie - Prélever l’échantillon d’eau

1. 2.

Rincer le ﬂ acon de l’échantillon d’eau (0688 Oxygène dissous) avec l’eau de l’échantillon.

Fermer hermétiquement le ﬂ acon, et le plonger à la profondeur souhaitée.

3. 4.

Ôter le capuchon et remplir le ﬂ acon.

6.5.

Replacez le capuchon pendant que le ﬂ acon est submergé.

Tapotez les côtés du ﬂ acon pour évacuer les bulles d’air.

Extraire le ﬂ acon de l’eau et vériﬁ er l’absence de bulles d’air.

2e partie - Ajout des réactifs

REMARQUE : Prendre soin de ne pas introduire d’air dans l’échantillon lors de l’ajout des réactifs.

1. 2.

Ajouter immédiatement 8 gouttes de solution de

sulfate de manganèse Enlevez le capuchon du ﬂ acon.

3. 4.

Fermer le ﬂ acon et mélanger en retournant le tube plusieurs fois. Un précipité se formera alors.

(4167) et ajouter 8

gouttes * d’azoture

d’iodure de potassium

alcalin (7166).

Laisser le précipité se déposer en dessous du niveau de l’épaule du ﬂ acon.

Fermer et retourner le ﬂ acon

6.5.

délicatement pour mélanger son contenu jusqu’à complète

dissolution du précipité et du Ajouter 8 gouttes d’acide sulfurique, 1:1 (6141WT)

REMARQUE : À ce stade, l’échantillon a été « ﬁ xé » et tout contact entre l’échantillon et l’atmosphère n’altèrera pas les résultats de l’essai. Les échantillons peuvent alors être conservés et titrés plus tard.

réactif. La solution prendra une

teinte jaune clair

à orangée si

l’échantillon

contient de

l’oxygène

dissous.

3e partie - Le titrage

1. 2.

Remplissez le tube d’essai de titration (0608) avec l’échantillon ﬁ xé jusqu’à la ligne de remplissage marquant 20 ml. Fermez le tube

0.1

0.2

Débrayez le piston

0.3

0.4

du titrateur (0377).

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

d’essai avec le bouchon.

3. 4.

Insérer le titrateur dans l’embout de la solution de titration de thiosulfate de sodium, 0,025N (4169).

Renverser la bouteille et retirer délicatement le piston jusqu’à ce que l’anneau large du piston soit à l’opposé de la marque du zéro (0) sur

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

la graduation.

REMARQUE : Si le cylindre du titrateur renferme des bulles d’air, les expulser en le remplissant partiellement et en réinjectant la solution de titration dans le récipient du réactif. Répéter l’opération jusqu’à la complète disparation des bulles d’air.

Remettre le ﬂ acon à l’endroit et ôter le titrateur.

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

l’échantillon a une couleur jaune pâle, voir l’étape 9.

REMARQUE : Si

6. 7.

Insérer la tige du titrateur dans l’ouverture du bouchon du tube de titration.

8. 9.

Appuyez délicatement sur le piston pour libérer la solution de titration jusqu’à ce que la couleur varie de marron-jaune à jaune très pâle. Secouez délicatement le tube pendant le titrage pour eﬀ ectuer le mélange.

Ôter délicatement le titrateur et le bouchon. Ne pas détériorer la seringue du titrateur.

Fermez le tube d’essai avec son bouchon. Insérer la pointe du titrateur dans l’ouverture du bouchon du tube de titration.

12.

Le résultat de l’essai se lit directement sur la graduation à l’endroit où l’anneau large du titrateur coïncide avec le cylindre du titrateur. Enregistrez la valeur d’oxygène dissous en ppm. Toute sous-marque sur la graduation du titrateur correspond à 0,2 ppm.

Ajouter 8 gouttes de la solution d’indicateur à amidon (4170WT) L’échantillon doit prendre une couleur bleue.

1110

11.10.

Poursuivre le titrage jusqu’à ce que la couleur bleue disparaisse et que la solution devienne incolore.

REMARQUE : Si l’anneau du piston atteint la dernière marque de la graduation (10 ppm) avant le changement ﬁ nal de couleur, remplir de nouveau le titrateur et poursuivre le titrage. Prendre en compte la quantité initiale de réactif employé (10 ppm) lors de la saisie des résultats de l’essai.

Résultat

4.0 ppm

REMARQUE : À la ﬁ n de l’essai, jeter la solution de titration dans le titrateur. Rincer soigneusement le titrateur et le tube d’essai. NE PAS secouer le piston ou la pointe d’adaptateur.

TAUX DE SATURATION

Utiliser la pression atmosphérique indiquée sur un baromètre ou l’altitude locale pour déﬁ nir les facteurs de correction du tableau ci-dessous. Multiplier les résultats de l’essai d’oxygène dissous (ppm) par le facteur de correction pour obtenir le bon taux d’oxygène dissous.

Pression atmosphérique (mmHg)

Altitude équivalente (m) Facteur de correction

Température (ºC) d’eau

Pourcentage de saturation

Oxygène ppm

Pour déﬁ nir le pourcentage de saturation, indiquer la température (ºC) de l’échantillon d’eau sur l’échelle du haut. Placer la concentration d’oxygène dissous rectiﬁ ée (ppm) sur l’échelle du bas. Tracer une ligne ﬁ ne entre les deux points. Obtenir le % de saturation à l’endroit où la ligne croise l’échelle du taux de saturation.

DEMANDE BIOCHIMIQUE D’OXYGÈNE

Prélever deux échantillons conformément à la 1ère partie – Prélever l’échantillon d’eau.

Réaliser immédiatement l’essai sur un échantillon en suivant les instructions de la 2e partie – Ajout des réactifs et de la 3e partie – Le titrage.

Fermer hermétiquement le ﬂ acon contenant le deuxième échantillon à l’aide d’une feuille d’aluminium pour le protéger de la lumière. Cela permettra d’éviter une quelconque modiﬁ cation de la concentration d’oxygène causée par la photosynthèse dans les algues pouvant se trouver dans l’échantillon.

Incuber le deuxième échantillon, en maintenant la température à 20° C pendant cinq jours. jours, réaliser un essai sur l’échantillon incubé en suivant les instructions de la 2e partie – Ajout des réactifs et de la 3e partie – Le titrage.

Au bout de cinq

Soustraire la deuxième lecture d’oxygène dissous à la première lecture d’oxygène dissous pour obtenir la DBO en ppm.

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