4.10 Kolorimetrisk bestemmelse av kobber i kranvann

Kobberinnholdet i norske vannkilder er svært lavt (20 µg Cu2+/L), mens kobberinnholdet i kranvann kan være relativt høyt (opptil flere milligram Cu2+/L) dersom vannet er svakt surt og har lav bufferevne. Det er korrosjon på kobberrør og arma-turer som fører til det høye kobberinnholdet.

Cuprizon er et selektivt og følsomt reagens for kolorimetrisk bestemmelse av små kobbermengder. I basisk miljø (pH mellom 7 og 10) danner Cu2+-ioner et blått kompleks med cuprizon. Intensiteten på blåfargen i løsningen er et mål på innholdet av kobber(II)ioner. Du skal bestemme konsentrasjonen av Cu2+-ioner i løsningen med et spektrofotometer eller filterfotometer.

 

Problemstilling

Hva er konsentrasjonen av kobber(II)ioner i en kranvannsprøve?

 

UTSTYR

Fellesutstyr

•     vannprøve, kan være:

      – en kranvannsprøve fra varmtvannskranen

      – det første vannet som tappes fra en kran om morgenen (henstandsvann)

•     spektrofotometer eller filterfotometer

•     5,0 mg/L Cu2+, kobber(II)løsning*

•     buffer til cuprizon*

 

Utstyr for gruppen

•     cuprizonreagens*

•     syv målekolber, 50 mL

•     byrette i stativ

•     to plastsprøyter, 5 mL og 10 mL

•     målesylinder, 50 mL

•     destillert vann

•     dråpeteller

* Oppskriftene står på sidene 195 og 196 / 197 og 198.

 

Fremgangsmåte og observasjoner

1)  Fyll en byrette med kobber(II)løsningen som inneholder 5,0 mg/L Cu2+. Merk fem målekolber 1−5 som du skal bruke til standardløsninger. Overfør henholdsvis 2,0 mL, 4,0 mL, 8,0 mL, 15,0 mL og 30,0 mL av kobber(II)løsningen til hver sin kolbe. (Se tabellen på neste side.) Tilsett 10,0 mL buffer og 5,0 mL cuprizonreagens til hver kolbe og fortynn med destillert vann til 50 mL-merket. Bland godt.

2)  Lag en blindprøve av 10,0 mL buffer og 5,0 mL cuprizonreagens i en målekolbe og fortynn til 50 mL-merket med vann.

3)  Bruk målesylinderen og mål ut 30,0 mL av vannprøven. Overfør vannprøven til en 50 ml målekolbe og tilsett 10,0 mL buffer og 5,0 mL cuprizonreagens. Fyll opp med destillert vann til merket på målekolben. Bland godt.

4)  Vent minst 10 minutter (helst 30 minutter) på fargeutviklingen i løsningene. Noter observasjonene.

5)  Innstill spektrofotometeret på 590 nm (for et filterfotometer velges et filter som slipper igjennom lys i området rundt 600 nm). Nullstill fotometeret først mot blindprøven. Mål så absorbansen på standardløsningene (punkt 1) fortløpende ved å begynne med den løsningen som har lavest konsentrasjon. Noter verdiene. Mål til slutt absorbansen på vannprøven med ukjent kobber(II)konsentrasjon. Noter verdien.

 

Resultater og spørsmål

a)  Skriv inn de absorbansene som du målte, i tabellen nedenfor. Tegn standardkurven ved å sette av konsentrasjonen på førsteaksen og absorbansen på andreaksen.

b)  Bruk standardkurven til å bestemme konsentrasjonen av Cu2+ i vannprøven. Husk å ta hensyn til fortynningen i punkt 3.

 

Anvendelser og sammenhenger

c)  Kobber er et av de metallene som kroppen vår trenger litt av. Bruk Internett og finn ut hva kroppen trenger kobber(II) til.

d)  Det er vanlig at varmtvann og vann som har stått lenge i husets ledningsnett, har et høyere innhold av kobber(II)ioner enn kaldt, friskt kranvann. Hvordan vil du forholde deg for å unngå unødvendig høyt innhold av kobber(II)ioner i det vannet du drikker og lager mat av?

 

Kolbe nr.

Kobber(II)løsning i kolben (mL)

Konsentrasjon (mg Cu2+/L)

Absorbansen målt ved … nm

blindprøve

0

                  0

 

1

 2,0

0,20

 

2

 4,0

0,40

 

3

 8,0

0,80

 

4

15,0

1,50

 

5

30,0

3,00

 

 

RISIKOVURDERING

Egenskaper ved stoffene

•   5,0 mg Cu2+/L, og cuprizonreagens: Vurdert ikke merkepliktig.

•   buffer til cuprizon: Gir alvorlige etseskader på hud og øyne

Faremoment ved gjennomføringen

Ingen

Spesielle tiltak

Ingen

Avfallshåndtering

Løsningene tømmes i vasken og skylles ned med vann.