Departamenti i Kimisë Programi Master: Kimi Analitike & Mjedisore Tema: Oksigjeni i tretur Studenti: Ardit Qerimi Profesori: Prof. Ilir Shehu OBJEKTIVAT Çka është oksigjeni i tretur? Oksigjeni i tretur dhe jeta ujore Prejardhja e oksigjenit të tretur Ngopja me oksigjen të tretur Nivelet tipike të oksigjenit të tretur Pasojat e niveleve të pazakonta të oksigjenit të tretur Njësitë e matjes së oksigjenit të tretur Metodat për matjen e oksigjenit të tretur Metoda me sensor për matjen e oksigjenit të tretur Teknologjia e senzorit optik Teknologjia e senzorit elektrokimik Metoda kolorimetrike dhe titrimetrike Çka është oksigjeni i tretur? Oksigjeni i tretur i referohet nivelit të oksigjenit të lirë, jo të përbërë të pranishëm në ujë ose lëngjeve të tjera. Oksigjeni i tretur dhe jeta ujore Oksigjeni i tretur është i nevojshëm tek shumë forma të jetës në ujë si tek peshqit, jokurrizorët, bakteriet dhe tek bimët. Këta organizma e përdorin oksigjenin për frymëmarrje, të ngjashëm me organizmat në tokë. Peshqit dhe krustacetë e fitojnë oksigjenin e tretur për frymëmarrje përmes gushave (verzave) të tyre, ndërsa jeta bimore dhe fitoplanktoni e kërkojnë oksigjenin e tretur për frymëmarrje kur nuk dritë për fotosintezë. Sasia e oksigjenit të tretur varet nga krijesa në krijesë. Mikrobet si bakteriet dhe kërpudhat gjithashtu kërkojnë oksigjen të tretur. Këta organizma kërkojnë OT për të dekompozuar materialin organik në trup të poshtëm ujor. Dekompozimi mikrobial është i rëndësishëm për reciklim të materies ushqyese. Sidoqoftë, nëse ekziston një tepricë e materialit organik që kalbet (nga algat që vdesin dhe organizmat e tjerë), në një trup me ujë me qarkullim të rrallë ose pa turnover(që njihet edhe si shtresëzim), oksigjeni në nivele më të ulëta të ujit do të shpenzohet më shpejt. Prejardhja e oksigjenit të tretur OT vjen në ujë nga ajri me difundim ose ajrim, fotosinteza e bimëve jashta dhe atyre brenda sistemit ujor. Ajrimi mund të bëhet në mënyrë natyrale apo me anë të njeriut. Fotosinteza ndodh nga sipërfaqja deri në thellësi 200m. CO2 rreth 200 herë më i tretshëm se O2. Ngopja me oksigjen të tretur Ngopja 100% me ajër nënkupton që uji mban sa më molekulat të gazit të mundet në ekuilibër kur nuk ka shtresime ujore. D.m.th. përqindja e atij gazi në ujë është ekuivalente me përqindjen e atij gazi në ajër (d.m.th. presionin parcial). Ky proces është i përshpejtuar nga valët e drejtuara nga era dhe burimet e tjera të ajrimit. Tretshmëria e OT (mg/L) varet në temperaturë, presion dhe kripshmëri. Në presion dhe temperaturë të njëjtë, uji i kripur ka rreth 20% më pak OT të tretur se sa uji i ëmbël. “Mbingopja” ndodh nën shtresën termokline - në presione më të mëdha hidrostatike, uji mund të mbajë oksigjen më të tretur duke mos e lejuar të ikë. 100% ngopja me ajër në sipërfaqe, kurse nën tre metra të sipërfaqes ngopja me ajër është 70% Nivelet tipike të oksigjenit të tretur Përqendrimet e OT janë të ndikuara nga difuzioni dhe ajrimi, fotosinteza, respirimi dhe dekompozimi. Kur uji ekuilibron drejt ngopjes 100%, nivelet e OT gjithashtu do të fluktuojnë me ndryshimet e temperaturës, kripshmërisë dhe presionit. Pasojat e niveleve të pazakonta të oksigjenit të tretur Vrasjet e peshkut janë më të zakonshme në liqenet eutrofike: liqene me përqendrime të larta të lëndëve ushqyese (veçanërisht fosfori dhe azoti). Krijohet mjedisi anoksik, ose të varfëruar nga oksigjeni, ku peshqit dhe organizmat e tjerë nuk mund të mbijetojnë. Nivele të tilla ushqyese mund të ndodhin natyrshëm, por më shpesh shkaktohen nga ndotja nga rrjedhjet e plehrave ose ujërat e zeza të trajtuara dobët. Ngordhjet në dimër ndodhin kur frymëmarrja nga peshqit, bimët dhe organizmat e tjerë është më e madhe se prodhimi i oksigjenit nga fotosinteza dhe nuk mund të bëhet difundimi nga ajri. Sëmundja e flluskave të gazit ndodh nga mbingopja me oksigjen të tretur te peshqit dhe pakurrizorët. Njësitë e matjes së oksigjenit të tretur Një mikromol i oksigjenit është i barabartë me 0.022391 milligram, dhe kjo njësi përdoret rëndom në studimet oqeanike. Kështu, 100 umol/L O2 është e barabartë me 2.2 mg/L O2. O2 mg/L = (% OT të matur)*(vlera e OT nga tabelja në temperaturë dhe salinitet) Metodat për matjen e oksigjenit të tretur 1. 2. 3. 4. 5. Metoda me sensor për matjen e oksigjenit të tretur Teknologjia e senzorit optik Teknologjia e senzorit elektrokimik Metoda kolorimetrike Metoda titrimetrike Metodat për matjen e oksigjenit të tretur Metoda kolorimetrike ofron një përafrim të përqendrimit të OT në mostër. Janë të dizajnuara dy metoda për matjen e përqendrimeve të OT të rangut të lartë dhe të ulët. Këto metoda janë të shpejta dhe të lira, por të limituara në fushëveprim (shtrirje) dhe i nënshtrohen gabimit për shkak të agjentëve të tjerë redoksues që mund të jenë të pranishëm në ujë. Metoda tracionale është titullimi Winkler. Kjo metodë është konsideruar më e sakta dhe më precise për shumë vjet, është gjithashtu edhe subjet ndaj gabimit njerëzor dhe është më e vështirë për t'u ekzekutuar sesa metodat e tjera, veçanërisht në vendmostrim. Metoda e Winkerit ekziston tani në shtatë metoda të modifikuara që përdoren sot ende. Matja e oksigjenit të tretur me matës (meter) 1. Metoda me sensor për matjen e oksigjenit të tretur Metoda më e popullarizuar për matjen e OT është me oksigjen matës dhe sensor. Ndërsa dy kategoritë kryesore të senzorëve për matjen e OT janë optik dhe elektrokimik, senzorët elektrokimik ndahen më tutje në polarografik, polarografi me pulsim dhe senzor galvanik. Senzori për OT mund të përdoret në laborator ose në vendmostrim. Senzorët e OT mund të dizajnohen për testimin e SHBO, mostrime lokale ose aplikime monitoruese. Mund të përdoret një matës OT, sondë për cilësinë e ujit ose sistemi i paraqitjes se të dhënave mund të përdoret për të regjistruar të dhënat e matjes të marra nga një senzorë DO. Senorët optik për matjen e oksigjenit të tretur Senorët elektrokimik për matjen e oksigjenit të tretur Senzorët elektrokimik për matjen e OT që mund të quhen gjithashtu edhe senzorë amperometrik se të llojit Clark. Kemi dy lloje të senzorëve elektrokimik për matjen e OT: galvanik dhe polarografik. Senzorët polarografik për matjen e OT mund të ndahen në senzorë të gjendjes së qëndrueshme dhe pulsativ. Të dy llojet e senzorëve përdorin dy elektroda të polarizuara, një anodë dhe një katodë në tretësirë elektroliti. Elektrodat dhe tretësira e elektrolitit janë të ndara me një shtresë të hollë të membranës gjysëm-lëshuese. Senorët polarografik për matjen e oksigjenit të tretur Senorët galvanik për matjen e oksigjenit të tretur 4. Metoda kolorimetrike për matjen e OT 5. Metoda titrimetrike për matjen e OT Ju faleminderit për vëmendje!