BEVEZETÉS A VÍZANALITIKÁBA

BEVEZETÉS A VÍZANALITIKÁBA 

A GYAKORLAT ELMÉLETI HÁTTERE 

KÖRNYEZETMÉRNÖK HALLGATÓKNAK

"A víz létszükséglet az élet minden vonatkozásában. 

Általános cél, hogy bolygónk minden lakosának 

© Dr.Percsich Kálmán 2005. 

SZIE MKK Központi Laboratórium 

elegendő mennyiségű, 

jó minőségű vizet biztosíthassunk, 

miközben az ökoszisztémák 

víztani, 

biológiai és kémiai 

funkciói nem változnak, az 

emberi tevékenységek alkalmazkodnak a 

természet képességeinek határaihoz és küzdenek 

a vízzel terjedő járványok ellen. A vízi erőforrások 

teljes kihasználásához és a szennyezések kivédéséhez 

új technológiák szükségesek, beleértve az őshonos 

technológiák tökéletesítését is.” 

Feladatok a XXI. századra, 

ENSZ Környezet és Fejlődés Világkonferenciája, 

Rio de Janeiro, 1992. június 14. 

2



I. 

VÍZMINŐSÉG FOGALMA 

A vízminőség a víz tulajdonságainak összessége. Egyértelmű 

tehát, hogy nincs egyetlen módszer, ami a meghatározására 

alkalmas lenne. Olyan skálák vagy mutatószámok sincsenek, 

amelyekkel a vízminőség általában kifejezhető. 

A gyakorlatban mindig valamilyen célra alkalmas minőség 

megállapításáról van szó. Külön tárgyalható tehát ennek 

megfelelően a folyóvíz, állóvíz (felszíni vizek), az ipari vizek, (pl.: 

hűtővizek, vagy az öntözővizek) és természetesen az ivóvizek 

minősítése is. A minősítés alapját minden esetben olyan 

tulajdonságok képezik, amelyek a kiválasztott cél szempontjából 

fontosak. A vízminőségi igény ily módon tág határok között 

változik. (Ami pl. az embernek nem jó, az állatnak még jó lehet. 

Az olyan víz, amelyben az állati szervezetek már nem létezhetnek, 

hűtési célokra még megfelelő lehet). Tehát annak megállapítása, 

hogy a víz szennyezett-e, attól függ, hogy milyen célra kívánjuk 

felhasználni. 

3

Megfordítva: vízszennyezőnek tekinthető az az anyag, ami a víz 

felhasználását adott specifikus célra lehetetlenné teszi. 

A természetes víz mindig tartalmaz oldott, ill. külön fázist alkotó, 

gáz, folyadék, vagy szilárd halmazállapotú, szervetlen és/vagy 

szerves (élő és élettelen) anyagokat. Adott esetben, tehát egy 

természetes víz minőségének megállapításához is sok paraméter 

együttes ismeretére van szükség. Ezen paraméterek ismeretében 

pedig mindig a felhasználási céltól és a víz eredetétől (vízkivétel 

helyétől) függően történik a vízminőség megállapítása. 

A vízminőség-szabályozás munkájában az elmúlt évtizedben 

egyre nagyobb szerepet kaptak a környezetvédelem szempontjai. 

A vízvédelem nemcsak az emberi egészség, hanem a vízi élővilág, 

tágabb értelemben a bioszféra védelme is. Eszerint a 

vízszennyezés aktuális meghatározása, bővítettebb értelmezése is 

változott. 

Vízszennyezésnek tekintendő minden olyan hatás, ami a 

felszíni és felszín alatti vizek minőségét úgy változtatja meg, 

hogy a víz alkalmassága a benne zajló természetes 

életfolyamatok számára és az emberi használatra csökken, 

vagy megszűnik. 



4

A természetes vizek összetevőinek ismerete fontos, mert 

vízszennyezésről akkor beszélünk, ha a rendszeren belül 

valamely természetes alkotóelem koncentrációja jelentősen 

megváltozik, vagy a rendszerbe az adott ökoszisztéma természetes 

összetevőitől alapvetően eltérő minőségű szennyező komponens 

jut. 

A kémiai értelemben tiszta víz minőségét legjobban a csapadékvíz 

közelíti meg, de már ez is különböző gázokat és port mos ki a 

légkörből. A természetes vizek pedig nagyon változó 

összetételűek, oldott anyagaik minőségére, koncentrációjára a 

bennük lejátszódó kémiai folyamatok alapvető hatást gyakorolnak. 

Általában nem azok a szennyező anyagok a legveszedelmesebbek, 

amelyek kellemetlen szagúak, vagy amelyek feltűnő elváltozást 

okoznak a vizekben, hanem azok, amelyek kis mennyiségben 

találhatók, jelenlétük nehezen kimutatható, de az egysejtűektől az 

emberig a biológiai rendszerben felhalmozódva káros hatást 

fejtenek ki. 



5

A vízminőségi jellemzők csoportosítása 

Tekintve, hogy sokféle paraméter együttesen jellemzi a 

vízminőséget, ezért az áttekinthetőség és kezelhetőség 

szempontjából a jellemzőket csoportosítani szokták. 

A csoportosítás szempontja szerint többféle besorolás terjedt el. 

A minősítési csoportosítások elsősorban a vízfelhasználás célja 

szerint tekintik át a jellemzőket. Figyelembe veszik azt, hogy más 

minőségi követelményeket támasztanak, pl. az ivóvízzel, mást egy 

nagynyomású kazán tápvízével és mást egy halastó vízével 

szemben. 

Az ivóvízre vonatkozóan, pl. e csoportosítás alapja lehet a WHO 

alapelvet követő. 

A világ ivóvízellátó rendszereiben vegyi anyagok ezreit 

azonosították, de közülük a WHO - irányérték megállapításához 

csak azokat választotta ki, amelyek: 

• az emberi egészségre veszélyesek lehetnek, 

• az ivóvízben gyakran, vagy 

• nagy koncentrációban vannak jelen. 



6

A fenti ismérvek alapján kiválasztott 95 féle vegyi anyagot a 

következőképp csoportosították: 

• klórozott alkánok és alkének, 

• aromás szénhidrogének, 

• növényvédő szerek, 

• szervetlen vegyületek, 

• fertőtlenítőszerek és reakciótermékeik, 

• radioaktív anyagok. 

Ismert másféle, az összetevők eredet szerinti besorolása is. A 

vízszennyező anyagok természetes forrásból is, de a 

legkülönfélébb ipari, mezőgazdasági, valamint kommunális 

eredetű hulladékok bemosódásából származhatnak. 



7

Eredet Szilárd 

Szervetlen talajokból és kőzetekből 

Légkörből 

lebegő 

anyagok 

Agyag, 

homok, 

egyéb 

szervetlen 

talajok 

Por, korom, 

lebegő 

anyagok 

(szerves 

vagy szer- 

vetlen) 



Kolloidok Gázok Ionizálatlan 

Agyag 

SiO2 

Fe2O3 

Al2O3 

MnO2 

CO2 

SO2 

H2S 

N2 

O2 

CO2 

SO2 

szilárd 

anyagok 

Pozitív 

ionok 

Ca 2+ 

Mg 2+ 

Na + 

K + 

Fe 2+ 

Mn 2+ 

Zn 2+ 

H + 

Negatív 

ionok 

HCO3 - 

Cl - 

SO4 2- 

NO3 - 

CO3 2- 

HSiO3 - 

H2BO3 - 

HPO4 2- 

H2PO4 - 

OH - 

F - 

H + HCO3 - 

SO4 2- 

8

Eredet Szilárd 

Szerves anyagok lebontódásából 

Élő szervezetek 

lebegő 

anyagok 

Szerves 

talaj, 

termő- 

talaj, 

szerves 

szennyező 

anyagok 

Hal, alga, 

diatóma, 

parányi 

állatok 



Kolloidok Gázok Ionizálatlan 

Növényi 

színező- 

anyag, 

szerves 

szennyező 

anyagok 

vírus, 

baktérium, 

alga, 

diatóma 

CO2 

NH3 

O2 

N2 

H2S 

CH4 

H2 

íz- és 

szag- 

kompo- 

nensek 

CO2 

O2 

szilárd 

anyagok 

Növényi 

színező- 

anyag, 

szerves 

szennyező 

anyagok 

Pozitív 

ionok 

Na + 

NH4 + 

H + 

K + 

Fe 2+ 

Mn 2+ 

Mg 2+ 

NH4 + 

Ca 2+ 

Mg 2+ 

Fe 2+ 

A víz minőségét sokféle, egyidejűleg lejátszódó és egymást 

befolyásoló fizikai, kémiai és biológiai folyamat alakítja. 

H + 

K + 

Negatív 

ionok 

Cl - 

HCO3 - 

NO2 - 

NO3 - 

OH - 

HS - 

PO4 3- 

szerves 

gyökök 

Cl - 

PO4 3- 

NO2 - 

NO3 - 

9

Ezt figyelembe véve célszerű a folyamatok jellemzőit egymástól 

elkülönítve vizsgálni. 

Ennek alapján a jellemzők besorolhatók: 

• fizikai, 

• kémiai, 

• biológiai, 

• radioaktív és 

• mikrobiológiai tulajdonságcsoportokba. 

Fizikai tulajdonságcsoportba tartozik, pl. a víz sűrűsége, 

viszkozitása, hőmérséklete, lebegőanyag-tartalma (zavarossága), 

színe, szaga. 

Kémiai jellemző, pl. a víz pH-ja, a szervetlenanyag-tartalma, 

keménysége, a klorid-, szulfát-, illetve nitráttartalma, 

szervesanyag- tartalma, stb. 

Biológiai jellemző pl.: az összes algaszám, hal-toxicitás, 

oxigénfelvétel, stb. 



A VÍZ FIZIKAI TULAJDONSÁGAI 

10

A víz legfontosabb fizikai tulajdonságai közé tartozik a sűrűség, 

viszkozitás, felületi feszültség, gőznyomás, diffúzió, 

oldóképesség, lebegőanyag-tartalom (zavarosság, fényelnyelő- 

és fényvisszaverő képesség), hőmérséklet, szín, íz, szag. 

Az egyes fizikai paraméterek ismerete nélkülözhetetlen a 

vízminősítéskor. Így például: a sűrűség és a viszkozitás a 

különféle transzport folyamatokat, áramlásokat, ülepedést 

egyaránt befolyásolja. A téli hidegben a viszkozitás 

megnövekedése a parti szűrésű kutak vízhozamának jelentős 

csökkenését is eredményezi. Az oldódási folyamatokban, mint a 

legtöbb kémiai folyamatban, továbbá a biokémiai folyamatokban 

is, a viszkozitás mellett a vízhőmérséklet közvetlenül is jelentős 

szerepet játszik. 

A víz minőségére ható paraméterek közül az egyik legfontosabb 

fizikai paraméter az oldott gáztartalom mennyisége és minősége. 

A vízben oldott gázok 



11

A természetes vizek minősége szempontjából a gázok közül 

legfontosabb az O2, CO2, N2 , CH4, H2S és az NH3 mennyisége és 

körforgása. A levegőből ezek a gázok parciális nyomásaik és 

abszorpciós koefficiensük arányában oldódnak a vízben. Néhány 

gáz oldhatóságára mutat a vízhőmérséklet függvényében adatokat 

a 2.táblázat. 

2.táblázat. Néhány gáz vízre vonatkozó abszorpciós tényezője 



0,1 MPa nyomáson 

12

Gáz 

neve 

Molekula- 

tömeg 



Sűrűség Vízhőmérséklet ( o C) 

(g/mol) (g/dm 3 ) 0 10 20 50 100 

adszorpciós tényező (cm 3 /dm 3 ) 

H2 2 0,09 22 20 18 16 16 

CH4 16 0,7 56 42 33 21 2 

NH3 17 0,8 1300 910 710 

250 

N2 28 1,3 23 19 16 11 9 

O2 32 1,4 49 38 31 21 17 

H2S 34 1,5 

CO2 44 1,9 

O3 48 2,1 

SO2 64 2,9 

Cl2 70 3,2 

4700 

1700 

640 

80000 

4600 

A víz oldott oxigéntartalma (O2) 

3500 2600 

1200 880 

1400 

440 

520 370 - - 

57000 40000 - - 

3100 2300 

1200 

Látható, hogy a levegőben meglévő arányhoz képest (21:79) a 

vízben az oldott oxigén és nitrogén aránya megváltozik, arányuk a 

vízben 10:18. A nagyobb arányban jelen levő oxigén a vízben élő 

- 

- 

- 

800 

13

szervezetek oxigénellátása, valamint a szerves anyagok oxidatív 

lebontása miatt egyaránt jelentős. 

Az oxigén nélkülözhetetlen elem a vizekben, a biológiai 

szervezetek többsége szabad oxigént igényel (aerob élőlények). 

Léteznek emellett természetesen olyan organizmusok is, amelyek 

képesek átmenetileg vagy tartósan szabad oxigén nélkül élni 

(anaerob élőlények). Az oxigén a légkörben korlátlan 

mennyiségben áll az élőlények rendelkezésére, de a vízi 

életközösségek számára az oldhatósági viszonyok miatt mégis 

meglehetősen korlátozott az oxigénkészlet. 

A levegővel érintkező víz egyensúlyi koncentrációban 

tartalmaz oxigént, amelynek mennyisége függ a légnyomástól, 

a hőmérséklettől és a víz oldott sótartalmától, továbbá a 

szennyezettség jellegétől és fokától. 

Azt tehát, hogy a víz mennyi oldott oxigént tartalmaz, részben 

olyan sajátságok; mint földrajzi fekvés, tengerszint feletti 

magasság, légnyomás, a meder mélysége, a szárazföldi klíma, a 

víz kémiai tulajdonságai megszabják. 

Emellett azonban döntőek a vízi élőlények életfolyamatai is, mert 

a víz oxigéntartalma a benépesedéssel és a vízi élet egész 

menetével szoros kapcsolatban van. 



14

A víz fizikai-kémiai minőségét - az adott komponens eredeti 

halmazállapotától függetlenül - leggyakrabban számszerűen az 

egy liter vízben jelenlevő komponenstömeggel fejezik ki. 

(Legtöbbször tehát mg/dm 3 egységekben). 

Mivel többféle tényező függvénye a víz aktuális oldott 

oxigéntartalma, a víz minőségét akkor jellemzi a legjobban, 

hogyha nem a koncentrációját, hanem telítettségi százalékban 

kifejezett mennyiségét adják meg (ld., pl. felszíni vizek 

minőségére vonatkozó szabvány előírásai, vízminőségi 

kategóriái). Az oxigéntelítettség a mérés során meghatározott 

oxigéntartalmat az elméletileg maximálisan oldható 

oxigénkoncentrációhoz viszonyítva adja meg százalékban. Az 

elméletileg oldható oxigénmennyiség az egyébként azonos mérési 

körülmények közt (azonos hőmérséklet, sótartalom, légnyomás) 

egyes fizikai és biológiai folyamatok hatásának (a levegő és a víz 

érintkezésének intenzitása, a gáz vízbe történő diffúziója, a 

fotoszintézis intenzitása, az oxigénfogyasztás mértéke) kizárása 

mellett elérhető (várható) érték. 

Az oxigéntartalom ilyen módon megadott értéke a víz 

biokémiai állapotát jellemzi, a teljes (100%) telítettséghez 



15

képest; eltérése megmutatja, hogy a vízben vannak-e jelen oxigént 

fogyasztó, vagy termelő szervezetek 

A víz elméleti oldott oxigéntartalmára és a figyelembe veendő 

korrekciós tényezőkre mutat adatokat a 3. táblázat. 

3. táblázat. Az oxigénkoncentráció hőmérséklet függése 

T o C mgO 2 /dm 3 T o C mgO 2 /dm 3 T o C mgO 2 /dm 3 

0 14,65 

2,5 13,68 12,5 10,62 22,5 8,58 

5 12,79 15 10,03 25 8,18 

7,5 11,99 17,5 9,50 27,5 7,80 

10 11,27 20 9,02 30 7,44 

A táblázat adatait minden esetben a korrekciós tényezőkkel kell 

szorozni. 

A légnyomás figyelembe vétele: korrekciós tényező: p 

760 

p = aktuális légnyomás Hgmm-ben 

• víz sótartalmának figyelembe vétele: korrekciós tényező: 



1-0,0048 X 

X = sótartalom ezrelékben kifejezve 

A felszín alatti vizekben, a forrásokban, a szerves savakat 

tartalmazó vagy nagy sókoncentrációjú tavakban kevés oldott 

oxigén található. A szerves anyagokkal terhelt felszíni vizek 

16

általában oxigénben szegények a bontási folyamatok miatt, míg a 

jó minőségű felszíni vizek ezzel szemben oxigénben dúsak. 

A víz oldott oxigénjét fogyasztó szennyeződések 

Mivel a vízben oldott oxigént a növények és állatok légzési 

folyamataikban felhasználják, az oxigént fogyasztó egyéb anyagok 

a vízi élőlények természetes fejlődését befolyásolják. A vizek 

élőlényei közül a legtöbb oxigént a halak igénylik, a gerinctelen 

állatok szükséglete kisebb, míg a legkevesebb oxigénnel a 

baktériumok működnek. Abban a változatos populációban, ami az 

élővizekben előfordul / a halakat is beleértve / az oldott oxigén 

legkisebb mennyisége 5 mg/dm 3 lehet. 

Ennél kevesebb oxigén a halak élettevékenységét megzavarja és 

hosszabb ideig tartó oxigénhiány halpusztulást idéz elő. Ezt a 

gerinctelenek és a baktériumok mértéktelen elszaporodása követi. 

A baktériumok számára a vízben lévő csaknem valamennyi 

szerves vegyület táplálékul szolgál, s anyagcseréjük során a szenet 

széndioxiddá, a hidrogént pedig vízzé oxidálják: 

C /a szerves vegyületben / + O2 /vízben oldott / → CO2 

4H /a szerves vegyületben / + O2 /vízben oldott / → 2H2O 



17

A felirt egyenlet alapján számítható az, hogy 3 mg/dm 3 

széntartalom kereken 9 mg oxigént fogyaszt. Jó közelítéssel tehát 

egyetlen csepp olaj széntartalma képes mintegy 5 liter víz oldott 

oxigéntartalmát elfogyasztani, nem számítva a jelenlevő 

baktériumok tápanyag - azaz szubsztrát - távollétében is fennálló 

sejtlégzését, vagyis az erre is fordított oxigénmennyiséget 

(endogén légzés). 

Oxigént fogyasztó szerves vegyületek emberi és állati 

hulladékokban, így kommunális szennyvizekben, bizonyos ipari, 

így pl. élelmiszeripari, papír- és bőrgyári szennyvizekben 

fordulnak elő leggyakrabban. Ezek élő vizekbe kerülésekor tehát 

az oldott oxigén mennyisége annyira lecsökkenhet, hogy a 

magasabbrendű élőlények életműködése lehetetlenné válik. A víz 

oxigéntartalmának adott érték alá csökkenése az aerob 

mikroorganizmusok élettevékenységére korlátozóan, bénítóan hat. 

A széndioxid (CO2 ) általában három formában lehet jelen a 

vízben: 

• a vízben fizikailag oldott gázként szabad, vagy kötött formában 

(H2CO3) 

• -HCO3 - , 

• valamint CO3 2- - ion alakjában. 



18

K 

K 

H CO 

2 

H CO 

2 



Széndioxid – víz rendszer: 

CO 2 (g) CO 2 (aq) 

CO 2 (aq)+H 2 O H 2 CO 3 (aq) 

CO 2 (g)+H 2 O H 2 CO 3 * 

[H 2 CO 3 * ] = [CO2 (aq)]+[H 2 CO 3 (aq)] 

* 

3 

3 

= 

= 

* [ H CO ] 

2 

p 

[ H CO ] −3 

2 

p 

CO 

CO 

Disszociáció: 

2 

2 

3 

3 

= 2. 

8 ⋅ 10 

= 1. 

5 ⋅ 10 

−2 

19

K 

K 

1 

2 

= 

= 



H 2 CO 3 * H 3 O + + HCO 3 - 

HCO 3 - + H2 O H 3 O + + CO 3 2- 

+ 

− 

[ H O ][ HCO ] 

3 

[ H CO ] 

2 

+ 2− 

[ H O ][ CO ] 

3 

3 

− [ HCO ] 

3 

3 

3 

= 

lg (konc) 

-7 

0 

= 

4. 

5 

4. 

8 

⋅ 10 

⋅ 10 

−7 

−11 

H 2 CO 3 * 

HCO 3 - 

7 

CO 3 2- 

Ezen formák megoszlása adott hőmérsékleten a víz pH-jának 

függvénye 

A pH emelkedésével csökken a víz szabad CO2-tartalma, s nő a 

hidrogénkarbonát formában kötött szénsav mennyisége. Jelentős 

karbonáttartalmúak csak azok a vizek lehetnek, ahol a Na + , K + 

pH 

20

jelenlétére a meghatározó, mivel ezek karbonátjai jól oldódnak 

vízben. 

A vízben mindig jelenlévő hidrogén-karbonát- és karbonát-ionok 

egyrészt a levegőben lévő CO2 beoldódása, másrészt a mészkő 

oldása révén kerülnek a vizekbe. 

Lényeges paraméter a természetes vizek szabad 

szénsavtartalma, bár nem az emberi egészségre való ártalma, 

hanem korrozív tulajdonsága miatt. 

A szabad szénsav egészségkárosító hatása csak közvetett, mivel 

az ilyen víz jobban oldja a különböző nehézfémeket. A 

széndioxid - formák jelenléte a vízben a vizek pufferkapacitása 

miatt jelentős, a legismertebb pufferrendszert alkotják. 

Az ammónia (NH3), a különféle nitrogénformák mennyiségének 

ismerete, a vizek anyagforgalmának vizsgálatában, a különböző 

öntisztulási folyamatok meghatározásában, és általában a 

vízminőség jellemzése során szükséges. A nitrogénformák közül 

az ammónia az, ami oldott gázként jelenik meg a vízben. Az 



21

NH3/NH4 + komponensek arányát is elsősorban a pH értéke 

szabja meg. Ez az arány ökológiai szempontból is fontos tényező, 

mivel a szabad ammónia erős méreg. A pH növelésével nő a 

szabad ammónia aránya. Már 8 körüli pH érték esetén is az 

összes ammónium-tartalom 4 százaléka az, ami ammónia gáz 

formában van jelen. Tekintve, hogy a nitrogéntartalmú szerves 

vegyületek, mint pl. a karbamid, anaerob körülmények között 

ammóniává átalakulva bomlanak le a vizekben, jelenlétük friss 

szennyezésre utal. 

A nitrifikáló baktériumok tevékenységének következtében az 

ammóniatartalom a vízfolyásokban nitráttá oxidálódik és így 

mennyisége fokozatosan csökken. Ha a felszíni vizekben nagyobb 

ammóniatartalom mérhető, akkor ez elsősorban a kommunális 

szennyvizek, illetve bizonyos ipari szennyvizek bejutására enged 

következtetni. 



22



23

A kénhidrogén (H2S) eltekintve a vulkanikus forrásoktól, a nagy 

mélységből feltörő kénes ásványvizektől valamint az ipari eredetű 

szennyezéstől, általában biológiai eredetű. Jelenléte a természetes 

vizekben rothadó szervesanyag-tartalomra utal, és reduktív 

folyamatokra hívja fel a figyelmet. 

A metán (CH4) szerves eredetű komponens, a szerves 

anyagokban gazdag állóvizek rothadó iszapjában, elsősorban a 

növények cellulózanyagából, baktériumok működésének hatására 

anaerob körülmények között keletkezik. 

Bár a metán a vízi ökoszisztémában az élő szervezetekre 

önmagában nem mérgező, megjelenése élénk anaerob 

folyamatokra figyelmeztet és jelenléte a vízellátó rendszerekben 

pedig a tűz és robbanásveszély miatt nem kívánatos. (A metán a 

fokozottan tűz- és robbanásveszélyes anyagok közé tartozik, 

levegővel alkotott keveréke már 5 százaléknyi metántartalom 

mellett robbanóképes). 



24

A szennyeződéseket emellett típus szerint is csoportosíthatjuk: 

• fertőzést okozó ágensek (baktériumok, vírusok, véglények), 

• oxigént fogyasztó anyagok, 

• eutrofizációt okozó anyagok, 

• szerves és szervetlen vegyületek, 

• olajszennyeződések, 

• szuszpendált szilárd anyagok (üledékek és kolloidok), 

• radioaktív anyagok, 

• hőszennyeződés. 

Igen hasznos és elterjedt, elsősorban az élő vizek jellemzésekor, a 

vizeket az élő és élettelen környezet kapcsolata alapján is 



25

minősíteni. Ez a csoportosítás bár a biológiai jellemzők mellett 

fizikai-kémiai tulajdonságok besorolását is jelenti, mégis 

általánosan, mint biológiai vízminősítés ismeretes (Felföldy Lajos: 

A biológiai vízminősítés). Eszerint négy, azaz a halobitás, trofitás, 

szaprobitás és toxicitás csoportba tartozhatnak a minőségi 

jellemzők. 

Vízminősítés a vízösszetevők megjelenési forma - és 

vegyületjelleg szerinti csoportosítása alapján 

A víz minőségét kialakító, a vízben jelen lévő anyagokat célszerű 

a vízben való megjelenési formájuk és alapvető összetételük 

szerinti csoportokban vizsgálni. 



26

A VÍZSZENNYEZŐK MEGJELENÉS SZERINTI 

CSOPORTOSÍTÁSA 

ÚSZÓ 

SZERVES SZERVETLEN 

KIÜLEPEDŐ 


2005.01.24. Dr. BARKÁCS KATALIN ELTE Kémiai 

Technológiai és Környezetkémiai Tanszék 



SZILÁRD 

BROWN MOZGÁST VÉGZŐ 


SZERVES 

SZENNYEZŐK 

OLDOTT 

SZERVETLEN 

Amennyiben a vizet az előbbiek szerint vizsgáljuk, jó áttekintő 

képet nyerünk a szükséges és/vagy káros minőségű -és 

mennyiségű vízminőségi összetevőkről, bármilyen felhasználási 

célú és bármilyen eredetű vízről is legyen szó. A vízminőségi 

jellemzők ilyen csoportosítás szerinti meghatározása lehetővé 

teszi, hogy a vizet az adott felhasználási cél szempontjából 

minősítsük. 

27 

50

A komponensek csoportosításának alapja lehet a halmazállapot, 

vagyis a vízben való megjelenésük szerint az eredetileg 

szobahőmérséklet közelében gáz- illetve folyékony- és szilárd 

halmazállapotú anyagok 

• nem elegyedő fázisként és/vagy 

• oldott anyagként 

lehetnek jelen a vízben. 

A lebegő szilárd (szuszpendált) anyagokon belül könnyen ülepedő 

valamint nehezen elválasztható, stabil kolloid részeket 

különböztetünk meg. 

A főbb, a vízzel nem elegyedő, valamint oldott anyagcsoportok 

minden esetben vegyi összetételük alapján további szerves és 

szervetlen anyagcsoportokra oszthatók. 

Lebegőanyag tartalom 



FIZIKAI – KÉMIAI VIZSGÁLATOK 

A vizek lebegőanyag-tartalmát a vízben lévő szuszpendált 

anyagok; ülepedőképes illetve kolloid méretű részecskék adják. A 

zavarosság a szervetlen és szerves eredetű, oldhatatlan kolloid 

méretű anyagok jelentével függ össze. A felszíni vizeknél 

28

endszerint szerves kolloidok, mikroorganizmusok, vas-hidroxid, 

iszap, talajalkotók, kovasav, planktonok idézik elő. Felszín alatti, 

elsősorban a talajvizekben pedig főleg oldhatatlan ásványi 

anyagok okoznak zavarosságot. 

A lebegő szilárd részecskék egy részét képező durva 

szemcsék a mechanikai fáziselválasztási módszerekkel (pl. 

ülepítéssel, szűréssel) eltávolíthatóak 

Általában nagy szennyezettségű vizek, így a szennyvizek 

esetében tapasztalható az, hogy a lebegőanyag tartalom 

számottevő részét a kiülepedő rész képezi. A szennyvízminták 

kiülepedő lebegőanyag-tartalma Imhoff kehelyben történő 

ülepítéskor nyert üledéktérfogattal jellemezhető. 

A vízszennyezést jelentő lebegőanyag-tartalom jelentős része 

azonban sok esetben nem könnyen kiülepedő (vagyis nem ≥ 0,1 

mm részecske méretű), hanem kolloid mérettartományú. 

A kolloid részecskék, bár sűrűségük sok esetben a vízénél 

nagyobb, nem ülepednek le, hanem lebegnek a vízben. 

E kisméretű részecskék azonos, negatív töltésűek, egymást 

taszítják. Spontán összetapadásuk, pelyhesedésük csak igen 

hosszú idő alatt (hónapok elteltével) megy végbe. 

Kolloidok stabilitása 



29

A kolloid részecskék alapvető jellemzője a stabilitás, a 

pelyhesedéssel szembeni ellenállás, amelynek oka egyrészt a 

közegben diszpergált részecskék kis mérete (3x10 -6 - 4x10 -6 m), 

másrészt kis tömege (ezért a gravitáció hatására nem ülepednek). 

A vizes szuszpenzió kolloid részecskéi, mint minden vízzel 

érintkező szilárd test, felületi energiájuk révén a vízből ionokat 

(főleg anionokat) adszorbeálnak, ezáltal elektrosztatikusan negatív 

töltésűek, az azonos töltésű részecskék pedig taszítják egymást. 

Ez a jelenség elsősorban a szilárd részecske-folyadék határfelület 

tulajdonságaitól, szerkezetétől és az elektromos töltésektől függ. 

Az azonos töltések miatti taszítóerők ugyanis annál jobban meg 

tudják akadályozni a részecskék ülepedését, minél nagyobb azok 

tömegegységre jutó fajlagos töltése. A felülethez szorosan kötődő 

anionok rétege körül egy lazább kationokból álló réteg is kialakul, 

ezek alkotják együttesen a részecske körüli elektromos 

kettősréteget. 

A szilárd és a folyadék fázis egymáshoz viszonyított 

elmozdulásakor egy vékony folyadékréteg a szilárd részecskével 

együtt mozdul el. A szilárd részecskékhez tapadva maradó és az 

attól elmozduló folyadékréteg határán mérhető potenciál az un. 

zeta-potenciál. Az ionok kötődése a határfelülethez a kettős réteg 



30

külső térben lazább. A határfelület a pozitív töltésű ellenionra 

elektrosztatikus vonzást gyakorol. Minél nagyobb a kationok 

vegyértéke és koncentrációja, a zeta-potenciál annál jobban 

csökken. 

A kolloidok mennyiségének meghatározása történhet 

különválasztva, vagy a kiülepedő anyagtartalommal együtt. 

A víz összes lebegőanyaga ill. csak különválasztottan a kolloid 

mérettartományú lebegőanyaga a víz szűrésével határozható meg. 

A vízminták szűrésére 0,45 µm-es pórusméretű membránt és 

vákuum-berendezést (vagy túlnyomást) használnak. Az analitikai 

pontossággal ismert tömegű membrán papíron ismert térfogatú 

vízminta szűrését követően a kiszűrt anyagot először 105 o C-on 

(összes lebegőanyag tartalom), majd 600 o C-on (lebegő szervetlen 

anyagtartalom) tömegállandóság eléréséig szárítják ill. izzítják. A 

két tömeg liter térfogatra vonatkoztatott különbsége a lebegő 

szerves anyag tartalmat adja. 

A kolloid lebegőanyag tartalom emellett jól jellemezhető gyors 

tájékoztató vizsgálatként a zavarosságméréssel. 

Zavarosság 



31

A zavarosság a vízben jelenlévő diszkrét részecskék 

fényelnyeléséből és fényszórásából tevődik össze. A felszíni vizek 

zavarosságát okozó részecskék szuszpendált és finoman eloszlatott 

szervetlen és szerves anyagok, planktonok, mikroorganizmusok 

stb. lehetnek. A zavarosság a részecskék oldatbeli koncentrációja 

mellett a részecskék anyagi minőségétől (fénytörő sajátságaitól), 

alakjától és méretétől is függ. 

Ezért a zavarosság értéke nem fejezi ki közvetlenül a vízben levő 

lebegőanyagok mennyiségét. Tájékoztató, összehasonlító 

vizsgálatra azonban alkalmas, gyors módszer. 

A zavarosságmérés történhet fényabszorpció meghatározásával, 

ilyenkor FTU, azaz fotometrikus zavarosság egységekben 

fejezhető ki a vízminta zavarossága. Meghatározható továbbá az 

oldatban lévő diszkrét részecskék fényszórása is a mintát 

megvilágító fénysugár útjára vonatkoztatva 90o-os szögeltéréssel 

nyert fény intenzitásának mérésével. Ilyenkor a zavarosságot NTU 

(nefelometriás zavarosság) egységekben nyerik. Mindkét esetben 

standardként ismert zavarosságot (adott fényelnyelést illetve 

fényszórást) okozó, jól reprodukálható szemcseeloszlású, adott 

koncentrációjú szerves szuszpenziót alkalmaznak összehasonlítás 

(kalibrálás) céljából. 

Szín 



32

A tiszta, természetes víz rendszerint átlátszó és színtelen. A 

felszíni vizek színét főleg a huminanyagok és a három vegyértékű 

vas vegyületei okozzák. Míg a víz tényleges színét a benne oldott 

anyagok, a látszólagos színt az emellett szuszpendált anyagok 

idézik elő (kolloid állapotú humin - és Fe 3+ vegyületek, 

mikroorganizmusok, lebegő ásványi anyagok/talajalkotók). 

A színmeghatározás -szűrt mintából- azon alapul, hogy az 

ismeretlen vízminta színét (adott hullámhosszon a fényelnyelését) 

platinavegyületet tartalmazó standard oldatéval hasonlítják össze. 

A színintenzitást Pt-egységekben fejezik ki. Egy Pt-egység 1 

mg/dm3 platinát tartalmazó vegyület oldatának színét 

(fényelnyelését) jelenti. 

A pH fontos paraméter, értékétől számos egyéb minősítő jellemző 

függ (pl. szervetlen szénformák, ammónium-ion koncentráció, 

redoxipotenciál, vezetőképesség – sókoncentráció). 

Mérését elektrokémiai módszerrel végzik. 

A mérési alapelve a direkt potenciometria, azaz: a kérdéses ion 

potenciálját mérjük, mely az ion aktivitással [gyakorlatilag a 

koncentráció] arányos. 



33

A számolás egyszerűsítésére vezették be (Sörensen javaslatára 

1909.-ben) a „hidrogénion-kitevő”-t, azaz a pH fogalmát. 

(p=power, Potenz). 

Eszerint a pH = - log [H + ] ; ahol: [H + ] = a hidrogénion koncentráció 

A H + ionokat tartalmazó oldatba merülő mérő (üveg) 

elektród membránpotenciálja a H + koncentrációtól függő 

mértékben megváltozik. A változás nagyságát mV-ban mérik egy 

referencia elektród állandó potenciáljához képest. 

A vízminta fajlagos vezetőképességének meghatározása. 

A vezetőképesség tájékoztat a - főleg szervetlen anyagokat 

tartalmazó vizek (pl. ivóvíz, felszíni víz) - elektrolit- 

koncentrációiról. (Összes sótartalom). 

Az összes oldott szervetlen anyag, az összes vízben levő ion 

mennyisége (sókoncentráció) az egyes összetevők külön-külön 

mérése és összegzése nélkül is megállapítható. 



34

Ilyen módszer az ismert térfogatú, szűrt víz bepárlási maradékának 

mérése, ami túl sok szerves anyagot nem tartalmazó víz esetében 

jól megközelíti az összes szervetlen anyag mennyiségét (105 C o – 

on a bepárolt mintarészlet tömegállandóságig szárításával 

határozzák meg). Amennyiben szerves anyag is jelentős 

mennyiségben van a mintában, a sótartalom meghatározása 

izzítással történhet, ld. a lebegőanyag-tartalom leírásánál.) 

Gyors, rutin vizsgálatra különösen alkalmas módszer a víz oldott 

sótartalmának jellemzésére a víz fajlagos elektromos vezetőképes- 

ségének mérése. A vízben oldott nyolc fő ion mennyiségének 

egyedi mérése ennél jóval időigényesebb. Ezek a főbb ionok: a 

Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ kation valamint a CO3 2- , HCO3 - , Cl - , SO4 2- 

anion. A kationok közt kiemelt szerepe van a hidrogén- ill. 

hidroxónium- ionnak. 

A vezetőképesség az oldat elektromos ellenállásának reciprok 

értéke, amelyet két, egyenként 1 cm 2 felületű elektród közti oldatra 

vonatkoztatnak 1 cm elektródtávolság mellett. A fajlagos 

vezetőképesség egysége az 1 cm-re vonatkoztatott 

vezetőképesség. Mértékegysége a (µScm -1 ). 

A mérőcella legtöbbször két gyűrű alakú Pt/Pt elektród. Ennek a 

mérete más-más lehet gyártmányonként, ezért ezeket „illeszteni” 

kell a mérőműszerhez. Ez azt jelenti, hogy különböző hígítású KCl 



35

oldattal kalibrálják az összeállítást, miközben figyelemmel kell 

lenni a hőmérséklet-korrekcióra. (Ionmozgékonyság 

hőmérsékletfüggésre). 

Adott hőmérsékleten az oldat fajlagos vezetőképességét az oldat 

összetétele, kationok és anionok minősége és az oldatbeli 

koncentrációja határozza meg. Az ionmozgékonyság az ionok 

többségére jó közelítéssel egy átlagos értékkel jellemezhető. 

Kivételt képeznek a hidroxid - és hidrogén ionok. 

l000 cm 3 vízben 1 mval (= mg ekvivalens) ion jelenlétében a 

következő fajlagos vezetőképesség érték határozható meg 20 o C- 

on: 

1 mval átlagos mozgékonyságú anion vagy kation 70 (µScm -1 ). 

1 mval H+ion 350 (µScm -1 ). 

1 mval OH-ion 200 (µScm -1 ). 

Ezen adatok alapján a vízminta vezetőképességéből a minta összes 

iontartalma kiszámítható. Fontos végpont jelzési módszer is lehet 

pl. a klorid ion argentometriás titrálással történő mérése során. 

Ag + + Cl - → AgCl ↓ 



36

A redoxipotenciál meghatározása 

A vizekben, szennyvizekben, biológiai rendszerekben az egyes 

vegyületek reakciókészsége, elemek mobilitása (mikrobiális 

hozzáférhetősége, stb.) a redoxi viszonyoktól jelentősen függ. Az 

összetett folyamatok - így a fermentációs folyamatok (mint pl. 

szennyvíztisztítás biológiai fokozata) - jellemzésére, követésére is 

egyre elterjedtebben alkalmazzák a redoxipotenciál mérését. A 

redoxipotenciál az adott oldatba/szuszpenzióba merülő inert (pl. 

platina, arany) elektród normál hidrogénelektródhoz képest 

mutatott potenciálja. 

E Eo 

+ = 



0,0591 

z 

log 

[ox] 

[red] 

E = redoxipotenciál 

Eo = normálpotenciál 

z = töltésszám 

(ox) ill. (red) oxidált ill. redukált vegyületek koncentrációja 

A méréshez mV skálájú mérőműszert és kombinált elektródot 

használnak. A kombinált elektród referencia és Pt elektródot 

tartalmaz egy elektródtesten belül. 

37

Bármely redoxi rendszerben ez a potenciál a hőmérséklet továbbá 

az oxidált / redukált vegyületek koncentrációi arányának 

függvénye. (Mint ismeretes a redoxipotenciál értéke az oxidáló 

anyagok koncentrációjának növekedésével pozitívabbá, a redukáló 

anyagok koncentrációjának növekedésével negatívabbá válik). 

A redoxipotenciál tájékoztat tehát az aerob, vagy anaerob 

folyamatokról, ismeretében eldönthető, hogy egyes elemeket 

oxidált, vagy redukált formában keressük-e az adott vízben a 

részletes vízminőség-vizsgálatok során. 

Anaerob körülmények Aerob körülmények 

(H2O), szerves sav, CH4, NH3, 

aminosavak, egyéb szerves N- 

vegyületek, H2S, 

szerves kénvegyületek, 

foszfinok, 

szerves foszforvegyületek 



(H2O), CO2, CO3 2- , HCO3 - , 

NO2 - , NO3 - , SO4 2- , PO4 3- , stb. 

38



SZERVES KOMPONENSEK 

Tekintve a szennyvizek szerves anyagainak összetett jellegét, 

az egyedi szerves komponensek minőségi és mennyiségi 

meghatározása helyett a tisztítandó és tisztított szennyvizek 

szervesanyag-tartalmát általában oxigénigény mérőszámokkal 

fejezik ki. 

39

A szervesanyag-tartalmat jellemző oxigénigény elnevezésű 

mérőszámok jelentése: 

Kémiai oxigénigény (KOI): [O2 mg/l] azon oxidálószer- 

mennyiséggel ekvivalens oxigén mennyisége, amely erősen 

savanyú közegben, megemelt hőmérsékleten, előírt ideig 

történő oxidációkor elfogy. Az oxidáció oxidálószer- 

feleslegben történik és kálium-bikromát vagy kálium- 

permanganát alkalmazásával határozzák meg. 

Az oxidáció után titrálással vagy kolorimetriásan mérik vissza az 

oxidálószer-felesleget. 

A KOI magába foglalja az összes - adott körülmények között 

oxidálható – szerves- (biológiailag bontható és bonthatatlan 

szervesanyag) és az oxidálható szervetlen anyag mennyiségét is. 

A KOI számítása a mért adatokból: 

KOI ,O mg / dm 

MnO 2 



4 

3 

= 

(a− b). f .800 

V 

ahol a: a meghatározáshoz felhasznált 0,02 M KMnO4 

mérőoldat cm3-ben 

40

: a vakpróbára fogyott 0,02 M KMnO4 mérőoldat 

cm3-ben 

f: a KMnO4 mérőoldat faktora 

V: a meghatározáshoz bemért vízminta térfogata cm3-ben 

Kémiai oxigénígény (KOI) meghatározása dikromáttal. 

A vizsgálat során tömény kénsavas, katalizátort és maszkírozó 

vegyszereket tartartalmazó kálium-dikromátos reagens keverékkel, 

magas hőmérsékleten végzett oxidatív roncsolással határozzák 

meg a szervesanyag tartalmat. 

A biokémiai oxigénigény (BOI) a vízben lévő biológiailag 

bontható anyagok bakteriális bontása során, meghatározott idő 

alatt fogyott oxigén mennyisége (oxigénfogyasztás mg/dm 3 

-ben). 

A lebontást jellemző oxigénfogyasztás mértéke és sebessége sok 

tényezőtől, így a vízmintában lévő mikroorganizmusok 

természetétől és számától, a szerves anyagok minőségétől, az 



41

egyéb tápanyag- és oxigénellátottságtól, a hőmérséklettől, a 

toxikus anyagok jelenlététől stb. függ. 

Biológiai oxigénigény (BOI5 20 ): A vízben levő biológiailag 

lebontható anyagok lebontására fogyott oxigén mennyisége. 

A bakrétiumok akkor is fogyasztanak oxigént, ha nem áll 

rendelkezésükre tápanyag. Ezt az oxigénfogyasztást nevezik 

endogén légzésnek. 

Az endogén légzés intenzítása, az 1 g száraz iszapra vonatkoztatott 

oxigénfogyasztás sebessége jellemző az iszapban lévő élő, aktív 

baktériumok számára, az iszap aktivitására. Ha az "éhező" 

baktériumok szuszpenziójához szerves anyagot tartalmazó vizet 

adunk, a légzés intenzitása hirtelen megnő. Az ilyenkor észlelt 

oxigénfogyasztást nevezik szubsztrát légzésnek. A szubsztrát 

légzés során fogyott oxigén részben az ilyenkor is fennálló 

endogén légzést, részben a tápanyag oxidációját szolgálja. A 

lejátszódó folyamatok tehát: 

Endogén légzés esetén: 



42

Sejtek + O2 CO2 + H2O + N + P + nem bontható 

sejtmaradék 

Szubsztrát légzés esetén: 

sejtek 

Szervesanyag + O2 + N + P ⎯⎯⎯ → új sejtek + CO2 

+ H2O + nem bontható anyagcsere-termék. 

A BOI meghatározása 

a. higításos módszerrel (BOI5) 

A vizsgálat standard körülmények közt, adott inkubálási idő 

alatt a vízminta szervesanyag-tartalmának lebontásához 

elfogyasztott oxigén mennyiségét méri. Egyben méri az oxidálható 

szervetlen vegyületek, pl. szulfidok, vas(II)ionok, redukált N- 

vegyületformák oxidálására fogyott oxigén mennyiségét is. Ez 

utóbbi főleg nitrifikáló szervezetek jelenlétében növeli meg 

számottevően az oxigénfogyasztás értékét. 

A szennyvizek biokémiai oxigénigénye általában nagyobb, mint a 

levegővel telített vízben lévő, oldott oxigén mennyisége. A mérést 

megelőzően ezért van szükség a vizsgálandó vízminta megfelelő 

mértékű hígítására. A hígításhoz olyan pufferoldatot használnak, 

amely a bakteriális szaporodás tápanyag (N, P, nyomelem) 

szükségletét és a megfelelő pH-t is biztosítja. 

A vízminta szervesanyag-tartalmának teljes oxidációjához 



43

hosszú idő szükséges (kb. 20-25 nap), ezért fogadják el elterjedten 

az 5 napos BOI meghatározást (BOI5). A higított vízminta oldott 

oxigéntartalmát mérik a vizsgálat kezdetén és azt követően 5 nap 

elteltével. A kettő különbségéből lehet arra következtetni, mennyi 

oxigén fogyott el az oxidációra. Úgy is meg lehet mérni, hogy 

követjük az oldat feletti légrétegben a nyomásváltozást. Ekkor 

azonban figyelni kell arra, hogyha oxigén fogy, akkor szén-dioxid 

keletkezik, amit el kell nyeletni lúgban (kálium-hidroxidban). 

b. respirométerrel 

A respirométerek (légzésmérők) használatának előnye, hogy 

a legtöbb szennyvíz hígítás nélkül vizsgálható, emellett lehetővé 

teszik az összes fogyasztott oxigénmennyiség mérésén kívül az 

oxigénfogyasztás sebességének követését is. 

A respirométerekben a vizsgálandó szennyvizet és 

eleveniszapot tartalmazó szuszpenzió felett konstans hőmérsékletű 

és zárt a légtér, ennek oxigéntartalmát hasznosítják a baktériumok. 

Az elfogyasztott oxigén mennyisége vagy állandó térfogat mellett 

a nyomás csökkenéséből, vagy állandó nyomás mellett a térfogat 

csökkenéséből számítható. Ez utóbbi esetben térfogatos vagy 

elektrokémiai úton mérik azt az oxigénmennyiséget, amelyet a zárt 



44

légtérbe kell adagolni a nyomás állandóságának biztosítása 

céljából. 

Kétféle típusú respirométert forgalmaznak, szakaszos illetve 

folyamatos működésűt. A legtöbb alkalmazott respirométer 

szakaszos müködésű, így nem minden tekintetben vizsgálja a 

szennyvíz oxigénígényét a biológiai szennyvíztisztításnak 

megfelelő körülmények között. A folyamatos átfolyású 

respirométerek azok, amelyek nemcsak BOI meghatározásra, de a 

biológiai szennyvíz-tisztítás modellezésére is alkalmasak. 

Total Organic Carbon (TOC): a szerves anyagokban lévő szén 

mennyisége. Vagy úgy mérjük, hogy a mintában lévő szerves 

anyagot 900°C-on kobalt-katalizátorral elégetjük vagy UV 

sugárzás hatására oxidáljuk. Gyors vizsgálati módszer, csak 

néhány percig tart. 

Mértékegysége: C mg/L, széndioxidként mérjük, infravörös 

spektrometerrel, vagy széndioxid szelektív membránelektróddal. 

DOC: szűrt minta, vagyis az oldatfázis szerves széntartalma 

VOC : a minta illékony szerves széntartalma 



45

MINTA TÍPUSOK, MINTAVÉTEL, MINTA TARTÓSÍTÁS 



MINTA TÍPUSOK 

A vízanalitikában három fő mintatípust különböztetünk meg: 

1. IVÓVÍZ, 

2. FELSZÍNI– ÉS FELSZÍN ALATTI VÍZ, 

3. SZENNYVÍZ. 

1. IVÓVÍZ 

Az ivóvíz minőségére vonatkozóan az egyes országok 

szabványai eltérőek. Az ENSZ egészségügyi szervezete, a WHO 

ajánlásokat fogalmazott meg, hogy az ivóvízben milyen anyagok, 

milyen mennyiségben lehetnek jelen, standardokat, határértékeket 

46

állapítottak meg. A határértékeket állatkísérletekkel állapítják 

meg: azt a dózist határozzák meg, amely biztosan nem okoz 

elváltozást az állat szervezetében az állat egységnyi testtömegére 

vonatkoztatva. 

Ezt átszámítják egy 70 kg-os átlag emberre + még biztonsági 

faktorokat is alkalmaznak. 

Biztonsági faktorok: 

• 10-es faktor: ismert a hatás, van elegendő adat az anyagra 

(tized koncentráció). 

• 100-as faktor: nem ismert a hosszú ideig tartó hatása, de 

biztos, hogy nem karcinogén, nem mutagén, nem teratogén 

az anyag. 

• 1000-es faktor: kevés adat 

• 10 -5 -es a csökkentő érték, ha karcinogén az anyag. 

IVÓVÍZ: tartalmazza az emberi szervezet számára szükséges 

anyagokat, de nem tartalmaz egészségre ártalmas komponenst, 

élő szervezetet. 

A magyarországi ivóvíz szabvány 1989. óta van hatályban, kisebb 

változtatásokkal. Tartalmazza a megállapított vízminőségi 



47

jellemzőket, a mértékegységeket, határértékeket, amely megfelelő, 

illetve tűrhető. 

Néhány példa: 

• hőmérséklet: 20-25 °C 

• íz- és szagerősség: 1-3, hígítási viszonyszám. A vizsgáló 

tesztelő egyénnel végtelen hígítási sorban klór-fenol 

különböző koncentrációjú oldatait szagoltatják. Minél 

kisebb koncentrációban megérzi a klór-fenol szagát annál 

érzékenyebb az illető orra. A vízmintákat is többszörös 

hígításban szagoltatják meg, és azt vizsgálják, hogy 

hányadik hígításnál érez szagot a tesztelő személy. 

• szulfátion koncentráció: 200-300 mg/l. de a Mg 2+ 

koncentráció nem haladhatja meg az 50 mg/l-t, mert a 

MgSO4 (keserűsó, ami hashajtó). 

• vas-ion koncentráció: 0,2-0,3 mg/l, de geológiai 

sajátosságok miatt haladja meg a határértéket bizonyos 

helyeken. A Fe 2+ → Fe 3+ lesz az oxigén hatására mire felér 

a kútból. Fe 3+ + H2O → Fe(OH)3 rozsdabarna csapadék a 

hidrolízis eredménye. 



48

• zavarosság: 1-2 NTU lehet. 

• mangániontartalom: 0,1-0,1 mg/l. 

• nitrátion-tartalom: 20-40 mg/l. A víznyerőhely jellegétől 

függően: védett réteg (magasabb koncentráció is 

megengedett) vagy nem védett réteg. 

• KOI, klorid-, szulfid-, ammóniumion koncentráció is a 

víznyerőhely jellegétől függő határértékekkel jellemezhető. 

A KOI (szerves anyag koncentráció) és az ammóniumion 

koncentráció a mély rétegekben, levegőtől elzárt helyeken 

a mikrobiális tevékenységből fakadóan megjelenik, de nem 

antropogén eredetűek. 



49

Ivóvízminősítés fizikai és kémiai vizsgálat alapján 

(MSz 450/1-1989. sz. szabvány előírásai) 

A víznyerőhely jellegétől független határértékek 

Jellemző 

megnevezése 



Mérték- 

egység 

Határértékek 

megfelelő 

Meg- 

jegyzés 

Hőmérséklet oC 

tűrhető 

20 25 kívánatos 

7-15 

Zavarosság FTU 1 2 

pH legalább 

7.0 6.8 

legfeljebb 

Fajlagos elektromos 

8,0 8,5 

vezetőképesség 

20 oC-on 

Összes keménység 

µS/cm 1350 1600 

legalább 

CaO 50 50 

legfeljebb 

mg/dm3 250 350 

Hidrogén-karbonát 

legalább 

mg/dm3 

> 30 

Szulfát mg/dm3 200 300 

Vas mg/dm3 0,2 0,3 

Mangán mg/dm3 0,1 0,1 

Nátrium mg/dm3 200 

50

A víznyerőhely jellegétől függő határértékek 

Jellemző víznyerőhely 

megnevezése jellege 

Klorid Talajvíz 

Felszíni víz 

Ammónium Talajvíz 


Nitrát Talajvíz 


KOIMnO4 

Talajvíz 




megfelelő tűrhető 

határértékek mg/dm3 

80 

100 

80 

100 

0,1 

0,2 

0,2 

0,5 

20 

40 

20 

40 

2,5 

3,5 

3,0 

3,5 

2. FELSZÍNI- ÉS FELSZÍN ALATTI VÍZ 

51

A felszíni vizek csoportját folyó vagy álló vizek, természetes vagy 

mesterséges tavak alkotják, ezek az édesvizek. Az édesvizekhez 

soroljuk továbbá a patakokat, a holtágakat, kavicsbányák vizeit, 

természetes és mesterséges öntöző és csatornarendszereket, 

tározókat. A felszíni vizekhez tartoznak ezen kívül a tengervizek, 

óceánok és brakkvizek (utóbbiak a kevert típusú, édes-sós vizek). 

Felszín alatti vizek közé tartoznak a talajvizek, rétegvizek, 

karsztvizek, forrásvizek. A felszín alatti, de felszín közeli vizek 

alapcsoportját alkotják a talajvizek. A talajvíz a felszín alatti 

vízkészlet azon része, amely az első vízzáró réteg fölött található. 

Általában a felső talajréteg alatti mállási törmelékben, vagy a laza 

üledékekben található víztömeg. Származhat a felszínről 

leszivárgott csapadékvízből, vagy a felszíni vizek vízáteresztő 

rétegben tovahaladó részéből. A talajvíz tározóterét felülről nem 

zárja le vízzáró réteg, vízminőség szempontjából tehát az egyik 

legveszélyeztetettebb. 



3. SZENNYVÍZ 

52

A használatból a környezetbe kikerülő víz, amelynek fizikai, 

kémiai és biológiai paraméterei közül akár egy is eltér az ivó, vagy 

felszíni vizekre vonatkozó értékektől. 

A FELSZÍNI VIZEK MINŐSÍTÉSE RENDSZERE 

1993-ig integrált vízminősítése rendszer volt életben. Ez azt 

jelentette, hogy a vízminőségi jellemzőknek azon köre, ami 

elsősorban arra van hatással, hogy milyen módon tudja biztosítani 

az adott típusú víz a benne lévő élőlények számára az életteret 

(ökológiai/biológiai vízminőségi jellemzők). A másik szempont, 

ami szerint a vízminőségi jellemzőket vizsgálták az, hogy milyen 

mértékben lehet ivóvizet előállítani a felszíni vízből. Ennek a két 

kategóriának megfelelően a vízminőségi jellemzőket felosztották 

és így kiderült, hogy melyek azok, amelyek közösek. Ennek 

alapján 3 kategóriára osztották a határértékeknek megfelelő 

felszíni vizeket. 

AZ EU-s csatlakozással ezt a rendszert át kellett alakítani. A 

környezeti állapot meghatározása érdekében egy ökológiai 



53

szemléletű vízminősítési rendszer kerül bevezetésre. Elsősorban 

azokat a vízminőségi jellemzőket foglalták csoportokba, amelyek 

a vízben élő szervezetek élettevékenysége szempontjából 

meghatározóak. Ennek megfelelően 5 nagy csoportba osztották be 

a vízminőségi jellemzőket: 

A. Oxigénháztartás jellemzői: az oldott oxigén 

koncentrációja, oxigéntelítettség, BOI, KOIps, KOIk, TOC, 

szaprobitási index 

B. N- és P-háztartás jellemzői: NH4 + , NO2 - , NO3 - , szerves 

nitrogén (mg/l, mindig átszámítják nitrogénre), összes 

foszfor, ortofoszfát (µg/l), klorofill-A 

C. Mikrobiológiai jellemzők: Coliformszám 1 ml-ben, 

fekális, Salmonella 

D. Mikroszennyezők (µg/l koncentrációtartományban) és 

toxicitás 

D1: szervetlen mikroszennyezők: Hg (µg/l) ⇒ legkisebb 

koncentráció 

D2: szerves mikroszennyezők: PAH-ok (16 ilyen vegyület, 

a legkisebb a koncentrációja a benz(a)pirénnek, ami 

bizonyítottan nagyon karcinogén), PCB-k (µg/l) 

D3: toxicitás:Daphnia-, csíra- és halteszt 



54

D4: radioaktív anyagok: különösen Csernobil óta fontos, 

vizsgálják az összes β-aktivitást, Cs, Sr, Trícium izotópok 

mérése 

E. egyéb jellemzők: pH (első osztály: pH = 6,5-8), 

vezetőképesség, vízhőmérséklet, összes lebegő anyag, 

zavarosság, keménység. 



55



II. 

MINTA TÍPUSOK, MINTAVÉTEL, MINTA TARTÓSÍTÁS 

MINTA TÍPUSOK 

A vízanalitikában három fő mintatípust különböztetünk meg: 

1. IVÓVÍZ, 

2. FELSZÍNI– ÉS FELSZÍN ALATTI VÍZ, 

3. SZENNYVÍZ. 

1. IVÓVÍZ 

Az ivóvíz minőségére vonatkozóan az egyes országok 

szabványai eltérőek. Az ENSZ egészségügyi szervezete, a WHO 

ajánlásokat fogalmazott meg, hogy az ivóvízben milyen anyagok, 

milyen mennyiségben lehetnek jelen, standardokat, határértékeket 

állapítottak meg. A határértékeket állatkísérletekkel állapítják 

meg: azt a dózist határozzák meg, amely biztosan nem okoz 

elváltozást az állat szervezetében az állat egységnyi testtömegére 

vonatkoztatva. 

Ezt átszámítják egy 70 kg-os átlag emberre + még biztonsági 

faktorokat is alkalmaznak. 

56

Biztonsági faktorok: 

• 10-es faktor: ismert a hatás, van elegendő adat az anyagra 

(tized koncentráció). 

• 100-as faktor: nem ismert a hosszú ideig tartó hatása, de 

biztos, hogy nem karcinogén, nem mutagén, nem teratogén 

az anyag. 

• 1000-es faktor: kevés adat 

• 10 -5 -es a csökkentő érték, ha karcinogén az anyag. 

IVÓVÍZ: tartalmazza az emberi szervezet számára szükséges 

anyagokat, de nem tartalmaz egészségre ártalmas komponenst, 

élő szervezetet. 

A magyarországi ivóvíz szabvány 1989. óta van hatályban, kisebb 

változtatásokkal. Tartalmazza a megállapított vízminőségi 

jellemzőket, a mértékegységeket, határértékeket, amely megfelelő, 

illetve tűrhető. 

Néhány példa: 

• hőmérséklet: 20-25 °C 



57

• íz- és szagerősség: 1-3, hígítási viszonyszám. A vizsgáló 

tesztelő egyénnel végtelen hígítási sorban klór-fenol 

különböző koncentrációjú oldatait szagoltatják. Minél 

kisebb koncentrációban megérzi a klór-fenol szagát annál 

érzékenyebb az illető orra. A vízmintákat is többszörös 

hígításban szagoltatják meg, és azt vizsgálják, hogy 

hányadik hígításnál érez szagot a tesztelő személy. 

• szulfátion koncentráció: 200-300 mg/l. de a Mg 2+ 

koncentráció nem haladhatja meg az 50 mg/l-t, mert a 

MgSO4 (keserűsó, ami hashajtó). 

• vas-ion koncentráció: 0,2-0,3 mg/l, de geológiai 

sajátosságok miatt haladja meg a határértéket bizonyos 

helyeken. A Fe 2+ → Fe 3+ lesz az oxigén hatására mire felér 

a kútból. Fe 3+ + H2O → Fe(OH)3 rozsdabarna csapadék a 

hidrolízis eredménye. 

• zavarosság: 1-2 NTU lehet. 

• mangániontartalom: 0,1-0,1 mg/l. 

• nitrátion-tartalom: 20-40 mg/l. A víznyerőhely jellegétől 

függően: védett réteg (magasabb koncentráció is 

megengedett) vagy nem védett réteg. 

• KOI, klorid-, szulfid-, ammóniumion koncentráció is a 

víznyerőhely jellegétől függő határértékekkel jellemezhető. 



58

A KOI (szerves anyag koncentráció) és az ammóniumion 

koncentráció a mély rétegekben, levegőtől elzárt helyeken 

a mikrobiális tevékenységből fakadóan megjelenik, de nem 

antropogén eredetűek. 

Ivóvízminősítés fizikai és kémiai vizsgálat alapján 

(MSz 450/1-1989. sz. szabvány előírásai) 

A víznyerőhely jellegétől független határértékek 

Jellemző 

Mérték- 

Határértékek 

Megmegnevezése 

egység megfelelő tűrhető 

jegyzés 

Hőmérséklet oC 20 25 kívánatos 7-15 

Zavarosság FTU 1 2 

pH legalább 

legfeljebb 



7.0 

8,0 

6.8 

8,5 

59

Fajlagos elektromos 


20 oC-on Összes keménység legalább 

legfeljebb 



µS/cm 

CaO mg/dm 3 

1350 

50 

250 

1600 

50 

350 

Hidrogén-karbonát legalább 

mg/dm3 > 30 

Szulfát mg/dm3 200 300 

Vas mg/dm 3 0,2 0,3 

Mangán mg/dm 3 0,1 0,1 

Nátrium mg/dm 3 200 

Jellemző 

megnevezése 

A víznyerőhely jellegétől függő határértékek 

víznyerőhely 

jellege 

Klorid Talajvíz 


Ammónium Talajvíz 


Nitrát Talajvíz 


KOIMnO4 

Talajvíz 


megfelelő tűrhető 

határértékek mg/dm3 80 

100 

80 

100 

0,1 

0,2 

0,2 

0,5 

20 

40 

20 

40 

2,5 

3,0 

2. FELSZÍNI- ÉS FELSZÍN ALATTI VÍZ 

A felszíni vizek csoportját folyó vagy álló vizek, természetes vagy 

mesterséges tavak alkotják, ezek az édesvizek. Az édesvizekhez 

soroljuk továbbá a patakokat, a holtágakat, kavicsbányák vizeit, 

természetes és mesterséges öntöző és csatornarendszereket, 

3,5 

3,5 

60

tározókat. A felszíni vizekhez tartoznak ezen kívül a tengervizek, 

óceánok és brakkvizek (utóbbiak a kevert típusú, édes-sós vizek). 

Felszín alatti vizek közé tartoznak a talajvizek, rétegvizek, 

karsztvizek, forrásvizek. A felszín alatti, de felszín közeli vizek 

alapcsoportját alkotják a talajvizek. A talajvíz a felszín alatti 

vízkészlet azon része, amely az első vízzáró réteg fölött található. 

Általában a felső talajréteg alatti mállási törmelékben, vagy a laza 

üledékekben található víztömeg. Származhat a felszínről 

leszivárgott csapadékvízből, vagy a felszíni vizek vízáteresztő 

rétegben tovahaladó részéből. A talajvíz tározóterét felülről nem 

zárja le vízzáró réteg, vízminőség szempontjából tehát az egyik 

legveszélyeztetettebb. 



3. SZENNYVÍZ 

A használatból a környezetbe kikerülő víz, amelynek fizikai, 

kémiai és biológiai paraméterei közül akár egy is eltér az ivó, vagy 

felszíni vizekre vonatkozó értékektől. 

61

A FELSZÍNI VIZEK MINŐSÍTÉSE RENDSZERE 

1993-ig integrált vízminősítése rendszer volt életben. Ez azt 

jelentette, hogy a vízminőségi jellemzőknek azon köre, ami 

elsősorban arra van hatással, hogy milyen módon tudja biztosítani 

az adott típusú víz a benne lévő élőlények számára az életteret 

(ökológiai/biológiai vízminőségi jellemzők). A másik szempont, 

ami szerint a vízminőségi jellemzőket vizsgálták az, hogy milyen 

mértékben lehet ivóvizet előállítani a felszíni vízből. Ennek a két 

kategóriának megfelelően a vízminőségi jellemzőket felosztották 

és így kiderült, hogy melyek azok, amelyek közösek. Ennek 

alapján 3 kategóriára osztották a határértékeknek megfelelő 

felszíni vizeket. 

AZ EU-s csatlakozással ezt a rendszert át kellett alakítani. A 

környezeti állapot meghatározása érdekében egy ökológiai 

szemléletű vízminősítési rendszer kerül bevezetésre. Elsősorban 

azokat a vízminőségi jellemzőket foglalták csoportokba, amelyek 

a vízben élő szervezetek élettevékenysége szempontjából 

meghatározóak. Ennek megfelelően 5 nagy csoportba osztották be 

a vízminőségi jellemzőket: 



62

E. Oxigénháztartás jellemzői: az oldott oxigén 

koncentrációja, oxigéntelítettség, BOI, KOIps, KOIk, TOC, 

szaprobitási index 

F. N- és P-háztartás jellemzői: NH4 + , NO2 - , NO3 - , szerves 

nitrogén (mg/l, mindig átszámítják nitrogénre), összes 

foszfor, ortofoszfát (µg/l), klorofill-A 

G. Mikrobiológiai jellemzők: Coliformszám 1 ml-ben, 

fekális, Salmonella 

H. Mikroszennyezők (µg/l koncentrációtartományban) és 

toxicitás 

D1: szervetlen mikroszennyezők: Hg (µg/l) ⇒ legkisebb 

koncentráció 

D2: szerves mikroszennyezők: PAH-ok (16 ilyen vegyület, 

a legkisebb a koncentrációja a benz(a)pirénnek, ami 

bizonyítottan nagyon karcinogén), PCB-k (µg/l) 

D3: toxicitás:Daphnia-, csíra- és halteszt 

D4: radioaktív anyagok: különösen Csernobil óta fontos, 

vizsgálják az összes β-aktivitást, Cs, Sr, Trícium izotópok 

mérése 

F. egyéb jellemzők: pH (első osztály: pH = 6,5-8), 

vezetőképesség, vízhőmérséklet, összes lebegő anyag, 

zavarosság, keménység. 



63



MINTAVÉTEL 

A vízmintavételi helyek kiválasztása. 

A tanulmányozott rendszerek (vízgyűjtő, folyószakasz, tó, 

szennyvíztelep, stb.) vizsgálata során először a mintavétel helyét 

kell kijelölni, majd ezt követi az adott helyen a mintavételi pont 

kiválasztása. 

Általában már a vizsgálat céljának rögzítése során sor kerül a 

mintavételi helyek körülbelüli megállapítására. 

Például egy víztisztító műtárgy hatásfok-vizsgálata esetén a 

befolyó és elfolyó vízből kell megfelelő mintákat venni. 

Más a helyzet, ha egy vízfolyásban vagy tóban valamilyen 

szennyvíz bevezetés hatását kell tanulmányozni. Az esetek 

többségében ilyenkor a tanulmányozott rendszerben, térben és 

időben is inhomogén vízminőség-eloszlást találunk. Az 

inhomogén vízminőség-eloszlás oka kettős: 

• többféle víz találkozása után egyrészt az elkeveredés még nem 

következett be, másrészt függőleges irányban hőmérsékleti 

rétegződés lehetséges (pl. mély tavak, tározók); 

64

• az egyébként homogén rendszerben egyes komponensek 

eloszlása inhomogén. 

Például a vízben nem oldódó anyagok víztől eltérő fajsúlya miatti 

rétegződés következik be; (olajok felúsznak, lebegő anyagok 

leülepednek) vagy a kémiai és biológiai reakciók eltérőek a 

rendszer különböző helyein. A víz felszínének közelében a 

fokozottabb fotoszintézis miatt változhat pl. a pH, oldott 

gáztartalom stb. 

Emellett a mintavétel helyének kijelölése során figyelembe kell 

venni: 

• a vízhozamokat, szennyvízbevezetéseket 

• a helyi adottságokat (pl. hidak szelvényében a 

keresztszelvényben a mintavételezés is egyszerűbben 

elvégezhető), 

• az elővizsgálatok eredményeit (pl. légi felderítés, az elkeveredés 

tanulmányozása színezék vagy radioaktív nyomjelzős 

technikával stb.) 

A kijelölt helyen, adott szelvényben a mintavételi pont 

meghatározása alapvetően a vízminőség inhomogenitásától függ. 

Leggyakrabban nagyobb vízfolyásokban - pl. Duna - találkozunk 

inhomogén vízminőség-eloszlással, ilyenkor az adott 



65

szerelvényben több ponton - keresztszelvényben és mélységben 

(horizontális és vertikális) - kell vízmintát venni. 

Különös gonddal kell kijelölni a mélységi mintavételi pontokat. 

Ügyelni kell arra, hogy a felülúszó, illetve a fenéküledék ne 

zavarjon, ezért a felszín alatt, illetve a mederfenék felett legalább 

30 cm-rel kell a mintavételi pontot kijelölni. Esetenként azonban a 

mintavételi pont a felszíni réteg vagy a fenéküledék is lehet. 

Szennyvizek esetén, csatornákban gyakran előfordul lamináris 

áramlási szakasz. Ezek nem alkalmasak a vízminőséget jellemző 

minták vételére. 

Megfelelőbb a mintavétel bukóknál, szűkületeknél. Itt a turbulens 

áramlási viszonyok miatt jobb az elkeveredés, s nem várható 

felúszás, vagy kiülepedés miatt mintatorzulás. A turbulens áramlás 

biztosítására beépített bukó alatti csatornaszakaszon a 

csatornaátmérő 3-5-szörös távolságánál kell emiatt a mintát venni. 

A vízmintavétel körülményei, mintatípusok 

A kijelölt mintavételi ponton, a meghatározott időben, a szükséges 

vizsgálatok elvégzéséhez elegendő mennyiségű vízmintát kell 

venni. Az egyes komponensek meghatározásához szükséges 

mintatérfogat az analitikai módszertől függ. Ezért a mintavételezés 

előtt a vízminta mennyiségét is gondosan meg kell tervezni. 



66

Figyelembe kell venni, hogy számos komponens nem vizsgálható 

ugyanazon mintából, mert különböző tartósítószereket kell 

használni. Ezért esetenként a vízmintát több edénybe veszik. Az 

oldott gázok távozhatnak, ha a minta levegővel érintkezik, ezért 

gázok vizsgálata esetén a mintatároló edényt buborékmentesen 

kell megtölteni. 

(Más esetben éppen az ellenkezője szükséges, mint például 

biológiai vizsgálat, vagy olyan komponens - lebegőanyag - esetén, 

amelyet homogenizált mintából kell meghatározni.) 

A vízmintavétel során pontmintákat, sorozat- vagy átlagmintákat 

gyűjthetünk periodikusan, vagy folyamatosan. 

A pontmintánál a teljes vízminta-mennyiséget egy pontról, 

egyszerre veszik. Ez a minta a vizet az adott ponton, egyetlen 

pillanatban jellemzi. 

Az átlagmintákat úgy kapjuk, hogy több, ugyanazon helyről 

meghatározott időközönként vett pontmintát (időbeni átlagminta), 

vagy a vizsgált rendszer különböző helyeiről (térbeli átlagminta) 

származó, egy időben vett pontmintát összeöntünk. Az átlagminta 

a vizsgált rendszer vizének átlagos összetételét jellemzi adott 

időtartamra vagy térre vonatkoztatva. 



67

Az átlagminta készítésénél a pontmintákból olyan térfogatú 

azonos mennyiséget kevernek össze, hogy a minta végleges 

mennyisége elég legyen a vizsgálatokhoz. 

Ez a módszer akkor helyes, ha a mintavétel ideje alatt a vízhozam 

állandó, illetve, ha valamennyi mintavételi hely azonos értékű. 

Időben változó vízhozam esetén a pontmintákból a vízhozammal 

arányos térfogatokat vesznek, és ezek összekeverésével készítik az 

átlagmintát. 

Sorozatmintát vehetünk például egy vízfolyás adott helyén, annak 

különböző mélységeiből (mélységi sorozatminta), vagy egy 

meghatározott mélységből a vízfolyás különböző helyeinél (térbeli 

sorozatminta). 

Periodikus és folyamatos mintát vehetünk adott időintervallum 

alatt vagy rögzített áramlási sebességeknél és ezeket vizsgálhatjuk 

egyedileg vagy összekeverve. 

Olyan pontmintákból, amelyek összekeverése csapadékképződést 

vagy oldódást eredményez, átlagmintát készíteni nem szabad. 

Ilyen eset leggyakrabban olyan helyeken fordul elő, ahol a pH- 

érték nagymértékben változik (egyik pontminta savas, a másik 

lúgos). Ilyenkor a pH=7,5 alatti pontmintákból egy savas, a pH 7,5 

feletti pontmintákból pedig egy lúgos átlagmintát készítenek. 



68

Más típusú mélységi mintát kell vennünk egy felszín alatti 

vízkészlet jellemzésére. Ilyenkor a mintát a vízkivételnél, vagy 

erre a célra kialakított figyelő-kutakból veszik. 

Ez esetben a mintagyűjtés megkezdése előtt addig kell 

szivattyúzni a vizet a kútból, míg az legalább kétszer-háromszor ki 

nem cserélődik. 

Azaz, előbb el kell távolítani a figyelőkútban lévő pangó vizet, s 

biztosítani kell, hogy új, friss rétegvíz jusson a figyelőkútba. A 

szükséges előszivattyúzás idejét a kút és a szivattyú jellemzői 

alapján számíthatjuk, vagy még pontosabb, ha meghatározzuk egy 

könnyen mérhető jellemző komponens (pH, vezetőképesség, stb.) 

időbeni változását. Ha ez már nem változik, elkezdhető a 

mintázás. 

A biológiai minősítés nehézségeit az összefüggések 

bonyolultsága tovább fokozza. Általában 1-2 liternyi merített 

vízmintából is biológiai minősítés csak fenntartásokkal végezhető 

el. A sok minőséget befolyásoló tényező közül, pl. csak az 

élővilág egyszerű merítéssel nem észlelhető fajait (hínár 

növények, alga-gyepek, bevonatok fenéklakó állatok, halak, 

esetleg más gerinces állatok stb.) említjük vagy esetenként az 

indikátor-szervezetek kis számát (ivóvíz). 



69

A vízmintavétel eszközei 

A vízmintavételre két lehetőség van: a manuális és az automatikus 

mintavételezés. 

A manuális mintavétel során a megfelelő mintavevő eszköz 

segítségével, kézzel végzik a mintavételt. A mintavételi eszközzel 

szemben támasztott alapvető követelmény, hogy anyaga ne 

okozzon változást a mérendő komponensek koncentrációjában. 

Például ne oldódjon be, vagy a falán ne adszorbeálódjanak egyes 

vegyületek. 

Ez a változás minimálisra csökkenthető, ha a mintavétel után 

azonnal áttöltjük a vízmintát a mintatároló edénybe. 

Esetenként a vízminták célszerű közvetlenül a mintatároló 

edénybe venni, mint például olajtartalom vagy oldott gázok 

meghatározásánál. 

A legegyszerűbb vízmintavételi eszköz a vödör vagy egy széles 

szájú edény, amellyel a vizek felső rétegéből meríthető a vízminta. 

Az esetek többségében a legtöbb komponens vizsgálatához ez a 

módszer megfelelő. 

Előfordul, hogy a mintákat meghatározott mélységből kell venni. 

Erre a célra többféle mintavevő készülék ismeretes. A 

legegyszerűbb megoldás a Mayer-féle súllyal terhelt és dugóval 

zárt palack, amelyet zsinóron a vízbe süllyesztenek. 



70

A megfelelő mélység elérésekor a palack dugójához rögzített 

zsinór megrántásával a dugót kihúzzák. A közvetlenül palackba 

történő mintavétel helyett használhatunk különböző megoldású 

mintavevőt is. Ezek általában nyitott hengeres edények, amelyek 

nyílásait rugós fedelek zárják le. A mintavevőt nyitott helyzetben, 

rögzített fedelekkel a kellő mélységbe engedik. Így a nyitott 

mintavevőn az adott réteg vize szabadon átfolyhat. Ezután - 

felülről vezérelve- a záró fedelekkel a hengert hézagmentesen 

lezárják, és a felszínre húzzák. A vízminták leeresztő csapon 

keresztül töltik palackokba. 

A különböző mélységből történő mintavétel elvégezhető un. 

mozgószondás szivattyúkkal is. 

Egyes esetekben a mintavételt különleges módon kell 

végrehajtani. Ezek során olyan mintavevő eszközöket használunk, 

amellyel például a felszínen úszó olajhártyából vagy a 

fenéküledékből lehet mintát venni. Ide sorolhatók továbbá a 

különböző planktonhálók, amelyek a biológiai vizsgálatokhoz 

szükséges mintagyűjtésre alkalmasak. 

Az automatikus mintavételezés két alaptípusa ismeretes. Az egyik 

pontminták, a másik átlagminták gyűjtésére alkalmas. 



71

Az egyszerűbb készülékek csak időarányos mintavételre 

alkalmasak, de egyre több mintavevő készülék megfelelő 

vízhozam-mérővel vezérelve vízhozam arányos mintavételt is 

biztosit. 

Az automatikus mintavevők rendszerint 24-48 órán keresztül 

üzemeltethetők ellenőrzés nélkül. A pontminták mennyisége és a 

mintavétel gyakorisága (5, 10, 15, 30 percentként) szabályozható. 

A modern készülékek lehetőséget nyújtanak a minta 4 o C-ra való 

hűtésére, sötétben tárolására is. 

Automatikus mintavevőkkel vett mintákból egyes jellemzők - 

például hőmérséklet, oldott gázok, stb. - nem mérhetőek. Bizonyos 

komponensek - például oxigénfogyasztás, nitrogén-formák stb. - 

vizsgálata során a tartósítószert előzetesen bele kell tenni a 

mintavételi edénybe. 

Az automata mintavevők kiválasztásának követelményei: 

• minél kevesebb vízbemerülő és vízzel érintkező, mozgó 

alkatrésszel rendelkezzen, 

• korróziónak és víznek ellenálló, egyszerűen működtethető és 

karbantartható legyen, 



72

• szilárd anyagok ne okozzanak könnyen eltömődést, 

• a szállított térfogat pontos legyen. 



MINTA-TARTÓSÍTÁS 

A mintavétel és az analízis között eltelt idő - szállítás, tárolás- alatt 

a meghatározandó komponensek különbözőképpen változhatnak 

meg. A vízminta tartósításának célja az, hogy a víz jellemző 

tulajdonságait a mintavételtől a feldolgozásig ugyanolyan 

állapotban megőrizze, mint amelyben azok a mintavétel 

időpontjában voltak. 

A nem tartósított vízmintában a következő főbb változások 

mehetnek végbe: 

• a mikroorganizmusok (baktériumok, algák) élettevékenysége 

folytán biokémiai folyamatok zajlanak le, amelyek során 

73

megváltozhat a BOI, keménység, lúgosság, pH-értéke, a szén- 

dioxid, szerves-, nitrogén-, foszfor-, szilícium-vegyületek 

koncentrációja: 

• egyes vizsgálandó komponensek oxidálódhatnak a levegő 

oxigénjének hatására, mint például egyes szerves vegyületek, 

kétértékű vas, szulfidok, stb. 

• összetevők kiválhatnak, illetve oldatba mehetnek, mint például 

a kalcium-karbonát, egyes fém-vegyületek stb. 

• a pH, az elektromos vezetőképesség, a lúgosság, a szén-dioxid, 

keménység, stb. megváltozhat a szén-dioxid levegőből történő 

oldódásával. 

• oldott és kolloid fémvegyületek, szerves anyagok 

adszorbeálódhatnak a mintatároló edény falán vagy a vízben 

lévő lebegő anyagokon. 

• polimer vegyületek depolimerizálódhatnak, mint például a 

kondenzált szervetlen foszfátok. 

Néhány vízminőségi jellemző igen rövid idő alatt változik. Ezeket 

vagy csak a helyszínen lehet meghatározni (pl.: hőmérséklet, 

szabad szén-dioxid, oldott oxigén), vagy az analízist meg kell 

kezdeni a komponens megkötésével, ilyen például az oldott oxigén 

“lecsapása” (csapadék formában mangán-oxi-hidroxidként való 

megkötése). 



74

Amennyiben külön akarjuk vizsgálni a vízben oldott- és lebegő 

anyagokat, úgy a szűrést is a helyszínen kell végezni, az előírások 

szerint 0,45 µm pórusméretű membránszűrővel, mert a 

lebegőanyag tartalom is változik az időben. 

Viszonylag lassabban változó komponensek tartósíthatók 

megfelelő vegyszerek alkalmazásával, de általánosan használható, 

minden komponens megőrzésére alkalmas tartósítószer nincs. 

Az elemzésekhez rendszerint ezért kell több edényben a vízmintát 

tárolni és a különböző tartósítószerekkel kezelni. 

A gyakorlatban alkalmazott tartósító módszerek: 

• a minta hűtése 4 o C-ra, 

• a savas körülmények (pH12) 

• oxidáló szerek alkalmazása (HNO3 és K2Cr2O7) 

• oldószerek (kloroform, széntetraklorid) 

• dezinficiáló szerek (HgCl2) alkalmazása. 

Nem lehet általános szabályokat felállítani arra sem, hogy a 

tartósított vízmintában milyen időn belül kell az analízist 

elvégezni. Általában minél szennyezettebb a vízminta, annál 

gyorsabban változik az összetétele a tárolás során. Mivel a 

tartósító anyagok sem védenek teljesen a változásoktól, ezért a 



75

tartósított mintákat is a kivételt követő legrövidebb időn belül fel 

kell dolgozni. 

MSZ 448/46-1988. sz. szabvány előírásai tartalmazzák a 

leggyakrabban alkalmazott tartósítási módok esetén a 

mintavételtől számított, adott időn belül meghatározható 

komponensek listáját. 

Külön hangsúlyoznunk kell a vízminta tárolására szolgáló edény 

anyagának jelentőségét: 

• az edény anyaga megváltoztathatja a vízminta összetételét, 

például üvegből kioldódhat a nátrium, szilícium, míg a 

műanyagból szerves anyagok (esetleg az előzően tárolt, erősen 

szennyezett, mintából adszorbeálódott anyagok); 

• a meghatározandó komponensek adszorbeálódhatnak az edény 

falán, így például a fémtartalom az üveg felületén ioncserével 

megkötődhet vagy olajok, detergensek peszticidek 

adszorbeálódhatnak a műanyag falán; 

• reakció játszódhat le egyes komponensek és az edény anyaga 

között, mint például a víz fluorid tartalma és az üveg között stb. 

Az egyes komponensek meghatározására szolgáló vízminták 

tárolására javasolt edényeket ugyancsak előírás rögzíti. 



76

Általában kis koncentrációk esetén jelentős a változás. Általános 

szempont szerint a szerves anyagok analíziséhez üvegedényben, 

szervetlen összetevők vizsgálatához műanyag palackban tárolják a 

vízmintát. Az edények tisztására krómkénsavat (üvegek), illetve 

sósav oldatot (műanyag) használnak. 

Vízminőségi komponensek meghatározása 

A szakszerűen és jellemző módon vett vízminta igen lényeges. Ez 

azonban szükséges, de nem elégséges feltétele a szennyezések 

megismerésének. A részletes, a szennyező komponens 

minőségének és koncentrációjának megfelelően megválasztott 

vízanalízis ad erről számszerű eredményt. Az alkalmazható 

vizsgálati módszerek az analitika teljes körét érintik, az egyszerű 

gravimetriás, titrimetriás meghatározásoktól a bonyolult és nagy 

szakmai felkészültséget igénylő gázkromatográfiás, és kapcsolt 

(több módszert együttesen alkalmazó) eljárásokig. A különböző 

mérési, elemző módszerek az alábbiak szerint csoportosíthatók: 

• tájékoztató jellegű mérések, a szennyezettség nagyságrendjének 

becslésére, 

• gyors vizsgálatok, a mennyiség közelítő meghatározásához, 



77

• helyszíni vizsgálatok, a közel pontos mennyiségi 

meghatározásokra, 

• laboratóriumi vizsgálatok, a pontos mennyiségi 

meghatározásokhoz. 

Az adott célra megfelelő helyes mérési módszert a betartandó 

határértékek alapján lehet kiválasztani. Egy módszer általában 

akkor alkalmas a minősítésre, ha a módszer: 

• kimutathatósági határa a kérdéses komponens határértékének 

minimum 20 %-a, 

• szórása a határérték 0,05-szorosa, vagy ennél kedvezőbb, 

• mérési tartománya a határérték négyszeresét meghaladja. 



78

KVANTITATÍV KÉMIAI ANALÍZIS ALKALMAZÁSA A 



VÍZANALITIKÁBAN 

A vízanalitikában az analitikai kémia négy fontos területe van: 

1. Gravimetria 

2. Titrimetria 

3. Spektrokémia 

4. Elválasztástechnika (kromatográfia) 

79



1. GRAVIMETRIA 

Az analitikai kémia klasszikus módszere, amely a mérendő 

komponensek kvantitatív elválasztása során nyerhető szilárd 

komponenst és/vagy terméket tömegméréssel határozza meg. 

Amennyiben termék tömegének mérése történik, úgy a 

sztöchiometria elve alapján számítható a keresett komponens 

mennyisége. 

Gyakorlati alkalmazása legtöbbször: 

a lebegőanyag-tartalom meghatározás, 

az összes szárazanyag-tartalom mérés, 

a kettő kombinációja alapján az összes oldott komponens, 

vagy a szervesanyag-tartalom meghatározása. 

Eszközei: hiteles térfogatmérő eszköz, hiteles, vagy kalibrált 

analitikai mérleg, szárítószekrény, izzító kemence, hőálló tégely 

(porcelán, kvarc, platina), bemérő edény, exszikkátor. 

80

A vízanalitikában leggyakrabban a lebegőanyag-tartalom mérése 

történik gravimetrikusan. Ekkor általában 0,45 µm pórus-méretű 

szűrőn átpréselt vízből fennmaradó szilárd fázis tömegét mérik. 

A mérés során az ismert tömegű szűrőlapon fennmaradó anyag 

abszolút száraz tömegét határozzák meg úgy, hogy a lapkát 105 

0 C-on tömegállandóságig szárított ismert tömegű bemérő edénybe 

helyezik, majd az egészet 105 



0 C hőmérsékleten 

szárítószekrényben tömegállandóságig szárítják. 

(Tömegállandóság: az az állapot, amikor a szárítási idővel a tömeg 

nem változik). 

Másik alkalmazási terület az oldott anyag tömegének 

megállapítása. Ekkor a szűrlet aliquot (ismert térfogat) 

mennyiségét ismert tömegű bepárló edénybe mérve, azt 

kíméletesen (60 

0 C) bepárolják, majd 105 

tömegállandóságig szárítják és visszamérik. 

moldott anyag = mösszes – medény 

összefüggés adja meg a keresett értéket. 

0 C-on 

81

A vízmintára vonatkoztatott lebegőanyag-koncentrációt az 

eredetileg felhasznált minta mennyisége alapján 1 dm 3 -re adják 

meg mg-ban. 

Az ismert tömegű (szűrőpapírral együtt) szilárd fázist 

izzítókemencében (ismert tömegű, 600 0 C-on előzetesen kiizzított 

tégelyben) elégetve a minta hamutartalma, más szóval szervetlen 

anyagtartalma határozható meg. 

A két tömeg ismeretében számítással a szervesanyag-tartalom is 

adódik. 



mszerves = mösszes – mhamu 

A víz típusának fontos szerepe van annak eldöntésében, hogy 

mennyi legyen a kiindulási minta mennyisége. Akár a 

lebegőanyag-tartalom, akár az oldott komponens mennyisége 

szempontjából ezt figyelembe kell venni. Ezt az analitikai mérleg 

teljesítőképessége határozza meg elsősorban. Az analitikai mérleg 

jellemzője, hogy 0,1 mg pontossággal mér, tehát a gravimetriás 

mérések során ezt figyelembe kell venni. Ha pl. 100 cm 3 a 

kiindulási térfogat, akkor 1 dm 3 –re csak mg nagyságrendben 

adható meg az eredmény (mg/dm 3 ). 

82



2. TITRIMETRIA 

A vízanalitikában a következő titrimetriás módszerek terjedtek el: 

1. Acidi-alkalometria 

2. Csapadékos titrálások 

3. Oxidimetria 

4. Komplexometria 

Az acidi-alkalometria azt jelenti, hogy ismert koncentrációjú sav, 

vagy bázis a titráló ágens, mellyel bázist, vagy savat titrálnak 

vizes közegben megfelelő indikátor jelenlétében. Indikátornak a 

titrálás végpontját (sav-bázis egyensúly) jelző anyagokat 

nevezzük, vagy egyéb végpont-jelzésre alkalmas módszereket is 

alkalmaznak. 

E módszer tipikus példája a víz m- és p-lúgosságának, illetve 

savasságának meghatározása. 

A vizek lúgosságát olyan kationok okozzák, amelyek a vízben 

hidroxilionokkal vagy gyenge savak anionjaival vannak 

egyensúlyban, mint például a karbonátok, a hidrokarbonátok stb. 

A lúgosságot tehát az említett anionok helyettesítéséhez szükséges 

erős sav mennyiségével határozzuk meg. 

83

A természetes vizeknél a lúgosságot rendszerint az alkálifém és 

alkáli földfém hidrogénkarbonátok okozzák. Ebben az esetben a 

víz pH értéke 8,3 alatt van. Így gyakorlatilag az összes lúgosság 

megfelel a hidrogénkarbonát tartalomnak. 

Az oldott karbonátok és hidroxidok a pH értékét 8,3-nál 

nagyobbra növelik. Az összes lúgosságnak azt a részét, amely 

meghaladja a pH = 8,3 értéket, a víz szabad lúgosságának 

nevezzük( p-lúgosság ). 

A meghatározásra az alábbi reakció ad módot 

HCO3 - + H3O + → 2H2O + CO2↑ 

A tökéletes eredmény elérése érdekében a felszabaduló 

széndioxidot forralással kell elűzni a rendszerből. 

A szabad (p)lúgosság meghatározása úgy történik, hogy ismert 

mennyiségű mintához indikátorként fenolftaleint adunk és 

megfigyeljük, van-e színváltozás. Ha lilás-rózsaszínű lesz a minta, 

az azt jelenti, hogy a pH≥8,3 , azaz szabad, vagy p-lúgossága van 

a víznek. Mértékét 0,1 mólos HCl –el történő titrálással állapítják 

meg. A titrálást addig folytatják, amíg az indikátor színe el nem 

tűnik. A fogyott sósav mennyisége ml-ben adja meg a kívánt 

eredményt az alábbi számítással: 



84

A szabad lúgosság: 



L(p)mgeé / l = a x f x C x l000 xV -1 

ahol: 

a = 0,1 M HCl mérőoldat fogyása cm 3 -ben, 

C = a mérőoldat koncentrációja (mól/l) 

f = a sósav mérőoldat faktora, 

V = a meghatározásra használt minta térfogata cm 3 -ben. 

Mértéke (amennyiben a víz nem tartalmaz OH - ionokat) 

megadja a víz CO3 2- -tartalmát mgeé-ben. 

Amennyiben a titrálatlan vízminta pH-ja 8,3 pH alatti 

(nincs fenolftalein indikátorral kimutatható lúgossága) a 

lúgosság a minta hidrogén-karbonát tartalmával azonos 

(mmól). 

Ekkor kötött (m)lúgosságról van szó. 

Az m-lúgosság-meghatározást 4,3 pH-n színt váltó 

metilvörös-brómkrezolzöld keverékindikátort alkalmazva 

célszerű elvégezni, mert ennek az átcsapása éles átmenetű, jól 

érzékelhető gyakorlatlanabb szem számára is. 

A kötött (m)lúgosság: 

ahol: 

L(m)mgeé / l = b x f x C x 1000 xV -1 

85

= 0,1 M HCl mérőoldat fogyása cm 3 -ben 

C = a mérőoldat koncentrációja (mól/l) 

f = a sósav mérőoldat faktora 

V = a meghatározásra használt minta térfogata cm 3 -ben. 

Az összes lúgosságot a két (m és p) lúgosság összege adja. 

A savasság meghatározása: 

A p-savasságot (8,3 pH értékig megállapított savasság) 100 cm 3 

mintából, fenolftalein indikátor jelenlétében, 0,1 mol/dm 3 

töménységű NaOH oldattal titrálva mérhető meg . Ebben az 

esetben természetesen a mintához adott fenolftalein indikátor 

színtelen és addig kell lúggal titrálni, amíg az oldat maradandóan 

(kb. 30 sec) rózsaszínűvé nem válik. 

A savasság mértékét a lúgosságnál leírtak szerint számítják. 

A titrálások során használt bürettánál fontos, hogy az zsírtalanítva 

legyen annak érdekében, hogy a fala jól nedvesedjen, azaz 

mérőoldat ne tapadjon rá, mert az hibás eredményt ad azáltal, 

hogy fogyásként jelentkeznek a büretta falán megtapadó cseppek 

is, holott azok nem léptek reakcióba. Hasonlóképpen probléma 

lehet a meniszkusz leolvasása is, ha nem megfelelő a büretta 

tisztasága. 

A titrálásokat mindig párhuzamos mintákkal kell elvégezni és a 

végeredményt átlag fogyás alapján kell kiszámítani. Hasznos, ha a 



86

vélt átcsapáskor megjegyzik a fogyást, majd néhány cseppel 

tovább titrálnak. Így eldönthető, hogy helyesen állapították-e meg 

a fogyás értékét. 

Nagy mennyiségű NH4 + meghatározása titrálással. 



87

Erre az eljárásra akkor lehet szükség, ha a minta nagy 

mennyiségben tartalmaz ammónium sókat (pl.: szennyvizek). 

A vizsgálathoz először erős lúg(KOH, NaOH) hozzáadásával NH3 

–t szabadítanak fel, melyet vízgőzdesztillálással kihajtva fölös, (de 

ismert) mennyiségű savban (sósav, bórsav) felfognak. Ezután a 

savfelesleget visszatitrálják. A kapott adatokból kiszámítható az 

NH4 + , vagy NH3 mennyisége. 

(l cm 3 0,1 m-os HCl 1,7032 mg NH3 –val egyenértékű). 

2.2. A csapadékos titrálások alkalmazásakor a 

meghatározandó komponenst oldhatatlan csapadék formájában 

kiválasztják a rendszerből. A csapadék teljes leválasztásához 

szükséges mérőoldat térfogatából következtetnek a mérendő 

komponens mennyiségére. 

A csapadékos titrálások pontossága annál nagyobb: 

minél kisebb a csapadék oldhatósági szorzata 

minél nagyobb a kiindulási anyag koncentrációja és 

minél jobban megközelíti az indikátorfolyamat érzékenysége 

az ekvivalenciaponot. 

Végpontjelzési módszerek. 



88

K2CrO4 indikátorral : semleges közegben a Cl - meghatározása 

Ag + -okkal alkalmas a káliumkromátos végpontjelzésre, mert a 

titrálás során előbb oldhatatlan AgCl csapadék keletkezik, majd a 

feleslegben levő Ag + -ok a CrO4 - -okkal vörösbarna Ag2CrO4 

csapadékot képeznek, ami jól kivehető színváltozást okoz. a 

vezetőképesség változást. A Cl - fogyásakor a vezetőképesség 

csökken a végpontig, majd az Ag + feleslege hatására növekedni 

kezd. Így a végpontig elért mérőoldat fogyása (azaz az Ag + 

ekvivalens mennyisége) lehetőséget ad a Cl - -tartalom mérésére. 

2.3. Az oxidimetria alapelve, hogy elektrokémiai értelemben 

oxidációnak nevezzük azokat a folyamatokat, amelyekben 

valamely ion, vagy atom elektronokat veszít, vagyis pozitív 

töltéseinek száma nő. Redukciós folyamatok pedig 

értelemszerűen azok, amelyek során elektronfelvétel történik, 

vagyis a pozitív töltések száma csökken. Pl.: 

2KMnO4 + 8H2SO4 +10CrSO4 = 23MnSO4 + 8H2O + 5Cr2(SO4)3 

ionegyenletben: 



MnO4 - + 8H + +5Cr 2+ = Mn 2+ + 4H2O + 5Cr 3+ 

2.3.1. A permanganometria nevét onnan kapta, hogy a 

titrálás során a kálium-permanganát erősen savas 

89

közegben oxidáló hatású és az oxidáció során ekvivalens 

redukált formájú komponenst oxidál. Pl.: 

2KMnO4 + 3H2SO4 =K2SO4 + 2MnSO4 +3H2O +5O 

Ezt az elvet követi a KOIKMnO4 meghatározása során a 

feleslegben alkalmazott permanganát roncsolásra el nem 

használódott részének visszatitrálására alkalmazott „fordított 

titrálás” is. Ekkor a maradék permanganátot feleslegben adott 

oxaláttal reagáltatják, majd az oxalát feleleget KMnO4 –tal 

titrálják (színtelen közegben a permanganát feleslege látható 

színt ad). 

Na2(COO)2 + H2SO4 + O = Na2SO4 + 2CO2 +H2O 

A reakció lényege, hogy az oxalát ion elektronokat ad át a 

permanganát ionnak: 



C2O4 2- ↔ 2CO2 +2e - 

2.3.2. a kromatometria az előbbiekhez hasonló elven de 

K2Cr2O7 (kálium-dikromát) alkalmazásáaval éri el az 

90

oxidációt. Mivel jóval erősebb oxidálószer a kélium- 

permanganátnál, ezért pl. a KOI meghatározásban a 

nagyobb szervesanyagtartalmú minták gyorsabb 

vizsgálata lehetséges. A felesleges kromátot Fe(II) 

mérőoldattal ferroin indikátor jelenlétében lehet 

megmérni. A modernebb megoldás az, hogy 

fotometriásan mérik a Cr(III) / Cr(VI) arányt a 

rendszerben és rögtön O2 mg/l értékben adják meg az 

oxigénfogyasztást. 

2.4. Komplexometria 

Az etilén-diamin-tetraecetsav (EDTA) vízben kevéssé oldódó, 

négyértékű sav. 



O * O * 

║ ║ 

HO – C – CH2 CH2 – C - OH 

> N – CH2 – CH2 – N < 

HO – C – CH2 CH2 – C – OH 

║ ║ 

O* O* 

A * -gal jelzett oxigén atomok elektron átadó képességük miatt az 

elektron-akceptor fém ionokkal igen stabil komplexet képeznek. 

91

Mivel az EDTA önmagában sav, ezért a komplexek stabilitása is 

nagyban pH-függő. 

Gyakorlati titrálásokra a vízben jól oldódó dinátrium sóját 

alkalmazzák (Komplexon III.). 

Titrálás közben a fémkoncentráció eleinte lassan, majd később 

erősen változik, míg a végpontban (egyenértékpont) ugrásszerűen 

igen kis értékre csökken. A végpont jelzésére olyan 

fémindikátorok alkalmasak, melyek a meghatározandó fémionnal 

laza, színes komplexet alkotnak. Titrálás során tehát a Komplexon 

III. először a szabad fémionokat köti meg, majd ezután a színes 

indikátor-komplexre kerül a sor, melyből elvonja a fémiont, és így 

színváltozás következik be. 

Komplexometriás titrálásokhoz Eriokromfekete-T és murexid 

indikátor használatos. 

A komplexometriás Ca-Mg meghatározás főleg a víz összes 

keménységének meghatározásában nagy jelentőségű módszer. A 

titrálás 9-10 pH körüli értéken Eriokromfekete-T indikátor 

jelenlétében elvégezhető. Az Eriokromfekete-T indikátor a 

kalcium ionokkal gyengébb, a magnézium ionokkal erősebb 

komplexet képez, ezért a titrálás során aelőször a Ca 2+ -okat, majd 

a Mg 2+ ionokat köti meg a Komplexon III. Végül a titrálás 



92

végpontja körül kiszorítja a komplexből az indikátort és ezért az 

oldat színe pirosból kékbe csap át. 

A kalcium komplexometriás meghatározása szelektíven lehetséges 

Mg + -ok mellett is, ha erősen lúgos közegben murexid indikátorral 

dolgozunk. A murexid ugyanis a Mg 2+ ionokat nem köti meg, de a 

Ca 2+ -nal piros színt ad. A színváltozás tehát akkor következik be, 

amikor a Ca 2+ -ok elfogynak. 



3. SPEKTROKÉMIA 

93

A spektrokémiai módszereket gyűjtőnév alatt tartják számon, így 

megkülönböztetünk 

1. emissziós, 

2. abszorpciós, 

3. atomfluroszcens spektrometriát, valamint 

4. fotometriás vizsgálati módszereket. (Ezek tovább tagolódnak 

ultraibolya-látható-infravörös spektrumokban működő 

módszerekre). 

Előbbi három az atomspektrometria, míg utóbbi a molekula- 

spektrometria területét fedi le. Mindegyik módszer a 

fényintenzitás és a koncentráció közti összefüggést használja fel 

mennyiségi elemzésre. 

Az atomspektrometriás meghatározás elve mindig az, hogy a 

mintát egy alkalmasan nagy hőmérsékletű atomforrásba (láng, 

plazma, elektromos kemence vagy ív, stb.) juttatjuk, ahol az 

termikusan disszociálódik, atomizálódik, majd a minta elemei 

alkotta "atomfelhő" szelektív spektroszkópiai tulajdonságait 

(emisszió, abszorpció, fluoreszcencia) vizsgáljuk. 

3.1.1. A lángfotometria atomemissziós módszer, vagyis 



94

alkalmazásakor az atomforrás hőmérsékletén termikusan 

gerjesztődő atomok által kibocsátott fény intenzitását (emisszióját) 

mérjük. Az adott elem atomjaira jellemző hullámhosszúságon 

kibocsátott fény intenzitása az elem mintabeli koncentrációjával 

arányos, így a detektorjel kalibrációja (mérőgörbe felvétele) révén 

szelektív mennyiségi meghatározás végezhető. Igen fontos 

megjegyezni, hogy az atomspektrometria eljárásai önállóan 

mindig az adott elem összes mintabeli koncentrációjának 

meghatározását teszik lehetővé, és nem pedig a szabad 

ionkoncentrációt! 

A lángfotométer a legegyszerűbb felépítésű, alkálifémek és 

alkáliföldfémek mérésére kialakított atomemissziós spektrométer. 

Az alkálifém atomok könnyen, már viszonylag alacsony 

hőmérsékleten atomizálhatók és gerjeszthetők, emisszós 

spektrumuk egyszerű felépítésű, főleg 400 nm-nél nagyobb 

hullámhosszú vonalakból áll (emlékezzünk csak e fémek 

jellegzetes lángfestésére). Ennek köszönhetően a műszer igen 

egyszerű felépítésű (lásd: ábra) és olcsó. Az atom- és sugárforrás 

egy kisméretű, hengeres alakú égőfejben égő, viszonylag kis 

hőmérsékletű (mintegy 2000 K) propán/bután-levegő gázeleggyel 

működő láng. 



95

A propán/bután gázt általában egy háztartási PB gázpalack, a 

sűrített levegőt pedig egy légkompresszor szolgáltatja. A mérendő 

minták halmazállapota legtöbbször folyadék, ezért a 

mintaoldatokat egy koncentrikus porlasztó segítségével aeroszollá 

alakítva juttatjuk be a lángba. Ez a porlasztó - amint azt neve is 

mutatja - két koncentrikusan elhelyezkedő (általában saválló acél) 

kapillárisból áll. A belső, kis furatméretű és a külső csőhöz képest 

a készülékbe kevésbé benyúló cső összeköttetésben van a 

mintaoldattal egy vékony, hajlékony műanyagcsövön keresztül. 

A két cső között a légkompresszorból származó sűrített levegő 

áramlik, ami a bekövetkező nyomáscsökkenés miatt egyfelől 

szívóhatást kelt (ez szívja fel a mintaoldatot), másrészről 

cseppekre szaggatja az oldatot. A cseppeket azután a kiáramló 

levegő a lángfotométerben egy ütközögömbre fújja, ami a cseppek 

további aprózódását okozza. Mivel a nagyobb oldatcseppek az ún. 

porlasztókamra alján gyűlnek össze, így a lángba végül csak az 

apró cseppekből álló aeroszol jut be. 

A láng hőmérséklete elegendő ahhoz, hogy a mintaoldatban 

található alkálifém vegyületeket hatékonyan atomizálja és ezeket 

az atomokat gerjessze, a mintából származó többi atom 

atomizációja és gerjesztődése azonban csak kis mértékben 



96

következik be. 

Mivel a többi elem emissziós vonalai amúgy is inkább az UV 

tartományban jelentkeznének, így a lehető legegyszerűbb 

felépítésű optikai rendszer, egy színszűrő is megfelelő a mérendő 

elem emissziós vonalának kiválasztásához a láng spektrumából 

(természetesen mindig a mérendő elemnek megfelelő színszűrőt 

kell használnunk). A színszűrőn átjutott, a mérendő elem 

mintabeli koncentrációjával arányos intenzitású fényt egy optikai 

lencse egy elektromos fotocellára fókuszálja, amely megméri 

annak intenzitását - az ezzel arányos elektromos jel látható a 

műszer kijelzőjén. 

A láng azonban saját (mintaoldattól független) fénnyel is 

rendelkezik; az ebből származó fényintenzitást úgy vesszük 

korrekcióba, hogy az elektronikus detektor jelét a kalibráció 

kezdetekor a "vakoldat" porlasztásakor nullára állítjuk. 



97



ábra. a lángfotométer vázlatos felépítése 

A lángfotométer hasznos mérési tartománya tipikusan 1-10 

mg/L (mg·dm- 3 , ppm), a mérés precizitása 1-2% körüli és 

elsősorban a Na, K, Li, Cs, Rb, Sr elemek meghatározására 

alkalmas, de kisebb érzékenységgel például a Ca, Ba elemek 

mérése is elvégezhető. Ezen elemek a természetben és az élő 

szervezetekben viszonylag magas, több tíz vagy több száz ppm 

koncentrációban fordulnak elő, ezért a lángfotométer alkalmazása 

igen elterjedt közepes pontosság-igényű, rutin mérések céljaira 

98

(pl. klinikai, biológiai vagy vízvizsgálati laboratóriumok). 

KALIBRÁCIÓS GÖRBE ÉS HASZNÁLATA 

A kalibráció során ismert koncentrációjú minták segítségével 

analitikai mérőgörbét (kalibrációs görbét) veszünk fel, ami a 

műszer által mért jelet ábrázolja a mérendő mintakomponens 

koncentrációja/anyagmennyisége függvényében. E mérőgörbének 

és az ismeretlen minta mérésekor kapott jel birtokában 

megállapítható, hogy a mérendő komponens milyen 

koncentrációban van jelen a mintában. Többféle kalibrációs 

eljárás ismeretes, ezek közül a közvetlen (direkt, klasszikus) 

kalibrációt alkalmazzuk a leggyakrabban. Ennek használatát az 

alábbi ábra szemlélteti. 



99



100

A MÉRÉSI ADATOK GRAFIKUS KIÉRTÉKELÉSÉRÓL 

A mért pontsorok grafikus kiértékelése a legtöbbször egyenes 

szakaszok keresésén, kihúzásán vagy azok metszéspontjainak 

keresésén alapul. Ne feledjük, hogy mivel a mérési görbék 

linearitása mindig csak korlátozott tartományban érvényes, és ez a 

tartomány is viszonylagos (pl. a grafikon arányaitól nagyban 

függ), ezért ez a megközelítésmód pusztán egyszerű közelítés. 

Ezért: 

• Az egyenesekkel közelített adatszakasz mindig legalább 4- 

5 pontból álljon, hogy az illesztett egyenes helyzete 

megbízható legyen. 

• Ne erőltessük a linearitást olyan adatpontokra, amelyek 

szemmelláthatóan már nem illeszkednek egy egyenesre. 

• Kalibrációs egyenesek kihúzása esetén a nulla 

koncentrációnál mért jelet - még akkor is, ha annak értéke 

pontosan nulla - ugyanolyan adatpontként vegyük 

figyelembe az illesztésnél, mint az összes többit (ne origóból 

kiinduló egyenest illesszünk feltétlenül). 

• azok metszéspontjához tartozó mérőoldat-fogyással 



105

közelítjük az ekvivalenciapont helyét. 



106

3.1.2. Plazma-emissziós spektrometria 

Az alacsony lánghőmérséklet nem teszi lehetővé a legtöbb elem 

vizsgálatát. A legtöbb elem a láng termikus energiájánál jóval 

nagyobb energiát igényel úgy az atomizálódáshoz, mint a 

gerjesztett állapotba jutáshoz. 

Ennek a problémának a megoldására az igen magas 

hőmérsékletek (plazma) előállítására alkalmas módszer 

kidolgozása vezetett. 

A gyakorlat számára kialakított berendezés az ICP (inductively 

coupled plasma) spektrométer. A berendezés elemző fényforrása 

tehát nem a láng, hanem egy olyan nemesgáz (pl.: Ar) plazma, 

amely indukcióval csatolt és rádiófrekvenciás elektromágneses 

erőtérrel stabilizált. Jellemző hőmérséklete 5-6000 K. 

Ebbe a plazmába kell bejuttatni a vizsgálandó mintát, amely 

leggyakrabban vizes oldat. A mintabevitel itt is aeroszol 

formájában történik fő vonalakban hasonlóan a már tárgyalt 

lángfotométerekben alkalmazott megoldáshoz. A plazmába 

bejutott minta aeroszol méretű része több fázison megy 

keresztül. 

© Dr.Percsich Kálmán 2005. 107 

SZIE MKK Központi Laboratórium

Ezek: 

deszolvatáció, 

hamvasztás 

atomizáció-ionizáció, 

gerjesztés. 

Mindhárom történésnek nagy hatása van a színképre. 

A deszolvatáció dacára az igen magas plazma-hőmérsékletnek, 

nem pillanatszerű folyamat. Mivel a minta sorsa a plazmában 

időben változó, nem mindegy, hogy a plazma mely 

magasságában történik a megfigyelés. Ezért alapos számításokat 

kellett végezni annak megállapítására, hogy a plazma mely 

részén fejeződik be a deszolvatáció. 

Az atomizáció (ionizáció) az egyes elemek kémiai 

tulajdonságaitól függően könnyebben, vagy nehezebben 

játszódik le. Bonyolítja a képet az is, hogy egyes elemek 

kémiailag nagyon stabil (hő-stabil) oxidokat, karbidokat 

képeznek, melyek rontják az atomizálódás hatásfokát, tehát téves 

eredményre vezetnek. 

A gerjesztés folyamata során az atomok energiaállapota az 

alapállapothoz képpest valamilyen mértékben megnövekszik. 



A megnövekedett energiaállapotú atomok száma statisztikusan 

arányos az összes plazmába juttatott atom számával, ezért 

lehetséges az eredeti koncentrációra következtetni a gerjesztett 

atomok számából. A gerjesztett atomok számára pedig az alap 

állapotba visszajutáskor kibocsátott energia (fény) intenzitásából 

lehet következtetni. 

A plazmában keletkező bonyolult emissziós színkép alkalmas 

arra, hogy a hullámhossza alapján kiválasztott elem (minőségi 

paraméter) koncentrációját az emittált fény intenzitása alapján 

meghatározzák. 

Ehhez az kell, hogy egy fotoelektronsokszorozó berendezésbe 

juttassák a fényt, amely a belépő fotonok számával arányos 

áramot indukál a berendezésben. Ez az áram (µA – mA 

nagyságrendű) már alkalmas a jelfeldolgozásra. 

Az elemző hullámhossz kiválasztása a monokromátor nevű 

berendezés segítségével történik. A berendezés fő eleme a 

fénybontó berendezés (prizma, vagy rács). A rács egyúttal tükör 

is (reflexiós rács) ami lehetővé teszi a felbontott fény 

továbbítását a detektorra. 



Belépő rés 

detektor 

rács 

Kilépő rés 

A monokromátor vázlatos felépítése 

ICP spektrométerrel mérhető leggyakoribb elemek a vízben: 

tükrök 

Ag, Al, As, B, Ba, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Na, Mg, Mn, Pb, Zn 



3.2. Az atomabszorpció (elnyelés) a megfelelő energiájú fény és 

az atomok közötti olyan kölcsönhatás, melynek során egy elem 

szabad atomjai az atom szerkezetétől függő hullámhosszúságú 

fényt abszorbeálva magasabb energiaállapotba jutnak. Mivel az 

elnyelt fény hullámhosszát az atom minősége, a fényerő 

csökkenést pedig a szabad atomok száma határozza meg, a 

jelenség analitikai módszerként felhasználható. Az abszorbancia 

λ hullámhosszúságú fény esetében a fényelnyelés előtti (I0) és a 

fényelnyelés utáni (I) fényintenzitások viszonya a következő 

egyenlet szerint: 

I0 

A = lg ⎯ 

I 

Az atomok tehát az energia különféle formáival 

kölcsönhatásba léphetnek. Ennek eredményeképpen három, 

egymással szoros kapcsolatban álló spektroszkópiás jelenség 

jöhet létre: az emisszió, az abszorpció és a fluoreszcencia. A 

műszeres analitikában ezek változásait használják fel mérésre. 

Az atomabszorpciónak, mint sokoldalú laboratóriumi 

módszernek, különleges értékét az is bizonyítja, hogy mind a 

lángemissziós, mind a fluoreszcens eljárásokat háttérbe szorítja. 



Atomizálásra lángot (levegő – acetilén, dinitrogénoxid – 

acetilén), vagy elektromos fűtésű grafitcsövet használnak. 

Bonyolult fizikai és kémiai átalakulások eredményeként, a 

meghatározandó elem egy hányada szabad atomként egy rövid 

ideig megjelenik a fényútban. A fényútban (abszorpciós küvetta) 

lévő atomok az atomok elektronszerkezete és a 

hullámmechanika törvényei szerint a speciális fényforrás fényét 

elnyelik. A mérés hullámhossztartományát monokromátorral 

választják ki. A fényerősséget fotoelektronsokszorozóval mérik. 

Elvi felépítés 

Ahhoz, hogy atomabszorpciós méréseket végezhessünk, olyan 

berendezést kell alkalmaznunk, amely a vizsgálandó anyagot a 

lehető legjobb hatásfokkal alapállapotú atomok gőzévé alakítja. 

Ezután a mérendő elem rezonanciasugárzását át kell bocsátani az 

atomok gőzén. A fénymérő berendezés elvileg csak azt a hullám- 

hosszúságú fényt érzékelheti, amely az atomokon 

abszorbeálódik, más sugárzás jelenléte ugyanis csökkenti az 

abszorbeálódó sugárzás részarányát és így a mérés érzékeny- 

ségét.

Az atomabszorpciós spektrométer elvi felépítése. 



Az atomabszorpciós elemzés folyamatábrája: 



114

FÉNYFORRÁS 

(HCL) 



ATOMIZÁLÁS MONOKROMÁTOR 

MINTABEVITEL FÉNYMÉRÉS 

Ultrahangos porlasztó 

ADATFELDOLGOZÁS 

Az oldatból kis cseppátmérőjű, a lángban jól bepárolódó 

permetet egy másik megoldással, az ultrahang alkalmazásával 

115

is előállíthatunk. Az ultrahangos készülékkel nagyobb 

porlasztási hatásfok érhető el, rendszerint kisebb 

mintabevételi sebességgel. Ez azt jelenti, hogy a készülék 

képes kis mintatérfogat több mint 40%-át is alkalmas 

cseppátmérőjű permetté alakítani, azonban nem képes ezt a 

ködöt megfelelő sebességgel előállítani, így az érzékenység 

nem nő. Ezért alkalmazása elsősorban akkor előnyös, amikor 

a mérésre kis mintatérfogat áll rendelkezésre. 

Lényegében kétféle ultrahangos porlasztórendszert 

ismerünk, a folyadékkapcsolású és a függőleges 

kristályrendszert. Az ultrahangot adott kristályokkal állítjuk 

elő piezoelektromos hatásra, a kristályrezgéseket a lehető 

legkisebb energiavesz-teséggel kell az elporlasztandó 

oldatokhoz vezetni. A készüléknek különösen az a hátránya, 

hogy bár a meghatározáshoz kis oldatmennyiség is elegendő, a 

mintát nem lehet folyamatosan betáplálni, mint a pneumatikus 

porlasztó esetében. A nehézség megoldására készítették el a 

függőleges kristályú porlasztót. 

Itt a mintaoldatot folyamatosan, állandó sebességgel 

táplálják be, közvetlenül a rezgést adó kristály függőleges 

felületére. A kristály anyagának kémiailag indifferensnek kell 

lennie, és emiatt legjobb kvarcot használni. 



116

Megállapították, hogy pneumatikus porlasztás esetében az 

abszorpcióértékek stabilabbak és reprodukálhatóbbak, mint az 

ultrahangos porlasztással kapott értékek. Az utóbbi jobb 

hatásfokát tehát többé-kevésbé ellensúlyozza kissé változó 

teljesítménye. 



Ködkamra 

A ködkamra feladata egyrészt a megfelelő méretű cseppek 

kiválasztása, másrészt a mintaköd, az égést tápláló és az 

éghető gáz alapos összekeverése, mielőtt ezek az égőbe 

jutnának. Ide lehet bevezetni az égést tápláló gáznak azt a 

mennyiségét is, amely a porlasztó működtetésén túl a láng 

fenntartásához még szükséges. 

A gázok összekeverednek, a nagyobb cseppek pedig a 

keverék forgó mozgásának hatására kicsapódnak. A 

gázbevezetések és a porlasztó közül egy vagy több tangen- 

ciális helyzetű. 

A ködkamrában rögzített keverőlapátokat is alkalmaznak. A 

gázkeverék nagyobb átmérőjű csövön jut az égőbe, a 

lecsapódó folyadékot pedig egy lefolyócső vezeti el. 

Ha a porlasztó és a ködkamra működését megfelelően 

117

összehangolják, az égőhöz vezető csőben vagy magában az 

égőben nem válhatnak ki cseppek. Az igazi köd gyakorlatilag 

száraz és semmiféle felületre nem csapódik ki, sőt egy elmélet 

szerint, mire a köd eléri az égőt, az oldószer már teljesen 

elpárolog, és kis szuszpendált szilárd részecskék maradnak 

vissza, egy részben telített gőzben. Ez valóban megtörténhet 

az ilyen kis cseppek felületi aktivitása folytán. 

A lefolyócsőhöz egy szifon kapcsolódik, amely egyrészt 

megakadályozza a gázok elillanását, másrészt állandó gyenge 

túlnyomást hoz létre a ködkamrában. 



Égők 

Az égőket egyes gázkeverékekhez tervezik. A tervezésben 

fő szempontként mindig figyelembe kell venni, hogy a láng 

égéssebessége nem lehet nagyobb, mint a gázok kiáramlási 

sebessége a résen keresztül, mert különben a láng az égő 

csövébe és a ködkamrába visszalobbanhat, ami esetleg 

végzetes balesetet okozhat. 

Üreges katódú (vájtkatód) lámpák 

Zárt vájtkatód-lámpák. Az első lezárt vájtkatód-lámpák 

üvegcsövébe beforrasztották az elektródokat. Az optikai 

118

ablakot üvegből vagy kvarcból készítették (a rezonanciavonal 

hullámhosszától függően), és rendszerint hőálló gyantával 

vagy vákuumviasszal ragasztották fel. A katód belső átmérője 

általában 10 mm volt. A készülék alkotórészeit a töltőgáz 

nyomásának beállítása előtt melegítéssel tisztították. A 

ragasztóanyag miatt nagyon hatékony tisztításra nem volt 

mód, ezért a töltőgáz és a katód előbb-utóbb elszennyeződött. 

Emiatt terjedt el az a felfogás, hogy ezek a lámpák kisebb 

élettartamúak, de szerencsére ma már ez a nézet nem tartja 

magát. 

Az elmúlt évtizedekben kifejlesztett teljesen zárt felépítésű 

és módosított geometriájú lámpák fényereje és élettartama 

nagymértékben nőtt. A legtöbb gyártó cég a lámpáknak 1000 

órás élettartamot szavatol, és rendszerint kétszer ilyen hosszú 

ideig használhatók. 

A katód belső átmérője többnyire 2 mm, mert így a kisülési 

energia kisebb területre koncentrálódik, és ez által az 

intenzitás nagymértékben fokozódik. 

Ugyanakkor az energiaeloszlás is kedvezőbbnek látszik, mert 

a rezonanciavonalaknak a színkép többi vonalaihoz, valamint 

a töltőgáz vonalaihoz viszonyított intenzitása nő. Mindez a 

jobb analitikai eredményekben is megnyilvánul. A kisülés 

szétterjedését egy csillámpajzs akadályozza meg, és ez a 



119

feladata az egyes lámpákban alkalmazott gyűrűs anódnak is. 

Mindamellett, az anód alakjának nincs nagy jelentősége. 



120



121



Az atomabszorpciós elemzés alkalmazása 

A fémek meghatározhatók bármilyen alapanyagban 

atomabszorpciós módszerrel. Egyes jól körülhatárolt 

anyagcsoportok anyagainak vizsgálatában az alkalmazható 

módszerek között nagyon kevés különbség van. Egy ilyen 

anyagcsoportot képeznek pl. a különféle eredetű vizek. Az 

elemzésre előkészített oldatok többnyire azonos elemeket 

tartalmaznak, ezért hasonló zavaró hatásokra számíthatunk. 

Vizek és híg vizes oldatok elemzése 

Az összes víz és néhány szilárd mintatípus előkészítés után 

valójában híg vizes oldatnak tekinthető. Három mintatípust 

különböztetünk meg: tisztított vizek, a folyó - és ipari 

szennyvizek, és a tengervíz. 

A három legfontosabb dúsítási módszert - a bepárlást, az 

oldószeres extrakciót és az ioncserét - ezen a területen is 

122

alkalmazzák. 



Tisztított vizek 

A legtöbb tisztított víz előzetes kémiai dúsítás nélkül 

elemezhető, de ahol a kimutatási határnál kisebb mennyi- 

ségeket kell meghatározni, a megfelelő dúsítási eljárást - 

elsősorban a MIBK-módszert kell alkalmazni. 

Folyóvizek és ipari szennyvizek 

A tisztított vizektől ezeket főleg a lebegő szervesanyag- 

tartalmuk és számos, többnyire toxikus és nagy 

koncentrációjú elem jelenléte különbözteti meg. 

Először elválasztjuk a lebegő anyagot, vagy ha valamelyik 

meghatározandó elemet is tartalmaz, a mintát homogenizálni 

és salétromsavban oldani vagy azzal extrahálni kell. Bizonyos 

esetekben a szilárd anyagot centrifugálással különítjük el és 

mint iszapot vizsgáljuk. A szerves anyagot tartalmazó 

iszapokat más szerves anyagokhoz hasonlóan nedves- vagy 

szárazhamvasztással készítjük elő és ásványi savban oldjuk. 

Ha szilíciumtartalmú anyagot tartalmaznak, a szilíciumot 

123

hidrogén-fluoridos és perklórsavas kezeléssel távolítjuk el. 

A tiszta vagy a derített vizet salétromsavval 1% körüli 

savtartalomra állítjuk be. 

Ezt minden további előkezelés nélkül a lángba lehet 

porlasztani, ha a koncentrációtartományok megfelelőek. Ha 

túl nagyok a koncentrációk, desztillált vízzel az optimális 

mérési koncentrációra hígítjuk és beállítjuk a 

savkoncentrációt. Így határozzuk meg pl. a vizek keménységét 

adó kalciumot és magnéziumot. Ha a koncentrációk túl kicsik, 

a mintát bepárlással vagy oldószeres extrakcióval dúsítjuk. Az 

ioncserés módszert ipari szennyvizek elemzésében 

alkalmazzák. 

A növényvédő szerekből, a kémiai üzemekből és a 

papírgyárakból származó higany a vizekre egyre nagyobb 

veszélyt jelent. Ez az elem láng nélküli módszerrel, 5 ng 

körüli abszolút érzékenységgel határozható meg. A kinyerést 

hidegen kell végezni, hogy a higany a metil-higanytól és a 

hasonló típusú vegyületekből szabaddá váljék. 



Tengervíz 

A nagy sókoncentráció miatt a tengervízmintákat 

124

epárlással nem lehet dúsítani. 

A közvetlen atomabszorpció elég érzékeny a tengervíz 

főalkotórészeinek vizsgálatára, így az alkáli fémeket és az 

alkáliföldfémeket, nátrium-kloridot tartalmazó kalibráló- 

oldatok segítségével határozzuk meg. Kelátképző gyantákat is 

használtak a tengervíz nyomelemeinek elválasztására. A 

MIBK-os extrakció az tengervíz elemzésben is jól 

használható. 



125



GÁZKROMATOGRÁFIA 

(A MÉRÉSI MÓDSZER ELVE ) 

A műszeres analízis kromatográfiás módszereinek 

feladata, hogy a minta komponenseit - legtöbbször szerves 

vegyületeket - egymástól elválassza. A módszer működésének 

alapja az, hogy a mozgófázisba (amely gáz vagy folyadék 

lehet) kevert mintaelegyet szoros kontaktusba hozzuk egy 

azzal nem elegyedő másik fázissal, amelyet állófázisnak 

hívunk (egy lapra felvitt, vagy cső belsejében rögzített 

folyadék vagy szilárd halmazállapotú anyag). A mozgófázist 

(eluens) állandóan mozgásban tartva a mintaelegy 

komponensei az állófázissal való kölcsönhatások különböző 

mértéke miatt megfelelő kontaktidő után elkülönülnek 

egymástól. Amennyiben a rendszerben egy detektort 

helyezünk el, amely a mintakomponenseket képes 

megkülönböztetni a minta oldószerétől (pl. képzeljünk el egy 

vezetőképességi detektort annak a csőnek a kifolyó végére 

szerelve, amely az állófázist magában foglalja), akkor a 

detektorjel idő függvényében való ábrázolásakor a 

mintakomponenseket reprezentáló csúcssorozatot fogunk 

észlelni. Ezt a grafikont hívjuk kromatogramnak, a 

berendezést pedig kromatográfnak. 

126

A kromatográfiás módszereknek igen sokféle változata 

alakult ki, amelyek több szempont szerint is csoportosíthatók. 

Az egyik csoportosítás alapja, hogy az állófázis milyen 

kivitelezésű: ha az állófázist egy cső (oszlop, kolonna) 

belsejében helyezzük el töltetként, vagy a cső belső falát 

vonjuk be azzal filmszerűen, akkor oszlopkromatográfiáról 

beszélünk, szemben a sík kivitelezésű állófázist alkalmazó 

planáris kromatográfiával. A gyakorlatban az 

oszlopkromatográfiás módszerek túlnyomó többségben 

vannak. Egy másik szempont lehet, hogy a 

mintakomponensek és az állófázis között kialakuló 

kölcsönhatás természete milyen: ez lehet adszorpción, 

megoszláson, ioncsere egyensúlyon, stb. alapuló; ekkor rendre 

adszorpciós stb. kromatográfiáról beszélünk. Egy további 

csoportosítás szerint a mozgófázis halmazállapotát tekintjük: 

eszerint folyadékkromatográfiát (liquid chromatography, LC) 

és gázkromatográfiát (gas chromatography, GC) 

különböztetünk meg. 

A kromatográfiás módszerek nagy előnye, hogy a mérési 

körülmények (az álló és mozgófázis minőségének és 

összetételének) alkalmas megválasztásával ezek a módszerek 

az elválasztandó komponensek igen széles körére 



127

alkalmazhatóak. 

Megfelelően érzékeny detektor alkalmazásával pedig akár 

nyomnyi mennyiségű szerves vegyületek jelenléte is 

kimutatható vagy azok mennyisége meghatározható. Az is 

fontos tény, hogy a kromatográfok nemcsak kis 

anyagmennyiségek kezelésére, analitikai célokra, hanem nagy 

méretben, kimondottan az egyes szétválasztott komponensek 

összegyűjtése céljából is építhetők (preparatív kromatográf). 

A kromatogramról leolvasható egyik legfontosabb adat az 

egyes kromatográfiás csúcsokhoz tartozó retenciós idő 

(= visszatartási idő, tr), amely a mintának a mozgófázisba 

juttatásától a komponens detektor által mért maximális 

koncentrációjának (a megfelelő csúcs maximális értékének) a 

megjelenéséig eltelt idő. A retenció minden komponensre 

(minden kromatográfiás csúcsra) más és más, így a 

komponens anyagi minőségévei függ össze. A retenciós időt 

azonban ritkán használjuk az anyagi minőség megállapítására, 

hiszen az magában foglalja azt az időt is, amely a 

mozgófázisnak a kromatográfon való áthaladásához szükséges 

(holtidő, tm). 



128

Leggyakrabban ezért a retenciós idő és a holtidő különbségét 

képezzük, és az így kapott redukált retenciós időt: 



t ’ r = tr - tm 

vagy másképpen nettó retenciós időt használjuk az analízis 

során. A holtidő megállapítása például úgy lehetséges, hogy a 

mintánkhoz beadagolás előtt egy olyan komponenst adunk, 

amely a kolonnán nem kötődik meg, a detektorban azonban 

jelet szolgáltat (pl. poláris anyagok elválasztására szolgáló 

kolonna esetében egy apoláris komponenst), ennek a 

komponensnek a retenciós ideje közelítőleg a holtidővel 

egyenlő. 

A kromatográfiás módszerek - elsősorban az alkalmazott 

oszlop - jellemzésére egyik leggyakrabban használt paraméter 

az elméleti tányérszám (N). A desztillációnál és extrakciónál 

használt ún. tányérelmélet alkalmazásával (ez az elmélet a 

desztillációs tornyokban ténylegesen meglévő 

szedőtányérokon lejátszódó folyamatokkal foglalkozik) és a 

kromatogram csúcsait a Gauss (normális) eloszlást követőnek 

129

feltételezve, a csúcs könnyen mérhető adatai alapján az 

elméleti tányérszámra a következő defmíciós képlet adódik: 



t 

2 

r t r 

( W ) ( W ) 

N = 1 6 ⋅ = 5, 5 4 ⋅ 

ahol W a csúcs talpszélessége, W1/2 pedig a csúcs 

félértékszélessége. Minél nagyobb N értéke egy adott 

kromatográfiás módszerre nézve, annál hatékonyabb az 

elválasztás, vagyis pl. adott idő alatt annál több komponenst 

tudunk elválasztani vagy másképpen két csúcs annál jobban 

elkülönül egymástól. 

1/2 

2 

130

A kromatogramban található információ minőségi analízisre is 

használható. A legegyszerűbb módszer egy adott 

kromatográfiás rendszeren mért redukált retenciós idők 

összehasonlítása ugyanazon a rendszeren mért ismert anyagok 

redukált retenciós időivel. Ez az összehasonlítás azonban 

nyílván nagyon hosszadalmas. Különösen ha nem 

rendelkezünk semmilyen előzetes információval a minta 

összetevőiről. Ilyenkor ugyanis komoly bizonytalanságot okoz 

az azonosításban, hogy sokféle anyag adhat közeli retenciós 

idejű csúcsokat, amelyek a meghatározás körülményei mellett 

könnyen azonosnak tűnhetnek. Megbízhatóbbá tehetjük az 



131

ilyen összehasonlításon alapuló minőségi analízist, ha az 

összehasonlítást két különböző állófázist tartalmazó kolonnán 

is elvégezzük. A legmegbízhatóbb eljárás azonban 

egyértelműen az, amikor a kromatográfot szelektív detektorral 

látjuk el (pl. tömegspektrométer), ilyenkor ugyanis a detektor 

összetett, az adott komponens anyagi minőségére jellemző 

jelet (spektrum) szolgáltat. Az ilyen detektorokkal az átfedő 

kromatográfiás csúcsokat adó komponensek is kellő 

biztonsággal azonosíthatók. 

A kromatográfiás mennyiségi analízis alapja a csúcsok 

területének (keskeny és hegyes csúcsok esetén a 

csúcsmagasság) arányossága a koncentrációval. 

Ismert koncentrációjú mintasorozat mérésével kalibrálva, 

vagyis kalibrációs görbe felvétele után az ismeretlen 

koncentrációja a görbéről visszaolvasva meghatározható. A 

csúcsterületek meghatározása régebben vonalzó használatával 

manuálisan történt, ma azonban szinte kizárólag elektronikus 

úton történik. 

alapján (Carbowax, szempont párologjanak. • A választ megosztófolyadékot kiválasztásukkor, DB-WAX, juk meg. stb.), Poláros hogy míg az mintakomponensekhez elválasztó az apoláris analízis komponensekhez komponensek során szükséges pl. anyagi szintén pl. kolonnahömérsékleten polipropilén minöségi, poláros polietilén-glikolok 

kémiai használható. jellemzöi kevéssé Fontos 

A kolonnán elválasztott komponenseket a vivőgáz a 

detektorba juttatja, amely a komponensek vivőgázbeli 

koncentrációjával arányos elektromos jelet ad. Sokféle, a 

mintakomponensek különböző kémiai és fizikai jellemzőjének 

mérésén alapuló detektort fejlesztettek ki - ezek közül az 



132

alábbiakban csak a két legelterjedtebbröl lesz szó. 

A hővezetőképességi detektor (TCD, katarométer) 

érzékelöje egy kis térfogatú cellában elhelyezett, elektromosan 

fűtött fémszál (ábra). A fűtött fémszál ellenállása 

hőmérsékletével fordítottan arányos, hőmérséklete azonban a 

körülötte áramló gáz hővezetőképességétől fog függeni. Tiszta 

vivőgáz (hidrogén vagy hélium) áramlásakor, az analízis 

kezdetén egy adott ellenállásértéket mér a hozzákapcsolt 

elektromos műszer, azonban rosszabb hővezetőképességű gáz 

- vagyis a mintakomponensek gőzének - detektorba jutásakor 

a szál kevésbé hűl le, így ellenállása lecsökken. 

A hővezetőképességi detektor univerzális, a vivőgázon 

kívül mindent mérni képes detektor (vagyis nem szelektív), 

amely 35 koncentráció-nagyságrenden keresztül lineáris 

válasz jelet ad. Kimutatási képessége ugyanakkor nem 

kiemelkedő; kb. 1 µg. 



133

2. ábra. A hővezetőképességi detektor elvi felépítése 

A lángionizációs detektor egy másik, igen elterjedten 

alkalmazott gázkromatográfiás detektortípus. Ez 

tulajdonképpen egy kisméretű hidrogén - levegő gázeleggyel 

táplált láng, amely fölé elektródpárt helyeznek el. A két 

elektród közé olyan feszültséget kapcsolnak, amelyen még 

nem keletkezik szikrakisülés az igen nehezen ionizálható 

vivőgáz áramlásban (nitrogén vagy argon). A kolonnát 

elhagyó szerves komponensek a lángban oxigén 

közreműködésével ionizálódnak. 



134

Az ionok képződésének hatására a két elektród között 

gyenge áram folyik, amely erősítés után mérhető, és a minta- 

kompoens koncentrációjával arányos nagyságú lesz. Ez a 

detektor igen érzékeny, mintegy 10 -11 g anyag kimutatására 

alkalmas, linearitása valamivel jobb, mint a 

hővezetőképességi detektoré. 

NAGYHATÉKONYSÁGÚ FOLYADÉKKROMATOGRÁFIA 



(A MÉRÉSI MÓDSZER ELVE ) 

A folyadékkromatográfia ma elterjedten alkalmazott 

változata a nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia (High 

Performance Liquid Chromatography, HPLC). 

A HPLC technika nagy hatékonyságú és igen gyors 

analíziseket tesz lehetővé, akár tucatnyi komponens is 

135

elválasztható egy perc alatt. A hatékonyság növelését a 

speciális megosztófázisok alkalmazása mellett igen apró 

szemcseméretű - és így nagy fajlagos felületű - töltetek 

készítésével érték el. Az apró töltetszemcsék azonban igen 

tömören helyezkednek el a kolonnában, ami jelentősen 

megnöveli annak áramlási ellenállását. Ennek következtében a 

mozgófázis áramoltatása csak nagy (100-500 bar, vagyis 10 7 

Pa nagyságrendű) nyomással, különleges szerkezetű anyagból 

készülő és kémiailag ellenálló, költséges dugattyús 

folyadékpumpákkal lehetséges. A nagy nyomáson való 

működés további követelményeket támaszt a felhasznált 

folyadékokkal és a mintaadagolóval szemben is. Az eluens és 

a minta sem oldott gázokat, sem apró szemcsés 

szennyeződéseket nem tartalmazhat; az előbbiek a detektorban 

felszabadulva a jel pulzálását idézhetik elő, míg az utóbbiak a 

töltetszemcsék közötti, mikrométernél kisebb járatokat 

eltömítik. 

Így az eluenseket és a mintát 0,2-0.45 µm pórusméretű 

szűrón való vákuumszűréssel és az eluens esetében még 

ultrahangos tisztítással szokás előkészíteni a használatra. A 

tipikusan 5-100 µL térfogatú minták beadagolása csak 

speciális segédeszközzel, adagolószeleppel történhet. 



136

• 



Egy hatutas HPLC adagolószelep 

működése 

137

Ezek az adagolók két, egymáshoz szorosan illeszkedő, elfordítható 

korongot tartalmaznak, amelyek közül az elülsőn három vékony vájat 

formájában két-két szomszédos bemeneti nyílást összekötő csatorna 

található. A szelep elülső korongjának egy külső karral 60 0 -kal való 

elfordítása hatására a vájatok más belső összekötést valósítanak meg. 

Töltőállásban a mintaoldat egy mikroliterfecskendővel (ez a fecskendő 

a gázkromatográfiában használatossal ellentétben nem hegyes, hanem 

tompa végű!) juttatható be a fecskendőnyíláson át. A feleslegben 

beadagolt oldat megtölti és átöblíti a rögzített térfogatú mintahurkot, 

miközben a pumpa tiszta eluenst pumpál a kolonnára. A szelep 

adagoló állásba helyezésekor a belső vájatok elcsúszása révén az 

áramlási viszonyok úgy változnak meg, hogy ekkor a pumpált eluens- 

áramlás kimossa a mintahurok tartalmát, rájuttatva azt a kolonnára. 

A HPLC kolonnák többnyire 1-4 mm belső átmérőjű, 10-30 cm 

hosszúságú acélcsövek, amelynek töltete apró szemcséjű (240 µm) 

porózus hordozóból és annak felületén kötött megosztófolyadékból 

áll. 



138

Azt, hogy az elkészült kolonna milyen komponensek hatékony 

elválasztására lesz alkalmas, a kapcsolt megosztófolyadék kémiai 

tulajdonságai döntik el: pl. fenilcsoportok aromás vegyületek 

elválasztására, királis funkciós csoportok az optikailag aktív 

komponensek elválasztására alkalmas különösen. Az igen elterjedt ún. 

C-18 kolonnákban a hordozó felületéhez oktadecil-csoportok 

kapcsolódnak. Természetesen az eluens-összetétel is nagyban 

befolyásolja az elválasztás eredményességét. 

Normálfázisú kromatogfáfiánál az állófázis poláros, míg a 

mozgófázis apoláros jellegű; ilyenkor a poláros komponensek jobban 

kötődnek az állófázishoz, vagyis nagyobb retenciós idejű csúcsokat 

fognak produkálni, ez az összeállítás tehát a poláros komponensek 

elválasztásának kedvez. Fordított fázisú kromatográfia esetében ez 

éppen fordítva van, az állófázis apoláros (pl. C-18 csoportokat 

tartalmaz) és a mozgófázis poláros (pl. víz-metanol elegy); ilyen 

körülmények mellett az apoláros komponensek, pl. aromás 

szénhidrogének választhatók el jól. 

A HPLC módszer elterjedésében széleskörű alkalmazhatósága 

mellett nagy szerep jutott a sokoldalú és érzékeny detektoroknak is. 



139

Az egyik gyakori detektor a spektrofotometriás detektor, mely 

lényegében egy vékony kapillárisból kialakított, állandó 

mikroküvettás (kb. 10 µL térfogat és tipikusan 10 mm optikai úthossz) 

spektrofotométernek tekinthető. Mivel nem minden mintakomponens 

ugyanazon a hullámhosszon abszorbeálja a látható vagy ultraibolya 

fényt, ezért a mai modern spektrofotometriás detektorokban a mérési 

hullámhossz programozható az eltelt analízisidő függvényében 

(minden egyes kolonnáról leérkező komponens méréséhez más-más 

hullámhossz programozható be). A legújabb spektrofotometriás, ún. 

diódasoros detektorok a mintakomponens teljes abszorpciós 

spektrumát felveszik, ami az ismeretlen komponensek azonosítását is 

nagymértékben megkönnyíti. A spektrofotometriás detektor sokoldalú, 

érzékeny detektor, segítségével akár 0,01 ng mintamennyiség is 

kimutatható. A törésmutató különbségi detektor szintén elterjedt. Ez a 

HPLC detektor a kolonnát elhagyó és a mintakomponenseket 

tartalmazó eluens optikai törésmutatóját hasonlítja össze a tiszta 

eluensével. Ennek a detektornak a kimutatási képessége gyengébb, 

mint a spektrofotometriásé (kb.1 ng), azonban előnye, hogy majdnem 

minden szerves vegyület kimutatására használható. 



140

BEVEZETÉS 

A VÍZ FENOL-TARTALMÁNAK MÉRÉSE 

Fenolforrások a bioszférában: 

A fenol és származékai elsősorban ipari szennyezésként kerülnek a 

vizekbe. A víz klórozása révén a fenol és származékai különböző 

mértékben (tovább) klórozódhatnak. Ugyancsak ide sorolandók a 

brómozott- és a metilezett fenolszármazékok is. 

A fenolok hatása az élő szervezetekre: 

• A származékok egy része igen kis koncentrációban is kellemetlen 

szagú („klóros víz”), ezáltal az ivóvíz élvezeti értékét csökkenti. 

• A fenolok nagyobb koncentrációban az egészségre ártalmasak. 

A fenolok mérésének alkalmazása a vízanalitikában 

• ivó- és csatornavizek minősítése (az ismertebb 30 

fenolszármazék közül 11 az Európai Unió és az USA mintegy 

130 elsődleges szennyező anyagot tartalmazó listáján ― EC 

Priority Pollutants List; US Enviromental Protection Agency, 

Priority Pollutants ― szerepel) 

• felszíni vizekben, csatornákban az ipari szennyezés felderítése 



141

A FENOLOK MÉRÉSÉNEK GYAKORLATA 

A legelterjedtebb meghatározási módszerek: 

• spektrofotometriás, színképző reagenssel (fenolszármazékok 

egyenkénti mérésére nem alkalmas) 

• gázkromatográfiás, MS-detektálással (GC/MS) 

• gázkromatográfiás, FID-detektálással (GC/FID) 

• folyadékkromatográfiás, spektrofotometriás detektálással 

(HPLC/UV) 

Mintaelőkészítési alternatívák: 

• folyadék-folyadék extrakció 

• acetát-származék képzése, majd folyadék-folyadék extrakció 

• szilárd fázisú extrakció 

Szennyezett minták esetén a mintaelőkészítés első lépése vízgőzdesztilláció 

is lehet. 

Az alkalmazott gázkromatográfiás meghatározás elve 

A vízminta közvetlenül kromatografálásra nem alkalmas. 

Előztesen tisztításra, töményítésre és oldószerváltásra van szükség. A 

vizet alkalmas szilárd töltetet tartalmazó oszlopon átfolyatjuk, ahol a 

fenolok szelektíven megkötődnek (szilárd fázisú extrakció:SPE), majd 

az oszlopot mossuk, végül kevés szerves oldószerrel a fenolokat 

leoldjuk. Ezáltal megtörténik a tisztítás, dúsítás és a vizes fázis 

szervesre cserélése. 

Az így előkészített, fenolkomponenseket tartalmazó vizsgálandó 

elegyet kromatográfiás oszlopra visszük, ahol megtörténik a még jelen 

lévő zavaró komponensek és az egyes fenolszármazékok 

szétválasztása, majd a vizsgált komponenseket lángionizációs 



142

módszerrel egyenként detektálják. „Jobb minőségű” kromatogram 

nyerése érdekében az oszlop hőmérsékletét a futtatási idő 

előrehaladtával emelik. 

A vizsgálat során fellépő hibák észlelése céljából a mintához, a 

vakhoz és a standardhoz egyaránt azonos mennyiségű „belső 

standardot” (ISTD) adagolnak. (Belső standardnak olyan vegyület 

alkalmas, amely a vizsgálandó komponensekhez hasonló 

tulajdonságú, de a mintában eredetileg nincs jelen.) 

Az eredményszámítás során a fenolok csúcsterületi értékeit a 

belső standard csúcsterületének értékével korrigálva (osztva) a mérési 

hiba jelentősen csökkenthető. 

A kromatogramon a vizsgált komponensek azonosítása retenciós 

idejük alapján történik. A mennyiség a komponenscsúcs területével 

egyenesen arányos. A kalibrálás két ponton (ismert koncentrációjú 

standard és vak) történik. A számítás első lépéseként a standardnál, a 

vaknál és a mintánál a csúcsterületek belső standarddal történő 

osztását célszerű elvégezni. 

3. A fenolmérés gyakorlata 

Szilárd fázisú extrakció: 

Kondícionálás és extrakció: 

A fenolmegkötő képesség biztosítása érdekében az extrakciós 

csöveket előzetesen kondícionálni kell: A vákuumrendszerhez 

csatlakoztatott extrakciós csöveket az 1. táblázatban feltüntetett 

folyadékokkal töltik fel egymás után. Az átfolyási sebesség kb. 1 

csepp/s. A következő oldat adagolása az előző (csaknem teljes) 

lecsepegése után történik. Figyelem! Ha a folyadékszint esetleg a 

szűrőlap alá csökken, az egész műveletsort elölről kell kezdeni! Az 

átfolyt, szerves oldószereket tartalmazó folyadékokat egy 

gyűjtőedénybe kell önteni (veszélyes hulladék!). 



143

1. táblázat: Az SPE cső kondicionálása és a fenol megkötése 

Oldószer Mennyiség Megjegyzés 

t-Butil-metil-éter 6 cm 3 (kondícionálás) 

- 30 perc állás „ 

t-Butil-metil-éter 2 cm 3 „ 

Metilalkohol 6 cm 3 „ 

Deszt.víz 6 cm 3 „ 

MINTA, STD, ld. 2. táblázat (fenol-megkötés) 

VAK 

Deszt.víz 3 cm 3 (szennyezés 

kimosása) 

Deszt.víz 3 cm 3 „ 

Szárítás 

levegővel 

3 perc/cső (vízeltávolítás) 

Mérésre alkalmas minta elkészítése: 

Az SPE csőre 2 cm 3 tercier-butil-metil-észtert (tBME)kell 

adagolni. Az átcsöpögő oldatot kémcsőben fogják fel, ezután még 

4,8 cm 3 tBME-vel oldják le teljesen a fenolt. A kémcső tartalmát 

összekeverik. Egy tiszta, száraz kémcsőbe kb. 2 ml-t öntenek át, 

és kiskanálnyi vízmentes nátrium-szulfát hozzáadásával távolítják 

el a víznyomokat. Ez az oldat injektálásra alkalmas. 



144



GÁZKROMATOGRÁFIÁS MÉRÉS: *! 

(A gázkromatográf beállításának paraméterei: 

injektor: 200 °C, splitless (30 sec); injektálás: 1 µl 

vivőgáz: He 1,7 cm 3 /min 

oszlop: öntött kvarc kapilláris oszlop, megoszlásos 

kromatográfia (folyadékfilm: 14% 

cianopropilfenil- 86% dimetil-polisziloxán, 0,25 

µm filmvastagság, SPB-1701) 

hőfok-program: 40 °C 2 min, (49,9 K/ min); 70 °C (5 K/ min); 

170 °C 

detektor: lángionizációs (FID), 230 °C ) 

Kalibrálás: 

Oldatkészítés: 

Belső standard: (készen kapják!) 

1. Törzsoldat készítése: 24 mg dimetil-fenolt 0,1 mg 

pontossággal 1000 cm 3 –es „A” jelű lombikba mérnek, majd 

desztillált vízzel jelig töltik. 

145

2. Munkaoldat készítése: 20,0 cm 3 I.-es oldatot 500 cm 3 –es 

A jelű mérőlombikba pipettáznak és desztillált vízzel jelig töltik. 

*! NEM KELL MEGTANULNI! 

Kalibráló oldat: 

Törzsoldat készítése: 30 mg fenolt 0,1 mg pontossággal 

1000 cm 3 –es „A” jelű mérőlombikba mérnek és oldódás után 

desztillált vízzel jelig töltik. 

Munkaoldat készítése: I. oldatból 10,0 cm 3 –t 1000 cm 3 –es 

A jelű mérőlombikba tesznek és desztillált vízzel jelig töltik. 

2. táblázat. Bemérések a kalibráló oldathoz, vakhoz és a mintához: 

Minta Standard Belső Desztillált 

standard víz 

cm 3 

cm 3 cm 3 cm 3 

Minta 

20 - 10 - 

Kalibráló 

oldat 

- 20 10 - 

Vak - - 10 20 



146

Mit akarok megmérni? 

Miből akarom megmérni? 



MÉRÉSI PROBLÉMA 

Ki tudja megmérni? Milyen pontos eredményt akarok? 

Mennyiért tudja megmérni? 

Mikorra tudja megmérni? 

LEHETSÉGES VÁLASZOK: 

Valamilyen hasznos, káros, toxikus komponenst, vagy: 

MI VAN BENNE?! 

Szerves anyagból (biológiai minták, kémiai minták), vagy szervetlen 

anyagból (kőzet, fém, levegő, víz, stb.) vagy ezek keverékéből. 

Melyik laboratóriumnak van alkalmas 

szakembere, 

mérőeszköze, 

jártassága (akkreditáció), 

kapacitása, 

hajlama 

Az eredmény ismerete mennyire sürgős? (kár-elhárítás, gazdasági döntés, 

stb.) 

147

Általában vagy gyorsan kell az eredmény, de elegendő csak tájékoztató 

jelleggel, vagy nagyobb pontossággal, hosszabb idő alatt áll rendelkezésre 

(költségesebb!) az eredmény. 



MÉRÉSI PROBLÉMA FELVETÉSE 

MÉRÉSI MÓDSZER KIVÁLASZTÁSA 

REPREZENTATÍV MINTA 

VÉTELE 

MINTA ELŐKÉSZÍTÉSE 

VIZSGÁLATRA 

MÉRÉS 

fizikai és/vagy kémiai 

KÖLCSÖNHATÁS ALAPJÁN 

A KÖLCSÖNHATÁS EREDMÉNYÉNEK 

DETEKTÁLÁSA ÉS FELDOLGOZÁSA 

148



A MÉRÉSI EREDMÉNY ADAPTÁLÁSA 

A PROBLÉMA 

MEGOLDÁSÁRA 

MÉRÉSI PROBLÉMA FELVETÉSE 

Az ismert víztípusok közül valamelyik minősítésére van szükség. 

A cél elérése érdekében tudni kell az adott víztípusra jellemző 

tulajdonságokat, határértékeket. Ezek megállapítására fizikai és 

kémiai vizsgálatok elvégzésére van szükség. 

Vizsgáljuk meg a felszíni víz példáján a szükséges és lehetséges 

tennivalókat! 

1. Nézzük meg e víztípusra érvényes minősítési paramétereket: 

Ld.: Melléklet 

149

REPREZENTATÍV MINTA VÉTELE 

Amikor egy víz, szennyvíz, iszap vagy üledék minőségét jellemezni 

szeretnénk, lehetetlen, hogy az egész szennyvizet megvizsgáljuk. 

Ezért szükséges, hogy abból mintát vegyünk. A mintavételt úgy kell 

kiviteleznünk, hogy a vett minta 

• jellemző legyen az adott vízre (reprezentatív mintavétel) 

• összetétele az analízis megkezdéséig ne változzon (szakszerűen 

vett minta). 

A víz több fázisú rendszer, lebegő, úszó, szuszpendált anyagokat, 

oldott gázokat tartalmaz, így a mintavétel előző két alapvető 

követelményének kielégítése nagy körültekintést igényel. A számos 



150

efolyásoló tényező megfelelő számbavételét a mintavételi program 

sűríti össze. 

A jól megtervezett program tartalmazza: 

• a vizsgálat célját, 

• a mintavétel helyét, 

• idejét 

• gyakoriságát, 

• a mintavételi módszereket, 

• a minták kezelési módját, 

• a választott analitikai módszert. 

Egy ilyen logikai sorrendbe rendezett programot mutat be az 

1 .ábra. (az ábrák és matematikai összefüggések lehet, hogy csak kattintásra és keret széthúzásra 

jelennek meg!) 



151

1. ábra - A vízvételi program folyamatábrája 

A mintavételi programokat különböző igények kielégítésére 

tervezhetjük, de alapvetően két fő típust különböztethetünk meg: 

• mintavételi programok a vízminőség jellemzésére, 

• mintavételi programok a vízminőség ellenőrzésére. 

A vízminőség jellemzésére szolgáló vizsgálatok egy adott idő alatti 

vízminőségi változást kívánnak lemérni. Az ilyen feladat része lehet 

egy kutatásnak, egy hosszú távú vízminőség ellenőrzési célnak, vagy, 

hogy meghatározzon egy tendenciát. 



152

A program célja, hogy megbecsülje azokat a statisztikai paramétereket 

– átlag, szórás, medián stb. –, melyek jól jellemzik az adott időszak 

alatti koncentrációt, illetve annak változását. A mintavétel ideje és 

gyakorisága a változások mikéntjétől függ. 

A vízminőség-változások lehetnek véletlenszerűek és rendszeresek 

(vagy a kettő keveréke). Ez utóbbin belül megkülönböztetünk ciklusos 

és trendszerű időbeli alakulást. A szabályos ciklus ideje lehet egy nap, 

egy hét vagy egy szezon. 

Jó példa erre a felszíni vizekben az oldott oxigén, szabad szén-dioxid, 

pH vagy a hőmérséklet napszakonkénti változása. Ha a mintavételt a 

napnak mindig ugyanabban az időpontjában végezzük, ezzel a ciklus 

alatti vízminőség-változás nem jelentős vagy kisebb mértékű, mint a 

mért komponens meghatározására alkalmazott analitikai módszer 

pontossága, akkor a mintavétel időpontjának megválasztásában a 

ciklus figyelembevétele elhanyagolható. 

Esetenként előfordul, hogy a mintavételt egy bizonyos időpontban kell 

végrehajtani. Ilyen például, ha a legrosszabb vízminőségi állapotot 

vagy bizonyos vízhozamnál akarjuk a vízminőséget jellemezni. A 

mintavétel idejét ilyenkor általában a helyi viszonyok ismerete 

határozza meg. 

Különösen folyóvizek öntisztulási folyamatainak tanulmányozásánál 

fontos, hogy a hossz-szelvény különböző pontjain ugyanazon 

víztömegből történjen a mintavétel. A mintavétel idejét ilyen 

esetekben a víz folyási sebességének ismeretében kell a különböző 

helyekre összehangoltan megállapítani. 

Amikor a vízminőség-változásban napi vagy heti ciklikusság nem 

állapítható meg, akkor a vizsgált időszakban a kijelölt mintavételeket 

körülbelül egyenlő időközökben kell végrehajtani. Például, ha 

évenként 12 vizsgálatot végzünk, úgy havonként egy mintát veszünk. 



153

Amikor a vízminőség-változásra napi ciklus jellemző, az átlagos 

vízminőség meghatározására 24 órán keresztül egyenlő időközökben 6 

mintát kell venni és a vízminőség jellemzését legalább 20 mintából 

állapítjuk meg (3–4 nap mérési adataiból). Heti ciklus esetén a 

mintavételezést úgy kell végezni, hogy a hét különböző napjain 

vesszük a mintákat, legalább hetet. Ha úgy döntöttünk, hogy a vizsgált 

időszakban – például 2 hónap – kb. 20 mintát akarunk vizsgálni, akkor 

ehhez három mintát hétfőn, hármat kedden… stb. kell venni. 

A vízminőség ellenőrzésére végrehajtott mintavételezések célja, hogy 

rendszeresen meghatározzuk a vizsgált komponens koncentrációját és 

azt adott határértékekhez viszonyítsuk. Ez esetben az eredmény 

általában azért szükséges, hogy eldöntsük az azonnali beavatkozás 

szükségességét. Erre a célra ideális megoldás folyamatos, automatikus 

vízminőség-mérő műszerek alkalmazása. Sajnos ezek széles körű 

használatát a nagy beruházási és üzemeltetési költség mellett, az egyes 

komponensek mérésére alkalmas műszerek hiánya is korlátozza. 

2. ábra - A főbb vízminőség-változások és a mintavételi idők mintavételi gyakoriságok 

meghatározása 



154

Vízminőség-változások: koncentráció (c), idő (t) összefüggések 

A mintavétel idejét és gyakoriságát elsősorban a rendelkezésre álló 

adatsorok alapján tudjuk meghatározni. Esetenként ezt az adatsort 

előzetes nagy gyakoriságú mintavételezéssel kell biztosítani. Az 

adatsorok statisztikai értékelése során három lehetőség adódik: 

• A mérési adatok közel azonosak, az átlagérték jóval a megadott 

határérték alatt van. Ilyenkor kis gyakoriságú mintavételezés 

elegendő. 

• A mérési adatok átlagértéke ugyan jóval a megadott határérték 

alatt van, de az eredmények nagymértékben szórtak, több kiugró 

érték meghaladja a határértékeket. Ilyen esetekben kell a 

vizsgálatot a legnagyobb gyakorisággal végezni. 

• A mérési adatok közel azonosak, de az átlagérték majdnem eléri 

a határértéket. Ez esetben bizonyos, hogy egy-egy időpontban a 

határérték feletti értékek is előfordulnak. Ilyenkor rendszeresen, 

közepes gyakorisággal végezzük a mintavételezést. 

Hosszú időn keresztül rendszeresen végzett vízminőség ellenőrzés 

során felmerülhet a mintavétel gyakoriságának csökkentése. A 

különböző megoldások közül két jellemző példát említünk. 

• A mintavétel gyakorisága egy vizsgált rendszer egyes mintavételi 

pontjain nagymértékben csökkenthető, ha a különböző pontokon 

meghatározott értékek között összefüggés állapítható meg. A 

gyakoriságcsökkentés esetén egy-egy komponensre vonatkozhat; 



155

• Egy adott mintavételi ponton a mintavétel gyakoriságának 

csökkentése a komponensek koncentráció-értékeinek statisztikai 

értékelése alapján végezhető. 

Amennyiben a rendelkezésre álló, például hetenkénti mérésekből 

átlagértéket és szórást számolunk, majd ugyanezen számításokat 

elvégezzük az adatsor minden második (kéthetenkénti), majd minden 

negyedik (havonkénti) tagjaiból, úgy a szórásértékek alapján 

eldönthetjük, hogy van-e lehetőség a mintavételi gyakoriság 

csökkentésére. Ha a szórás közel azonos szinten marad, illetve nem éri 

el az analízis pontosságát, úgy a gyakoriságot csökkenteni lehet. A 

szórás nagymértékű növekedése esetén a mintavételi gyakoriságot is 

növelni szükséges. 

Az alábbiakban két számpéldát mutatunk be, egy véletlenszerűen 

változó mintavételi rend megtervezésére. 

Példa: 

ha: 

• az elővizsgálatok során meghatároztuk, hogy a minták átlaga: 

x=90 mg/l; szórása S=45 mg/l; a hiba H=20 mg/l; 

• az átlagos szórás 

S 45 

S = ⋅ 100 = ⋅ 100 = 50% 

x 

x 90 

• a megengedett hiba 

H 20 

Hx = ⋅ 100 = ⋅ 100 = 

20% 

x 90 



156

• a megkívánt biztonság: 95%; (azaz k = 1,96) (A k értéke 80%-os 

biztonságnál 1,28; 90%-nál 1,64; 95%-nál 1,96; 99%-nál 2,58) 

• a mintavétel időtartama egy év (365 nap); 

akkor: 

• a szükséges minták száma: 

n = (2kSx/Hx) 2 = (1,96 × 2 × 50/20) 2 = 96 ? 100 

• a napok, melyeken a mintákat vesszük: 

A = véletlen száma (–365/n = –365/100 = –3,65) 

–3,7 és 0 között kell generálni számítógéppel! 

A példában felvett értékei: 2,5; 0,5; 1,5; 0,1. 

• az első nap: 

• a második nap: 

• a harmadik nap: 



157

• a negyedik mintavételi nap: 

Az utolsó mintavételi nap: 

A MINTA ELŐKÉSZÍTÉSE VIZSGÁLATRA 



(TARTÓSÍTÁS) 

Az 1. táblázat megmutatja a leggyakrabban alkalmazott tartósítási 

módok esetén a mintavételtől számított, adott időn belül 

meghatározható komponenseket. 

1. táblázat - A vízminták tartósítása 

Tartósítás módja 

Analízis kezdete a 

mintavételtől számítva 

Tartósítás nélkül A helyszínen azonnal 

Vizsgált jellemző vagy 

alkotórész 

szín 

hőmérséklet Ü 

pH 

oldott oxigén* 

Mintatároló 

edény** 

158

4 °C-ra hűtve 

4 °C-ra hűtve és 2ml cc 

H2SO4/l 



12 órán belül 

BOI 

szabad klór 

szabad szén-dioxid vagy 

karbonát 

zavarosság Ü, M 

összes oldott anyag Ü, M 

összes száraz anyag Ü, M 

fajlagos elektromos vezkép. Ü, M 

összes keménység Ü, M 


kalcium, magnézium Ü, M 

nátrium M 

kálium, fluorid M 

klorid, jodid Ü, M 

borát M 

BOI Ü 

átlátszóság Ü, M 

szag, íz Ü 

lúgosság, savasság Ü, M 

zavarosság Ü, M 


orto-foszfát 

összes foszfor 

Ü, M 

Ü, M 

klorofill Ü, M 

növényvédő szerek Ü 

ammónia Ü, M 

nitrit Ü, M 

nitrát Ü, M 

bromid Ü, M 

szerves nitrogén Ü 

oxigénfogyasztás Ü 

KOI (dikromát) Ü 

7 napon belül 

szerves szén Ü 

detergensek Ü 

fenolok Ü 

szulfát Ü, M 

szilícium M 

nitrit Ü, M 

szerves oxigén Ü 

ammónia Ü, M 


nitrát Ü, M 

oxigénfogyasztás Ü 

KOI (dikromát Ü 

szerves szén Ü 

159

nitrit Ü, M 


szerves nitrogén Ü, M 

20–40 mg HgCl2/l 

detergensek 

ammónia 

Ü 

Ü, M 

7 napon belül 

nitrát Ü, M 

összes foszfor Ü, M 

5 ml cc HNO3/l 1 hónapon belül 

fémek, oldott*** 

összes 

M 

M 

1 g Cd-acetát/l 24 órán belül szulfid Ü 

NaOH-adagolás pH 11–12-re 24 órán belül cianid Ü, M 

1 g CuSO4/l és H3PO4adagolás 

(pH 4) 

24 órán belül fenolok Ü 

2 ml cc H2SO4/l és 5mlCCl4 24 órán belül 

extrahálható anyagok, 

olajok, zsírok 

Ü 

2 ml cc HCI és a levegő 

oxigénjének kizárása 

6 órán belül vas Ü, M 

5m lcc HNO3/l és K2Cr2O7 1 hónapon belül Hg, összes M 

20–40 mg Zn-karbonát és 

HaOH 

1 héten belül szulfit M, Ü 

* A meghatározás befejezése – titrálás – 24 órán belül elvégezhető! 

** Ü = üveg, M = műanyag (polietilén palack), 

*** = a helyszínen 0,45 µ-os membránszűrővel történő szűrés után. 

Külön ki kell emelni a vízminta tárolására szolgáló edény anyagának 

jelentőségét: 

az edény anyaga megváltoztathatja a vízminta összetételét, például üvegből 

kioldódhat a nátrium, szilícium, míg a műanyagból szerves anyagok (esetleg 

az előzően tárolt, erősen szennyezett mintából adszorbeálódott a falára); 

a meghatározandó komponensen adszorbeálódhatnak az edény falán, így 

például kismennyiségű fémtartalom az üveg felületén ioncserével megkötődhet 

vagy olajok, detergensek, peszticidek adszorbeálódhatnak a műanyag falán; 

reakció játszódhat le egyes komponensek és az edény anyaga között, mint 

például a víz fluorid-tartalma és az üveg között stb. 

Általában kiskoncentrációk esetén lehet jelentős változás. Általános szempont 

szerint a szerves anyagok analíziséhez üvegedényben, szervetlen összetevők 

vizsgálatához műanyag palackban tároljuk a vízmintát. Az edények tisztítására 

krómkénsavat (üvegek), illetve sósav oldatot (műanyag) használunk. Az egyes 

komponensek meghatározására szolgáló vízminták tárolására javasolt 

edényeket ugyancsak a táblázat foglalja össze. 



160

Ülepítés, szűrés, dúsítás, roncsolás. Ld.: korábbi órák anyaga 



MÉRÉS 

MINTA: Egy felszíni víz 

MÓDSZER: a határértékeknek megfelelően kiválasztva! 

MÉRT PARAMÉTEREK: ld. Melléklet táblázatai 

EREDMÉNY: 

VÍZMINŐSÍTÉS FIZIKAI - KÉMIAI VIZSGÁLATOK ALAPJÁN 

(érvényben levő szabvány előírásai szerint) 

Minta jele: Mintavétel helye: Mintatípus: Mintavételi időpont: 

ld.a fentieket külön adatlapokon, itt a táblázat után a mintavétel megállapításai rovatban. 

Mérés idöpontja: 2005.06.24. 

Jellemző 

megnevezése 

Mérték- 

egység 

Malom 

csatorna 

RM-5 

Örsi 2-es 

tó 

RM-6 

Nádor 

csatorna 

RM-7 

Miklósi 

3 tó 

RM-8 

Miklósi 

2-es tó 

RM-9 

Hőmérséklet oC 21,8 21,2 20,6 20,8 21,4 

Zavarosság NTU 39 41 8,6 6,9 43 

Szín Ptegys. 45 55 25 55 45 

pH (06.23. mért) 8,11 8,56 8,18 7,91 7,80 

pH (06.24. mért) 8,29 8,63 8,38 8,10 8,13 

Lebegőanyag 

tartalom 

mg/dm3 40 40 2,0 2,0 30 

Fajlagos elektr. µS/cm 1245 1435 1470 1460 1320 


(06.23. mért) 

20 oC 

Sókoncentráció 

Összes 

keménység 

mg/L 

nK 

450 530 545 530 495 

o 

26,0 29,1 33,0 29,8 29,7 

161

Hidrogénkarbonát 

mg/dm3 440 355 160 355 330 

Lúgosság mval/dm 3 

7,2 5,8 2,6 5,8 5,4 

Változó 

keménység 

nK 0 20,2 16,2 7,3 16,2 15,1 

Vas mg/dm3 0,04 0,17 0,10 0,13 0,02 

Szulfát mg/dm3 14 25 23 24 25 

Klorid mg/dm3 104 135 135 142 128 

Ammónium-ion mg/dm3 0,25 0,19 0,18 0,64 0,47 

Nitrit mg/dm3 0,01 0,01 0,06 0,05 0,01 

Nitrát mg/dm3 6,0 7,1 9,3 11,5 9,6 

Reaktív foszfát 

PO4 

KOI kromát 



mg/dm3 2,39 1,48 4,25 1,22 0,64 

O2 

mg/dm3 

Helyszínen mért adatok: 

190 275 150 240 260 

Jellemző Mérték- Malom Örsi- Nádor Miklósi Miklósi 

megnevezése egység csatorna 2-es tó csatorna 3-as tó 2-es tó 

Hőmérséklet oC 29 28,8 26 28,9 28,8 

Oldott oxigén 

mg/dm3 17,7 19,3 16,3 6,4 12,2 

pH 8,36 8,92 8,32 7,87 7,93 

A szürke mezőben levő adatok nem felelnek meg a kiváló minőségnek. 

Mintavételre vonatkozó megállapítások összegzése 

Miklósi 3-as tó: - parttól 1 m-re,30 cm mélyből vett minta 06.22.16.22 órakor, borús ég, 

enyhe szellő,sok zooplankton 

Malom csatorna – 06.22.14.28 órakor, napsütés erős, 20 cm-rel a felszín alatt 

162

Örsi 2es tó: – a parttól fél méterre, sekély vízből, 10 cm mélységből vett minta, 06.22. 

15.07 órakor,meleg és enyhén borúlt idő, iszapmintavétel is történt. 

Nádor csatorna – híd előtt, parttól 1 m-re, 40 cm mélységből vett minta, 06.22.15.55 

órakor 

Enyhén felhős, kb.30 fokos levegő 

Miklósi 2-es tó: -2-1,5 m-re a parttól, 30 cm mélyről, 06.22.16.56 órakor, enyhén borús, 

szélcsend, pontyetetés utáni mintavétel. 



163

BEVEZETÉS A VÍZANALITIKÁBA

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?