KWALIFIKACJA CHM3 - CZERWIEC 2018

PYTANIE NR 15.
Na podstawie danych zawartych w tabeli wskaż, który dodatek należy zastosować, w celu konserwacji próbek wody przeznaczonych do oznaczania jej twardości.
Ilustracja przedstawia tabelę dotyczącą technik konserwacji próbek wody, która jest częścią egzaminu zawodowego dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Twardość wody wynika głównie z obecności jonów wapnia i magnezu, czyli analitów zaliczanych do związków metali. Z tabeli konserwacji próbek wynika, że dla próbek zawierających związki metali stosuje się kwas azotowy(V), który zakwasza próbkę i stabilizuje jony metali podczas przechowywania.

Pełne wyjaśnienie:

Twardość wody jest parametrem związanym przede wszystkim ze stężeniem jonów Ca2+ i Mg2+ (najczęściej wyrażanym jako ekwiwalent CaCO3). Oznaczanie twardości polega więc w praktyce na oznaczeniu składników mineralnych pochodzących od metali (wapnia i magnezu). Kluczowe jest zatem prawidłowe przypisanie próbki do kategorii z tabeli: "próbki zawierające związki metali".

W tabeli technik konserwacji próbek wody jako dodatek dla próbek zawierających związki metali wskazano kwas azotowy(V). Zakwaszenie próbki ma uzasadnienie analityczne: obniżenie pH ogranicza wytrącanie trudno rozpuszczalnych soli i wodorotlenków metali oraz zmniejsza ich adsorpcję na ściankach naczynia. Dzięki temu skład próbki w odniesieniu do jonów metali pozostaje stabilniejszy w czasie transportu i przechowywania.

Pozostałe propozycje nie pasują do oznaczania twardości z perspektywy tabeli i celu konserwacji:

  • "Kwas siarkowy(VI)" jest w tabeli powiązany z próbkami do oznaczeń związanych z węglem organicznym i wskaźnikami typu ChZT lub obecnością amin/amoniaku, a nie z utrwalaniem metali.
  • "Wodorotlenek sodu" służy do stabilizacji innych grup analitów (np. lotnych kwasów organicznych lub cyjanków), czyli do sytuacji, gdzie wymagane jest podwyższenie pH, a nie zakwaszenie próbek "metalicznych".
  • "Chlorek rtęci(II)" jest w tabeli przypisany do próbek zawierających biodegradowalne związki organiczne oraz różne formy azotu i fosforu; nie jest właściwym wyborem dla konserwacji próbek do oznaczania twardości.

Na egzaminie warto zapamiętać prostą regułę: twardość = Ca i Mg = metale, a dla "metali" w tabelach konserwacji najczęściej pojawia się zakwaszenie kwasem azotowym(V).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Twardość wody to parametr opisujący głównie zawartość jonów wapnia i magnezu (Ca2+ i Mg2+). W praktyce analitycznej traktuje się ją jako oznaczanie składników mineralnych pochodzących od metali, często w przeliczeniu na ekwiwalent CaCO3.
Kwas azotowy(V) zakwasza próbkę, co ogranicza wytrącanie związków metali oraz ich adsorpcję na ściankach naczynia. Dzięki temu jony metali (np. Ca2+, Mg2+) pozostają w roztworze, a wynik oznaczania jest bardziej wiarygodny po transporcie i magazynowaniu.
Najpierw identyfikujesz, czego dotyczy oznaczenie: twardość = Ca2+ i Mg2. To są jony metali, więc w tabeli wybierasz wiersz dotyczący próbek "zawierających związki metali". Z tego wiersza odczytujesz właściwy dodatek konserwujący.
Nie jest to typowy wybór dla oznaczania twardości. W przedstawionej tabeli kwas siarkowy(VI) przypisano do próbek związanych z oznaczeniami typu ChZT i substancjami organicznymi/olejami/tłuszczami lub obecnością amin i amoniaku, a nie do stabilizacji jonów metali.
Wodorotlenek sodu stosuje się wtedy, gdy potrzebne jest podwyższenie pH w celu stabilizacji określonych analitów. W tabeli jest on przypisany do próbek zawierających lotne kwasy organiczne lub cyjanki. To inna sytuacja niż konserwacja próbki do oznaczania twardości.
W tabeli chlorek rtęci(II) służy do utrwalania próbek z biodegradowalnymi związkami organicznymi oraz różnymi formami azotu i fosforu. Nie odpowiada to celowi oznaczania twardości, gdzie kluczowe jest utrzymanie jonów Ca2+ i Mg2 w roztworze, a nie hamowanie procesów biologicznych.
Zakwaszenie stabilizuje skład próbki w czasie: zmniejsza ryzyko tworzenia osadów (np. węglanów/wodorotlenków) i ogranicza przywieranie jonów do ścianek. W efekcie stężenie metali w próbce jest bliższe rzeczywistemu, co poprawia jakość wyniku analitycznego.
Typowe pomyłki to: mylenie twardości z ChZT/BZT, wybór konserwantu "na pamięć" bez analizy tabeli, oraz brak skojarzenia, że twardość dotyczy jonów metali (Ca, Mg). Warto zawsze zrobić krok po kroku: parametr → rodzaj analitu → wiersz w tabeli.
W tym typie zadań egzaminacyjnych kluczowe jest zastosowanie zasady z tabeli: twardość wiąże się z metalami, więc wybiera się dodatek dla "związków metali", czyli kwas azotowy(V). W praktyce laboratoryjnej sposób utrwalania zależy też od metody i czasu przechowywania, ale na egzaminie decyduje wskazanie z tabeli.
Zasadą jest dodanie konserwantu możliwie szybko po pobraniu, aby ograniczyć zmiany składu próbki podczas transportu i przechowywania. Im dłużej próbka stoi bez utrwalenia, tym większe ryzyko wytrącania osadów, zmian pH i strat analitu, co może zafałszować wynik.
info

Statystycznie 48% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Twardość wody wynika głównie z obecności jonów wapnia i magnezu, czyli analitów zaliczanych do związków metali."

Źródła:

  • ISO 5667-3, Water quality — Sampling — Part 3: Preservation and handling of water samples (wymagania dot. utrwalania i postępowania z próbkami)
  • ISO 5667-1, Water quality — Sampling — Part 1: Guidance on the design of sampling programmes and sampling techniques (ogólne zasady pobierania próbek)
  • Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, APHA/AWWA/WEF, Section 1060: Sample Collection, Preservation, and Storage (zasady konserwacji i przechowywania próbek)

Materiały:

  • ISO 5667 (seria) dotycząca pobierania próbek wody i postępowania z próbkami
  • Podręczniki z analizy środowiskowej i analityki wody (rozdziały: pobieranie i konserwacja próbek)
  • Materiały dydaktyczne do kwalifikacji laboratoryjnych z zakresu przygotowania próbek i kontroli jakości

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego