Hydrology Protocol: pH

Traduzione di Tania Cavagli� e Roberta Nicol� (III E) A.S. 1998'99

Scopo

Misurare il pH.

Panoramica

Il pH o acidit� di un campione d�acqua � un fattore chiave nel determinare quello che pu� esserci nell�acqua e ce n�� bisogno per le misurazioni sulla dissoluzione dell�ossigeno.

Tempi

5 minuti netti per le misurazioni, da 10 a 15 minuti in classe per la classificazione e 5 minuti nel campo per la calibratura nel Metodo 2.

Frequenza

Mensile, ma preferibilmente settimanale.

Key Concetti chiave e abilit�

Concetti

  • � pH e la sua misurazione
  • � Temperatura riguardante il pH
  • � Calibratura
  • � Tampone e standard del pH

Abilit�

  • � Servirsi dell�equipaggiamento nella misurazione del pH
  • � Registrazione dati.

MATERIALI ED ATTREZZI

PER IL METODO 1:

  • � Indicatore del pH in carta (inizio)
  • � 50 o 100 ml. di un beaker.

PER IL METODO 2:

  • � pHpen (intermedio)
  • � Un cacciavite jewelry (per la calibratura)
  • � Tre beaker da 50 o 100 ml.
  • � 50 ml. di una bottiglia di polietilene con coperchio o barattoli di omogenizzati con coperchi
  • � Tre soluzioni del pHbuffer per pH= 4, 7 e 10.
oppure:
  • � pHmetro (avanzato)
  • � Cinque beaker da 50 o 100 ml.
  • � Tre bottiglie da 509 ml di polietilene con coperchio o barattoli di omogeneizzati con coperchi.
  • � Tre soluzioni del buffer di pH= 4, 7 e 10.
Per entrambi, pHpen e tecniche di misura:
  • � Un cilindro graduato da 100 ml.
  • � Asciugamani di carta
  • � Tessuti molli
  • � Acqua distillata in una bottiglia stretta
  • � Bacchetta o cucchiaio
  • � Nastro di mascheramento
  • � Marcatore indelebile.
  • � Guanti in lattice e occhiali di protezione.

Preparazione

Verifica che la penna per pH (pHpen) o il pHmetro funzionino secondo le istruzioni del costruttore. Si ricordi di permettere abbastanza tempo (> 1h). Spesso penne per pH e sonde durano pi� a lungo se sono tenuti bagnate. Installa le soluzioni del buffer della calibrazione del pH noto in classe. Calibra la pHpen e il pHmetro prima di andare nel luogo dell�acqua. Porta gli attrezzi e i materiali al luogo dell�acqua inclusa la soluzione del buffer.

Prerequisiti

Nessuno

Panoramica

Sono previsti tre protocolli per la determinazione del pH dell�acqua campione nel vostro Hydrology Study Site. Suggeriamo per il 1� livello di studenti di usare le cartine "tornasole". Il livello intermedio dovrebbe usare una pHpen. Strumenti del livello avanzato dovrebbero usare il pHmetro.





Source: Jan Smolík, 1996, TEREZA, Association for Environmental Education, Czech Republic

Che cosa fare e come farlo.

METODO 1: CARTINE "TORNASOLE"

Inizio

  1. Risciacquare un beaker di 50 o 100ml almeno 2 volte con acqua campione
  2. Esaminara il beaker dopo averlo riempito per met� con acqua
  3. Bagnare una striscia della cartina tornasole nel campione d�acqua per 20 secondi. Sii certo che tutti i (4) segmenti di carta siano immersi nell�acqua campione
  4. Rimuovi la carta dall�acqua e confronta il colore risultante delle cartine con la tabella dell�indicatore del pH in carta sul retro della scatola
  5. Se la lettura non � chiara, pu� essere perch� la cartina ha bisogno di pi� tempo per reagire pienamente. Se questo � il caso locale poggia nuovamente la cartina nel campione per altri 20 secondi e controlla nuovamente. Ripeti fino a quando la lettura non � accurata. Se la lettura non � ancora chiara dopo 2 minuti, inizia con una nuova cartina tornasole. Se la prova fallisce per la seconda volta, scrivilo sul tuo Hydrology Investigation Data Work Sheet.
Importante: la cartina-tornasole non � precisa dopo 2 minuti di esposizione nell�acqua!.
  1. Leggi il corrispondente pH e annota questo valore sul tuo Hydrology Investigation Data Work Sheet. Riporta questo valore nel GLOBE Student Data Server.
Nota. La lettura della cartina per pH non pu� essere precisa se l�acqua ha conducibilit� elettrica sotto i 300 Microsiemens (la cartina tornasole non funziona sotto questo livello). Vedi il "Foglio 5" sulla "conducibilit� elettrica".

METODO 2: pHpen e pHmetro.

Intermedio e Avanzato

Al fine di misurare il pH del tuo campione d�acqua, usando il pHmetro che ha bisogno di: (1) preparare soluzioni del buffer, (2) calibrare gli strumenti e (3) misurate il pH del campione.

Procedura di Calibrazione

Questa procedura pu� essere compiuta in classe prima di andare fuori (sul campo).

Passo 1. Preparare le soluzioni del buffer

Le soluzioni del buffer possono usarsi nuovamente, se conservate per 2-3 settimane, tanto a lungo quanto loro non sono stati contaminati. Se usi la polvere campione del buffer, dissolvila nell�acqua distillata come descritto sotto. Se usi le soluzioni pre-mescolate del buffer, misura 50ml in un cilindro graduato e procedi al passo 4.

Per ciascun buffer di pH 4, 7, and 10:

  1. Scrivi il pH del buffer su due pezzi di nastro, da allegare. Riponi l�uno su un luogo pulito e asciutto di un beaker da 100ml e l�altro su una bottiglia da 50 ml od un contenitore per omogenizzati
  2. Usa un cilindro graduato da 50 ml di acqua distillata e versalo nel beaker
  3. Sopra il beaker, versa completamente un campione di polvere del buffer, quindi stringi e scuoti il campione per far cadere la polvere nell�acqua. Sii certo che tutta la polvere sia rilasciata nell�acqua. Agita con una bacchetta o con un cucchiaio fino a che tutta la polvere si dissolva, rimescolandola
  4. Versa la soluzione del buffer nella bottiglia etichettata. Chiudi ermeticamente la bottiglia
  5. Continua, preparando l�altro buffer e ripeti i passi 1..4 ogni volta.

Passo 2. Calibrare la pHpen o il pHmetro

A. CALIBRATURA della PENNA per pH

Nota: Se la penna per pH non ha la compensazione automatica della temperatura la soluzione del buffer dovrebbe essere a 25�C.
  1. Verifica la condizione dell�elettrodo come descritto dal fabbricante.
  2. Risciacqua l�elettrodo (sonda del vetro)e l�area intorno ad esso per due volte con acqua distillata, usando una bottiglia stretta e asciuga la macchia con un tessuto morbido dopo ciascuna risciacquata. Risciacqua nel beaker di scarto o in un lavandino, non nella soluzione del buffer e non toccare neppure l�elettrodo (sonda del vetro) con le tue dita..
  3. Accendi la pHpen con l�interruttore in alto, poi immergi l�elettrodo nella soluzione del buffer con pH = 7.0
  4. Mescola dolcemente la soluzione del buffer con una sonda e aspetta che si sia stabilizzata per la lettura
  5. Usa un cacciavite "jewelry" per dare un piccolo giro di vite sul foro della parte alta della pHpen sino a che la lettura sia esattamente 7.0
  6. Rimuovi la pHpen dalla soluzione e risciacqua l�elettrodo con l�acqua distillata; versa la soluzione del buffer nella sua bottiglia etichettata e sigilla ermeticamente.

B. CALIBRATURA del pHmetro

  1. Metti a punto l�elettrodo sonda come descritto nelle istruzioni del fabbricante
  2. Risciacqua l�elettrodo (sonda di vetro) e l�area intorno ad esso per due volte con acqua distillata, usando una bottiglia stretta e asciuga le macchie con un tessuto morbido dopo ciascuna risciacquata. Risciacqua nel beaker di scarto o in un lavandino, non nella soluzione del buffer e non toccare neppure l�elettrodo (sonda di vetro) con le tue dita..
  3. Accendi il pHmetro (schiacciando il bottone ON/OFF). Spingi il bottone CAL che indica che calibrer� lo strumento.
  4. Immergi l�elettrodo nella soluzione del buffer a pH = 7.0 essendo sicuro che l�elettrodo sia immerso completamente. Non immergere lo strumento a meno che non sia necessario..
  5. Mescola dolcemente la soluzione del buffer con l�elettrodo e aspetta che si sia stabilizzata per valutare il display. Una volta che la lettura si � stabilizzata, premi il pulsante HOLD/CON per accertare la valutazione e completare la calibratura. Se l�elettrodo � ancora immerso nel buffer il display fornir� lo stesso valore come il pH del buffer (cio�. 4, 7, or 10).
  6. Rimuovi il tester del pH dalla soluzione del buffer, risciacqua l�elettrodo con acqua distillata e asciuga le macchie con un tessuto morbido.
  7. Ripeti il passo (3) fino al (6) usando il pH = 4 del buffer, e dopo il pH = 10.
  8. Poni il tester da parte su una carta assorbente; spegni il pHmetro spingendo il pulsante ON/OFF.
  9. Versa la soluzione del buffer nelle proprie bottiglie etichettate e chiudile ermeticamente.

Passo 3. Misurare il pH del campione sul campo

Prendi con te le soluzioni del buffer del pH sul campo. Considerale dei campioni. Esamina il pH della soluzione del buffer e registra i valori del pH del buffer del campo sul Data Sheets. Se i valori delle soluzioni del buffer sono superiori o inferiori a 0.2 unit� di pH dal valore reale, ripeti nuovamente la procedura attraverso la calibratura degli strumenti.

Dopo che hai esaminato la pHpen o il pHmetro con le soluzioni del buffer, sei pronto per misurare il pH della attuale acqua campione.

  1. Rimuovi la copertura e accendi la pHpen o il pHmetro.
  2. Risciacqua l�elettrodo e l�area circostante con acqua distillata usando la bottiglia stretta.
  3. Riempine una pulita, con il beaker asciutto da 100ml, con 50 ml d�acqua da esaminare.
  4. Immergi l�elettrodo nell�acqua. Assicurati che l�elettrodo sia immerso completamente, ma evita di tenerlo immerso per troppo tempo.
  5. Mescola una volta e lascia stabilizzare il valore del display.
  6. Una volta che il valore del display si � stabilizzato, leggi il valore del pH e registralo su Hydrology Investigation Data Work Sheet.
  7. Ripeti il passo 2 attraverso il 6 per un altro campione come una revisione del controllo della qualit�. I due valori del pH dovrebbero concordare con lo 0.2 che � il livello di precisione di questa tecnica.
  8. Risciacqua la sonda con acqua distillata, asciuga la macchia con un tessuto morbido, sostituisci il tappo sulla sonda e spegni lo strumento.
  9. Prendi i valori medi del pH misurati dai vari gruppi di studenti. Se tutti i valori registrati rientrano entro lo 0.2 rispetto alla media, si pu� riportare il valore della media al GLOBE Student Data Server. Se c�� un valore errato (un valore molto diverso dal resto) scarta quel valore e calcola la media degli altri valori. Adesso, se sono tutti entro lo 0.2 rispetto alla nuova media, rapportala al GLOBE Student Data Server. Se c�� un�ampia dispersione nei risultati discuti la procedura e le potenziali fonti d�errore con gli studenti, ma non riportare un valore al Data Server. Se per� non � possibile produrre una misurazione riferibile, occorre ripetere il protocollo.


GLOBE teacher: Giovanni Imbalzano, Liceo Majorana di Moncalieri (TO) ITALY.
<== "IDROLOGIA"

NOAA National Geophysical Data Center, Boulder, Colorado
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