وسایل مورد نیاز:

1- بطریBOD 300میلی لیتری

2- پیست

3- پیپت2،5،20میلی لیتری

4-ارلن 250میلی لیتری

5-بالن ژوژه200یا250میلی لیتری

6-پوآر

مواد شیمیایی مورد نیاز:

1-محلول سولفات منگنز:

364گرم(MNSO4.H2O) رادر DDWحل کرده و تا یک لیتر رقیق می­کنیم.

2-محلول آزاید،ید،قلیا:

 500گرم NAOHجامدو135گرم یدید سدیم(NaI)رادر DDW(آب مقطر 2بار تخمیر)حل کرده وتا یک لیتر رقیق می کنیم وبه این محلول 10گرم NaN3(آزاید سدیم)حل شده در 40میلی لیترDDW اضافه می­کنیم.

3-اسید سولفریک غلیظ:

H2SO4حدود 36نرمال: 1میلی لیتر معادل حدودا 3 میلی لیترماده آزاید یدید قلیا می باشد.

4-محلول نشاسته :

10گرم نشاسته قابل حل با خلوص آزمایشگاهی و چند میلی لیتر DDWرا در بشر ریخته این امولسیونرا در 400میلی لیتر DDW بریزیدوتا حدود 500 میلی لیتر رقیق کنیدوتا چند دقیقه بجوشانید.بین صورت محلول نشاسته به دست می آید.

5-محلول ذخیره تیوسولفات سدیم0.1 نرمال:

 24.82 گرم Na2S2O3 رادرDDW جوشانده و خنک کرده وتا یک لیتر رقیق می کنیم.این محلول را با اضافه کردن 5 میلی لیتر کلروفوم یا یک گرم NAOH برای هر لیتر می توان نگهداری کرد.

6-تیترانت Na2S2O3استاندارد 0.025 نرمال:

 250میلی لیتر استاندارد ذخیره شده را تا یک لیتر رقیق می کنیم و دقیقا یک میلی لیتر آن معادل 200میکرو گرم اکسیژن محلول در لیتر است.

7-دی کرومات پتاسیم استاندارد 0.025 نرمال:

 تقریبا 3 گرم K2Cr2O2 را به مدت 2 ساعت در دمای 103 درجه سانتی گرادخشک کرده ودقیقا 1.226 گرم آن را در DDW حل کرده وتا یک لیتر رقیق می کنیم

 8-اسید سولفریک 10درصد:

با احتیاط 50 میلی لیتراسید سولفوریک غلیظ را به 300 میلی لیتر DDWاضافه می کنیم وپس از خنک کردن تا 500 میلی لیتر رقیق می کنیم.

9- منیزیم سولفات و کلسیم کلرید و فریک کلریک و محلول بافر

10- نمونه فاضلاب

تئوری آزمایش:

اکسیژن مورد نیاز واکنش های بیو شیمیایی (BOD)

مقدار اکسیژن لازم جهت انجام اکسیداسیون بوسیله باکتری ها در یک لیتر اب در مدت و شرایط مشخص را BOD  آب می نامند. BOD معیاری از آلودگی پساب بوده وبستگی به یکی از دو عامل زیر و یا هر دوی آن دارد.

1- ترکیبات هیدروکربنی موجود در اینگونه نمونه ها که در واقع مواد غذایی باکتری ها و میکروارگانیزم های هوازی می باشد.

2- مواد ازته آلی و معدنی که به صورت نیتریت , نیترات و یا آمونیاک , ماده غذایی دسته خاصی از باکتری ها محسوب می شود.

برای بدست آوردن نتیجه اکسداسیون بیولوژیکی لازم است نمونه ها را در شرایط و زمان استاندارد (پنج روز) تحت قواعد خاصی کشت دهند. اکسیداسیون کامل به شیوه بیوشیمیاییتوسط یاکتری ها بسیار طولانی است در حالی که در ظرف مدت 5 روز تقریبا 3/2 مواد آلی موجود در آب توسط باکتری ها اکسید می شوند.

تثبیت مواد آلی در واقع تبدیل آن به مواد پایدار توسط میکرو ارگانیزم ها است را می توان به مراحل زیر خلاصه نمود:

1-اکسیداسیون مواد کربنه : میزان مصرف اکسیژن در ابتدا حداکثر می باشد و بعد به مرور کاهش می یابد .

2-اکسداسیون مواد آلی ازته (نیتریفیکاسیون) یا دنیتریفیکاسیون غیر هوازی: بعداز پایان مرحله اول مجددا در مرحله دوم میزان BOD  سریعا افزایش می یابد.

موادی که بدون کمک باکتری ها می توانند اکسیده شوند، در نتیجه اندازه گیری BOD5 موثر هستند، برای حذف این مواد شروع اندازه گیری BOD5  را 2 ساعت بهد از رقیق سازی نمون در نظر بگیرند. موادی که به شکل ممانعت کننده های بیولوژیکی یا سمی عمل می کنند ، باید غیر فعال شوند و اگر حذف این مواد درترکیب آب نمونه اختلال قابل ملاحظه ای ایجاد کنند، نتایج بدست آمده برای BOD 5 صحیح نخواهد بود، کلر آزاد را توسط اضافه کردن مقدار معادل از سدیم تیوسولفات می توان حذف کرد، 1 میلی لیتر سدیم تیوسولفات 0.01 مول می تواند 0.4 میلی گرم کلر آزاد را حذف کند , اگر آب نمونه دارای PHاسیدی قوی یا قلیایی  قوی می باشد PH  آن را به طریقی بین 7 تا 8 تنظیم نمایید.

نحوه انجام آزمایش:

ابتدا باید مشخص شود که BOD فاضلاب یا آب را می خواهیم اندازه گیری کنیم. چنانچه نمونه ما فاضلاب باشد باید 5 تا 10 در صد رقیق سازی انجام دهیم.

این رقیق سازی باید با آبی باشد که مواد مورد نیاز برای فعالیت میکروارگانیسم ها فراهم شده باشد. به ازای هر 1 لیتر از آب مقطر از هر یک از 4 محلول منیزیم سولفات ، کلسیم کلرید ، فریک کلرید و محلول بافر 1 میلی لیتر اضافه می نماییم.

در این آزمایش ما 4 رقت تهیه می کنیم 10 ،20، 30 و 40 میلی لیتر از نمونه را با آب  غنی شده به حجم 1000 میلی لیتر می رسانیم.

باید 4 DO  اندازه گیری نماییم.

1- DO فاضلاب رقیق سازی شده .

2- ِDO آب رقیق سازی شده.

3- DO فاضلاب رقیق سازی شده بعد از 5 روز نگهداری در انکوباتور.

4-DO آب رقیق سازی شده بعد از 5 روز نگهداری در انکوباتور.

نحوه اندازه گیری DO  به صورت زیر می باشد.

1- بطری BOD300 میلی لیتری را با نمونه آبکشی کرده وبا 300 میلی لیتر نمونه پر کرده  دمای نمونه را یادداشت می کنیم.(نمونه را آرام   آرام اضافه می کنیم تا حباب ایجاد نشود)

2-سرپوش شیشه را برداشته و 2 میلی لیتر MNSO4 وسپس 2 میلی لیتر آزاید ید قلیایی اضافه می کنیم (این مواد را در زیر سطح نمونه   وارد می کنیم تا هوا وارد نمونه نشود) سرپوش را گذاشته و حدافل 15 بار ظرف را وارونه می کنیمتا مخلوط به طور کالمل حل شود.بعد از به هم زدن فلوکهای قابل مشاهده تشکیل می شود. 

Mnso4 + 2NaoH + 1/2 O2 ……….. MnO2 + Na2So4+ H2o

 

3. فورا 2 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ به آن اضافه می کنیم وسرپوش را می گذاریم تا رسوب حل شود.

MnSo4 + H2So4 + KI…………….MnSo4 +I2 + K2So4+ 2 H2O

 

4-بورت را با تیوسولفات بعد از آبکشی کردن پر می کنیم.

5-203میلی لیتر از نمونه را در ارلن 250 میلی لیتری وارد  می کنیم.

6-نمونه را با تیوسولفات تا بروز رنگ زردکمرنگ در مقابل زمینه سفید تیتر می کنیم.

7-1تا2 میلی لیتر محلول نشاسته را اضافه کرده وتیتراسیون را تا ظهور رنگ بی رنگ (از آبی به بیرنگ ) ادامه می دهیم.در پایان تیتراسیون محلول باید حداقل 20 ثانیه بی رنگ باقی بماند.

 

مقدار BOD  را از فرمول ذیل بدست می آوریم:

 

D1: DO نمونه رقیق شده پس از تهیه بر حسب میلی گرم بر لیتر

D2: DO نمونه رقیق شده پس از طی دوره انکوباسیون در 20 درجه سانتی گراد به مدت 5 روز بر حسب میلی گرم در لیتر

B1: DO آب رقیق شده بذر دهی شده پس از تهیه بر حسب میلی گرم بر لیتر

B2: DO آب رقیق شده بذر دهی شده پس از طی دوره انکوباسیون در 20 درجه سانتی گراد به مدت 5 روز بر حسب میلی گرم در لیتر

F: نسبت آب رقیق شده به حجم کل

P: نسبت نمونه به حجم کل

(رقت این گروه 40 به 1000 بود.)

960+40=1000 cc

F= 960/1000= 0.96

P= 40/1000=0.04

 

 

نتيجه گيري :

 

منابع:

1-    پیکری محمود، مهربانی ارجمند. مبانبی تصفیه آب . اصفهان : ارکان دانش 1385. صفحه 247-248.

2-    فرسینیوس , ویلهلم.مترجم تقوایی پور احمد. آنالیز آب . انتشارات دانشگاه اراک . پاتییز 80. صفحه 248-254