🎨 Barwa wody
Krótko: o co chodzi
Oznaczanie barwy pozornej i rzeczywistej wody metodą wizualną i spektrofotometryczną w skali platynowo-kobaltowej (Pt-Co). Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 7887:2012; Zakres pomiarowy (metoda C): 1–70 mg Pt/L. Procedura obejmuje 10 kroków (łącznie około 1 h 38 min); stosuje się je m.in. do: Kontrola jakości wody pitnej (dopuszczalna wartość 15 mg Pt/L), Monitoring procesów koagulacji i filtracji w stacjach uzdatniania, Ocena efektywności sorpcji na węglu aktywnym.
W skrócie
- Norma: PN-EN ISO 7887:2012
- Kategoria: Fizykochemia
- Kroków procedury: 10
- Łączny czas etapów: 1 h 38 min
- Zakres pomiarowy (metoda C): 1–70 mg Pt/L
- Długość fali: 410 nm
- Droga optyczna kuwety: 50 mm (5 cm)
Przegląd
Barwa wody jest jednym z najważniejszych parametrów organoleptycznych, bezpośrednio wpływającym na akceptację wody przez konsumentów. Wyrażana jest w mg Pt/L (skala platynowo-kobaltowa, zwana również skalą Hazena lub APHA). Norma PN-EN ISO 7887 opisuje cztery metody oznaczania barwy — od prostej obserwacji wizualnej (metoda A) po precyzyjne pomiary spektrofotometryczne (metody B, C, D).
Barwa wody wynika z obecności rozpuszczonych substancji organicznych (kwasy humusowe i fulwowe), związków żelaza i manganu oraz innych zanieczyszczeń. Rozróżnia się barwę pozorną (apparent colour) — obserwowaną w niefiltrowanej próbce, zawierającą wpływ zawiesiny i mętności — oraz barwę rzeczywistą (true colour) — mierzoną po filtracji przez filtr membranowy 0,45 µm, odzwierciedlającą wyłącznie substancje rozpuszczone.
Dopuszczalna barwa wody pitnej w Polsce wynosi 15 mg Pt/L (Rozporządzenie MZ Dz.U. 2017 poz. 2294). Przekroczenie tej wartości może wskazywać na zanieczyszczenie organiczne, obecność metali lub problemy w procesie uzdatniania. Oznaczanie barwy jest obowiązkowe w monitoringu jakości wody pitnej, kontroli procesów uzdatniania (koagulacja, sorpcja na węglu aktywnym) oraz ocenie wód powierzchniowych.
Metoda C (spektrofotometryczna przy 410 nm z odniesieniem do skali Pt-Co) jest najczęściej stosowana w laboratoriach akredytowanych. Zapewnia obiektywne, powtarzalne wyniki niezależne od subiektywnej oceny analityka.
Zasada metody
Metoda opiera się na porównaniu barwy próbki wody z wzorcami skali platynowo-kobaltowej. Roztwór wzorcowy 500 mg Pt/L przygotowuje się z heksachloroplatynianyu(IV) potasu (K₂PtCl₆) i chlorku kobaltu(II) (CoCl₂·6H₂O) w kwasie solnym. Metoda C (spektrofotometryczna) polega na pomiarze absorbancji próbki przy długości fali 410 nm w kuwecie o drodze optycznej 50 mm i przeliczeniu na stężenie platyny w mg Pt/L za pomocą krzywej kalibracyjnej. Metoda D (wizualna) polega na porównaniu próbki z serią rozcieńczeń wzorca w cylindrach Nesslera obserwowanych od góry na białym tle.
Zastosowania
- Kontrola jakości wody pitnej (dopuszczalna wartość 15 mg Pt/L)
- Monitoring procesów koagulacji i filtracji w stacjach uzdatniania
- Ocena efektywności sorpcji na węglu aktywnym
- Badanie wód powierzchniowych i podziemnych
- Kontrola jakości wody w basenach kąpielowych
- Ocena wpływu substancji humusowych na jakość wody
Kluczowe parametry
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Zakres pomiarowy (metoda C) | 1–70 mg Pt/L |
| Długość fali | 410 nm |
| Droga optyczna kuwety | 50 mm (5 cm) |
| Rozdzielczość | 1 mg Pt/L |
| Dopuszczalna wartość (woda pitna) | ≤15 mg Pt/L |
| Powtarzalność | ±2 mg Pt/L (zakres 0–50 mg Pt/L) |
Norma
- Numer normy
- PN-EN ISO 7887:2012
- Tytuł (PL)
- Jakość wody — Badanie i oznaczanie barwy
- Title (EN)
- Water quality — Examination and determination of colour
Procedura krok po kroku
-
Przygotowanie roztworu wzorcowego
Rozpuść 1,246 g K₂PtCl₆ i 1,000 g CoCl₂·6H₂O w 100 mL HCl stęż. i uzupełnij wodą do 1 L. Uzyskany roztwór ma barwę 500 mg Pt/L.
-
Przygotowanie serii kalibracyjnej
Z roztworu 500 mg Pt/L przygotuj rozcieńczenia: 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 70 mg Pt/L w kolbach miarowych.
-
Filtracja próbki (barwa rzeczywista)
Przefiltruj próbkę przez filtr membranowy 0,45 µm. Odrzuć pierwsze 50 mL filtratu. Dla barwy pozornej pomiń filtrację.
-
Doprowadzenie próbki do temp. pokojowej
Wyrównaj temperaturę próbki i wzorców do 20–25°C. Różnica temperatur nie powinna przekraczać 2°C.
-
Pomiar zerowy
Napełnij kuwetę 50 mm wodą destylowaną. Wyzeruj spektrofotometr przy λ = 410 nm.
-
Pomiar krzywej kalibracyjnej
Zmierz absorbancję każdego wzorca kalibracyjnego przy 410 nm. Wykreśl zależność absorbancja vs stężenie Pt (mg/L).
-
Pomiar próbki
Napełnij kuwetę próbką. Zmierz absorbancję przy 410 nm. Odczytaj stężenie z krzywej kalibracyjnej.
-
Pomiar duplikatu
Powtórz pomiar dla drugiej porcji próbki. Różnica między duplikatami nie powinna przekraczać 2 mg Pt/L.
-
Kontrola jakości
Zmierz próbkę kontrolną (wzorzec o znanej barwie, np. 15 mg Pt/L). Wynik musi mieścić się w zakresie ±10% wartości certyfikowanej.
-
Zapis i raportowanie wyniku
Wynik podaj w mg Pt/L z dokładnością do 1 mg Pt/L. Zanotuj czy pomiar dotyczy barwy pozornej czy rzeczywistej.
Wymagany sprzęt i aparatura
| Sprzęt | Przykład | Orientacyjna cena |
|---|---|---|
| Spektrofotometr UV-Vis | Hach DR6000, Shimadzu UV-1900i, Agilent Cary 60 | 15 000–60 000 PLN |
| Kuwety optyczne 50 mm | Hellma 100-QS kwarcowe, szklane optyczne | 150–800 PLN/szt. |
| Cylindry Nesslera (metoda D) | Cylindry szklane 200 mL z płaskim dnem, DURAN | 80–150 PLN/szt. |
| System filtracji membranowej | Sartorius, Millipore — filtry 0,45 µm | 2 000–5 000 PLN |
| Kolby miarowe klasy A | DURAN / Brand 100, 250, 500, 1000 mL | 40–120 PLN/szt. |
| Waga analityczna | Mettler Toledo ME204, Radwag AS 220.R2 | 8 000–18 000 PLN |
Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne
| Odczynnik | CAS | Szczegóły |
|---|---|---|
| Heksachloroplatynian(IV) potasu | 16921-30-5 | K₂PtCl₆ — do przygotowania roztworu wzorcowego 500 mg Pt/L; 1,246 g na 1 L |
| Chlorek kobaltu(II) heksahydrat | 7791-13-1 | CoCl₂·6H₂O — 1,000 g na 1 L roztworu wzorcowego |
| Kwas solny stężony | 7647-01-0 | HCl cz.d.a. — 100 mL na 1 L roztworu wzorcowego, do zakwaszenia |
| Woda destylowana / dejonizowana | — | Wolna od barwy, o jakości co najmniej 2. stopnia wg PN-EN ISO 3696 |
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)
- Heksachloroplatynian potasu — uczulający, stosować rękawice i maskę przy ważeniu
- Chlorek kobaltu — rakotwórczy kat. 1B (H350), bezwzględnie stosować środki ochrony indywidualnej
- Kwas solny stężony — żrący, praca pod wyciągiem, okulary i rękawice
- Okulary ochronne i fartuch laboratoryjny obowiązkowe
Najczęstsze pytania
Jaka norma opisuje to badanie?
Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 7887:2012 — „Jakość wody — Badanie i oznaczanie barwy”. Tytuł angielski: „Water quality — Examination and determination of colour”.
Na czym polega ta metoda?
Metoda opiera się na porównaniu barwy próbki wody z wzorcami skali platynowo-kobaltowej. Roztwór wzorcowy 500 mg Pt/L przygotowuje się z heksachloroplatynianyu(IV) potasu (K₂PtCl₆) i chlorku kobaltu(II) (CoCl₂·6H₂O) w kwasie solnym.
Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?
Zakres pomiarowy (metoda C): 1–70 mg Pt/L; Długość fali: 410 nm; Droga optyczna kuwety: 50 mm (5 cm); Rozdzielczość: 1 mg Pt/L.
Ile trwa wykonanie badania?
Suma czasów podanych przy poszczególnych etapach to około 1 h 38 min. Procedura obejmuje 10 kroków.
Jaki sprzęt jest potrzebny?
Spektrofotometr UV-Vis, Kuwety optyczne 50 mm, Cylindry Nesslera (metoda D), System filtracji membranowej, Kolby miarowe klasy A, Waga analityczna. Orientacyjny koszt podstawowej aparatury (Spektrofotometr UV-Vis): 15 000–60 000 PLN.
Gdzie stosuje się to badanie?
Kontrola jakości wody pitnej (dopuszczalna wartość 15 mg Pt/L); Monitoring procesów koagulacji i filtracji w stacjach uzdatniania; Ocena efektywności sorpcji na węglu aktywnym; Badanie wód powierzchniowych i podziemnych; Kontrola jakości wody w basenach kąpielowych; Ocena wpływu substancji humusowych na jakość wody.
Jakie środki ostrożności obowiązują?
Heksachloroplatynian potasu — uczulający, stosować rękawice i maskę przy ważeniu; Chlorek kobaltu — rakotwórczy kat. 1B (H350), bezwzględnie stosować środki ochrony indywidualnej; Kwas solny stężony — żrący, praca pod wyciągiem, okulary i rękawice; Okulary ochronne i fartuch laboratoryjny obowiązkowe.
Które laboratorium wykona to badanie?
Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN ISO 7887.