INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI
	CHEMIA SANITARNA
II ROK INŻYNIERII ŚRODOWISKA STUDIA DZIENNE GRUPA 27 B	18.03.2013
TEMAT 4 Chlorki i siarczany. AUTORZY OPRACOWANIA: Piotr Waśkowicz

I CZĘŚĆ TEORETYCZNA

Chlorki.

Sole kwasu solnego, zwane chlorkami, są ławo rozpuszczalne w wodzie, za wyjątkiem AgCl, Hg₂Cl₂ i CuCl. Dobra rozpuszczalność chlorków oraz ich powszechne występowanie w skorupie ziemskiej w postaci naturalnych pokładów soli (NaCl i MgCl₂) powoduje, że jon chlorkowy znajduje się we wszystkich wodach naturalnych. Zawartość tych jonów w wodach naturalnych może wynosić od kilku dziesiątych części miligrama aż do kilkuset gramów w 1 dm³ wody.

Według wymagań sanitarno-higienicznych zawartość chlorków w wodzie pitnej nie powinna przekraczać 250 mg/dm³ Cl^-, jeżeli są to chlorki pochodzenia geologicznego. Obecność chlorków innego pochodzenia w wodzie pitnej jest niedopuszczalna.

Siarczany.

Siarczany, czyli sole kwasu siarkowego, są oprócz chlorków najbardziej rozpowszechnionymi w wodach naturalnych solami. Dostają się do wody na skutek wymywania skał osadowych, w skład których wchodzi gips (CaSO₄* 2H₂O), wyługowania gleby oraz niekiedy podczas utleniania siarczków metali ciężkich powstaję siarczany tych metali i kwas siarkowy. W wodach powierzchniowych siarczany mogą pochodzić także z zanieczyszczeń ściekami miejskimi lub przemysłowymi.

W wodach rzek i jezior zawartość siarczanów wynosi 40-60 mg/dm³ SO₄^2-, wody podziemne płytkie zawierają nieco większe ilości siarczanów (od 100 mg/dm³ SO₄^2-), natomiast wody wgłębne mogą zawierać znaczne ilości siarczanów.

II CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA 

Oznaczenie chlorków metodą argentometryczną.

W celu wyznaczenia zawartości chlorków wodzie do dwóch kolb stożkowych odmierzono po 100 cm³ badanej wody i zmierzono pH badanej wody.

Próbka	pH
1	7,77
2	7,71

Do trzeciej kolby odmierzono100 cm³ wody destylowanej, jako próbę kontrolną. Następnie do kolb dodano po 1 cm³ Kr₂CrO₄ i miareczkowano roztworem AgNO₃ do zmiany zabarwienia z żółtozielonego na żółtobrunatne.

Próbka	Objętość AgNO3 potrzebna do miareczkowania roztworu [cm^3]
1	2,6
2	2,5
kontrolna	0,5

Następnie wyznaczono zawartość chlorków, ze wzoru:

$$X = \frac{f\left( a - b \right) \bullet 1000}{V}\ mg/\text{dm}^{3}\ \text{Cl}^{-}$$

gdzie:

f – miano roztworu AgNO₃

a – objętość roztworu AgNO₃ potrzebna do miareczkowania próbki badanej

wody [cm³],

b – objętość roztworu AgNO₃ potrzebna do miareczkowania próbki kontrolnej

[cm³],

V – objętość próbki wody zużytej do oznaczenia [cm³],

$$X_{1} = \frac{1\left( 2,6 - 0,5 \right) \bullet 1000}{100} = 21\ mg\text{dm}^{3}\ \text{Cl}^{-}$$

$$X_{2} = \frac{1\left( 2,5 - 0,5 \right) \bullet 1000}{100} = 20\ mg/\text{dm}^{3}\ \text{Cl}^{-}$$

$$X = \frac{21 + 20}{2} = 20,5\ mg/\text{dm}^{3}\ \text{Cl}^{-} \cong 0,58\ mval/\text{dm}^{3}\ $$

Oznaczenie siarczanów metodą jonitowo-miareczkową.

W celu oznaczenia zawartości siarczanów w wodzie, przepuszczono próbkę wody (której użyto do wyznaczenia zawartości chlorków) przez kolumnę jonitową wypełnioną kationitom silnie kwaśnym z prędkością ok. 10 m/s. Po odrzuceniu pierwszych ok. 90 ml odmierzono 50 ml przesączu do kolby stożkowej, do której dodano 3 krople metyloranżu i miareczkowano 0,1 n roztworem wodorotlenku sodu do zmiany barwy na żółtą. Przyjęto że badana woda nie zawiera azotanów.

Objętość NaOH potrzebna do miareczkowania roztworu [cm^3]
2,9

Następnie wyznaczono zawartość siarczanów, ze wzoru:

X = 48 • [k−(A+B)] mg/dm³ SO₄²⁻

gdzie:

k – kwasowość mineralna po kationicie [mval/dm³]

$$k = \frac{a \bullet 0,1 \bullet 1000}{V}\ $$

a – ilość NaOH potrzebna na miareczkowanie badanej wody [cm³],

A – stężenie chlorków w badanej wodzie przed wymianą jonową [mval/dm³],

B – stężenie azotanów w badanej wodzie przed wymianą jonową [mval/dm³],

48 – równoważnik SO₄²⁻,

V – objętość badanej próbki.

$$k = \frac{2,9 \bullet 0,1 \bullet 1000}{50} = 5,8\ mval/\text{dm}^{3}\ $$

X = 48 • [5,8−(0,58+0)] ≅ 251 mg/dm³ SO₄²⁻

III WNIOSKI

Zawartość chlorków nie przekracza 250 mg/dm³, zatem woda jest zdatna do picia pod warunkiem, że są to chlorki pochodzenia naturalnego.

Zawartość siarczanów przekracza dopuszczalne 150 mg/dm³, więc woda ta nie nadaje się do spożycia.

literatura: B. Gomółka, E. Gomółka Ćwiczenia laboratoryjne z chemii wody, Wrocław 1992