Harakan laboratorion opetusmenetelmien kehitys ja testaus

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli päivittää Harakan ympäristökeskuksen ympäristötutkimuslaboratorion analyysimenetelmiä SFS-standardien mukaisiksi siten, että lukiotasoinen opiskelija kykenee toteuttamaan analyysit. Päivitettäviksi valittiin yhteensä neljä eri menetelmää: kaksi fotometristä menetelmää, sekä kaksi titrimetristä menetelmää. Fotometriset menetelmät olivat nitriitti- ja fosfaattianalyysit vesinäytteestä, titrimetriset menetelmät olivat veden kloridipitoisuus ja kovuus.

Harakan fotometrisiä laitteita testattiin vertaamalla niitä Metropolia Ammattikorkeakoulun spektrofotometriseen laitteeseen suppean validoinnin mukaan. Yhteensä mittauksia tehtiin kummallakin menetelmällä noin 95 kappaletta kaikilla laitteilla. Kaikissa analyyseissä pienillä näytepitoisuuksilla mittausepävarmuus nousi korkeaksi, mutta tämä ei haittaa työn tavoitetta, sillä opiskelijoiden mittauksissa tärkein asia ei ole tulosten tarkkuus, vaan oikean ympäristöanalyysin tekeminen, töiden teorian sisäistäminen, sekä opitun reflektoiminen ryhmän kanssa.

Titrimetristen menetelmien näytemäärät säädettiin Suomenlahden oloihin sopiviksi suorittamalla kumpikin määritys kolme kertaa eri näytemäärillä. Lopullisiksi näytemääriksi kumpaankin analyysin tuli noin 7,5 ml merivettä. Uusilla metodeilla ohjaajat tietävät oletetun titrantin kulutuksen ja näin saatiin virtaviivaistettua menetelmiä.

Kaikki valitut menetelmät saatiin luotua Harakan olosuhteisiin sopiviksi siten, että Suomenlahden näytematriisin aiheuttamat ominaisuudet on otettu huomioon. Työ onnistui siis hyvin ja menetelmät voidaan ottaa heti käyttöön Harakan laboratoriossa.

The purpose of this study was to create new methods for analyzing water quality in theHarakka Environmental Center’s Environmental laboratory. The methods that were used in Harakka’s Laboratory were commercial, easy to use kits which left the theory behind them abstract. Because of their simplicity these didn’t “feel” like a real environmental study for the students.

Nitrite-, phosphate-, and chloride concentration and the hardness methods were chosen to be updated on basis of SFS standards because these methods are suitable for Harakka Laboratory’s setting. Many laboratories around Finland use SFS standards as basis for their own methods.

New nitrite and phosphate methods were tested by comparing Harakka’s photometric equipment to Metropolia University of Applied Sciences spectrophotometer, Perkin Elmer Lambda 25. In both methods around 95 samples were analyzed. Chloride and hardness methods were tested on different sample amounts to find the proper sample size for seawater analysis.

Nitrite and phosphate methods had high uncertainty on low concentrations but since the most important part of education is not the accuracy of the results, but the laboratory work and theory behind them, it was concluded that the high uncertainty was not a problem. Chloride and hardness methods were created successfully by changing the sample volume to right amount. Overall the study was a success, for new methods were created and students can now do real environmental laboratory work in Harakka Environmental Center, instead of just following commercial kits.