آزمایش اندازه گیری پتاسیم آب

آزمایش اندازه گیری پتاسیم آب :

یون پتاسیم از جمله یونهای موجود در آب است به همین دلیل آزمایش اندازه گیری پتاسیم آب برای تعیین غلظت این یون از جمله آزمایشهای مهمی است که برای تشخیص سلامت آب باید انجام شود. زیرا ایزوتوپ طبیعی پتاسیم شامل رادیو ایزوتوپ پتاسیم میباشد که میتواند اشعه گاما از خود ساطع کند. پتاسیم (K) چهارمین عنصر در گروه یک جدول تناوبی (گروه فلزات قلیایی)، با عدد اتمی 19، جرم مولی g/mol 39.10 و ظرفیت 1 است. از نظر فراوانی، پتاسیم در حدود 1.84 درصد وزن پوسته زمین را تشکیل می دهد و از 0.1 تا 2.6درصد وزن خاک را شامل می شود. پتاسیم در آب دریاها و بسیاری از کانی ها، بخصوص کانی های آلومینوسیلیکاتی، وجود دارد. K یک رادیوایزوتوپ (ایزوتوپ پرتوزا) با نیم عمر 10×1.3 سال است. پتاسیم یک عنصر ضروری برای گیاه و انسان است و در طبیعت به صورت عنصر آزاد یافت نمی شود.

اکثر کانی های پتاسیم در آب حل پذیرند. چون سنگ های حاوی پتاسیم معمولاً در مقابل هوازدگی مقاوم اند، غلظت پتاسیم در آب های طبیعی نسبتاً کم است؛ لیکن چون نمک های پتاسیم به طور گسترده در صنعت و در کودهای کشاورزی مصرف می شوند، از طریق تخلیه پساب های صنعتی و رواناب های کشاورزی نیز پتاسیم وارد آب های شیرین می شود. متداول ترین گونه پتاسیم در آب، یون K⁺ است. غلظت پتاسیم در آب شبکه های شهری بین 0.5 تا mg/L 8 با میانگین mg/L 2 گزارش شده است. غلظت پتاسیم در رودخانه ها به طور متوسط mg/L 2.3 و در آب های زیرزمینی از 0.5 تا mg/L 10متغیر است. هر چند غلظت پتاسیم در آب های طبیعی معمولاً کمتر از mg/L 10 است، ولی در چشمه های آب گرم تا mg/L 100 و در شوراب ها تا mg/L 25^,000 نیز مشاهده شده است. اکثر استانداردهای آب آشامیدنی هنوز حداکثر غلظت مطلوب یا مجاز برای پتاسیم تعیین نکرده اند؛ لیکن استاندارد اتحادیه اروپا، حداکثر غلظت مجاز پتاسیم را mg/L 12 تعیین کرده است.

حضور پتاسیم در بدن باعث افزایش تحرک و شادابی فرد، کنترل فشار خون و کاهش ابتلا به سکته مغزی می شود. اما مقدار زیاد آن برای کسانی که اختلالات کلیوی دارند و همین طور برای سالمندان مضر است. این موجب اختلال در فشار خون و تهوع و اسهال در بدن می شود. پتاسیم همچنین بر تعادل مایعات در بدن تأثیر می گذارد. به همین دلیل در این مقاله به بررسی روشهای اندازه گیری پتاسیم آب پرداخته ایم.

اندازه گیری پتاسیم آب به سه روش انجام میگیرد:

اندازه گیری پتاسیم آب به روش فلیم فتومتر
اندازه گیری پتاسیم آب به روش جذب اتمی با شعله
اندازه گیری پتاسیم آب با روش وزنی توسط پرکلرات یا تترافنیل بورات سدیم ( این روش تقریبا منسوخ شده است.)

اندازه گیری پتاسیم آب به روش فلیم فتومتر:

فليم فتومتر يكی از وسايل الكتريكي است كه در اكثر آزمايشگاه ها يافت مي شود كه از آن بيشتر براي اندازه گيري پتاسيم آب و سدیم آن استفاده مي‌شود. اساس كار اين دستگاه مثل اسپكتروفتومتر بر روي سنجش انرژي نوراني و طيف قشري اتم هاي موردنظر است. این روش معمول ترین روش اندازه گیری پتاسیم آب است که حداقل غلظت قابل تشخیص 0.1mg/l میباشد.

محلولهای مورد نیاز:
استاندارد پتاسیم
استوک پتاسیم
نمونه
محلول سازی:

استوک پتاسیم:10mlاستوک پتاسیم را با آب مقطر به حجم 1000ml میرسانیم.
استاندارد پتاسیم:907.1gr از KCl که در دمای 110°Cخشک شده را برداشته و به حجم 1000ML میرسانیم.

شرح آزمون:

ابتدا نمونه ها را به اندازه مورد نیاز رقیق میکنیم و سپس کلید را روی قسمت فیلتر پتاسیم(Na) گذاشته و سوزن دستگاه را در آب مقطر قرار داده و صفر را تنظیم میکنیم.سپس با استاندارد پتاسیم 100 دستگاه را تنظیم میکنیم.در این مرحله سوزن دستگاه را با آب مقطر شسته و در نمونه ها میگذاریم و پتاسیم را اندازه میگیریم.به این ترتیب آزمایش اندازه گیری پتاسیم آب توسط دستگاه انجام میشود.

محاسبه:

عدد قرائت شده توسط دستگاه × 0.05 = میزان پتاسیم