Wstęp

Wyznaczanie zawartości dwutlenku węgla wolnego i agresywnego należy do zakresu badań jakości wody (badania sanitarne pełne). Dwutlenek węgla występuje prawie we wszystkich wodach naturalnych. Wolnym dwutlenkiem węgla nazywamy sumę zawartości rozpuszczonego w wodzie dwutlenku węgla i kwasu węglowego. Agresywny dwutlenek węgla to część wolnego CO₂, która stanowi nadmiar w stosunku do ilości CO₂ potrzebnej do utrzymanie wodorowęglanów wodorowęglanów roztworze. Taka zwiększona zawartość CO₂ w wodzie sprawia, że woda wykazuje właściwości agresywne i narusza strukturę niektórych materiałów materiałów m.in. betonu i metali.

Metoda oznaczania wolnego CO₂ polega na miareczkowaniu badanej próbki roztworu NaOH do pH 8,3 wobec fenoloftaleiny. Do oznaczania zawartości agresywnego CO₂ stosuje się zazwyczaj tzw. Metodę marmurkową. W naszym ćwiczeniu oznaczenie agresywnego dwutlenku węgla wykonaliśmy jednak metodą pośrednią przy użyciu tablicy wg. Lehmanna i Russa. Metoda ta polega na oznaczaniu zasadowości wody oraz zawartości wolnego dwutlenku węgla i obliczaniu na podstawie danych odczytanych z tablicy zawartości agresywnego dwutlenku węgla.

Przebieg doświadczenia

Numer badanej próbki do oznaczenia zasadowości ogólnej i ditlenku węgla - 31

Oznaczenie zasadowości

Zasadowość wody lub ścieków jest miarą zawartości jonów posiadających zdolność wiązania jonów wodorowych. Zasadowość oznacza się przez miareczkowanie próby wody lub ścieków roztworem mocnego kwasu, początkowo wobec fenoloftaleiny jako wskaźnika a następnie wobec oranżu metylowego. Zasadowość dzielimy na mineralną i ogólną. Do wyznaczania zasadowości dwutlenku węgla agresywnego w naszej próbce wykonaliśmy oznaczenie zasadowości ogólnej.

W kolbie stożkowej umieściłyśmy 100cm³ badanej próbki i dodałyśmy 4 krople oranżu metylowego. Następnie badaną próbkę miareczkowaliśmy 0,1M roztworem kwasu chlorowego do uzyskania z barwy żółtej- pomarańczową.

Poziom kwasu chlorowego po pierwszym miareczkowaniu wyniósł: 5,6 cm³.

Dla uwiarygodnienia wyniku miareczkowanie powtórzyliśmy. Poziom kwasu chlorowego po drugim miareczkowaniu wyniósł: 6,1 cm³.

Do obliczeń przyjęłyśmy średnią objętość HCl: 5,85 cm³

Obliczanie wyników:

Zog =	0,1 • Vog • 1000
		V

Gdzie:

V_og - objętość kwasu chlorowego zużyta do miareczkowania

V - objętość próbki zużytej do oznaczenia

Zog =	0,1 • 5,85 • 1000	=	128,7 mgCO2/dm^3
				100

Oznaczanie CO₂ wolnego

Do cylindra Nesslera (z korkiem) wlaliśmy 100 cm³ badanej próbki i dodaliśmy 3 krople fenoloftaleiny jako wskaźnika. Cylinder zamknęliśmy korkiem i delikatnie wymieszalaiśmy zawartość próbki. Następnie miareczkowałyśmy 0,05 M roztworu NaOH, do pojawienia się lekko różowego zabarwienia. Dla wymieszania składników podczas miareczkowania wstrząsałyśmy naczynie, po uprzednim jego zakorkowaniu aby nie utracić z próbki CO₂.

Dla dokładniejszego wyniku miareczkowania, oznaczenie wykonałyśmy dwukrotnie, dodając za drugim razem do próbki prawie całą objętość użytego do pierwszego badania roztworu wodorotlenku sodu.

Poziom NaOH po pierwszym miareczkowaniu - 7,8 cm³

Poziom NaOH po drugim miareczkowaniu - 7,6 cm³

Obliczanie wyników:

X =	a • 2,2 • 1000
		V

Gdzie:

a - objętość 0,05 M roztworu wodorotlenku sodowego, w cm3, zużytego na miareczkowanie

V - objętość badanej próbki

X =	7,7 • 2,2 • 1000	=	169,4 mgCO2/dm^3
				100

Oznaczanie dwutlenku węgla agresywnego

Obliczanie wartości pomocniczych:

S = X + Z_og

Gdzie:

X - zawartość wolnego dwutlenku węgla

Z_og - zasadowość próbki

S = 298,1 mgCO2/dm^3

Wartość g odpowiadającą wartości S odczytaiśmy z tablicy: g = 175,3

Obliczanie końcowego wyniku oznaczenia

X₂ = g - Z_og = 46,6 mgCO₂/dm³

Wniosek:

Zawartość dwutlenku węgla agresywnego wynosi 46,6 mgCO₂/dm³

Oznaczenie barwy

Dodatkowo w ramach naszego ćwiczenia dokonaliśmy oznaczenia barwy.

Barwa jest jedną z fizycznych cech wody. Barwa wód naturalnych, zwykle żółtozielona, jest wynikiem obecności związków humusowych humusowych innych produktów rozkładu materiału roślinnego. Barwa wody może pochodzić również od związków żelaza i manganu oraz substancji barwiących zawartych w spływających do wody ściekach.

W ramach naszego ćwiczenia oznaczyliśmy barwę rzeczywistą i pozorną badanej próbki.

Przebieg doświadczenia

Numer próbki 39

Do cylindra Nesslera przefiltrowałyśmy przez sączek pewną ilość badanej próbki. Do drugiego cylindra wlałyśmy pewną ilość cieczy nieprzefiltrowanej.

Barwę określono za pomocą aparatury.

Próbka sączona:

wynik odczytany:

E = 0,04

odpowiadająca wynikowi barwa ze skali wzorców a = 6,45 mg Pt

wynik wyznaczenia barwy

X =	a • 1000	=	64,5 mg Pt/dm^3
				V

Dla próbki niesączonej:

wynik odczytany :

E= 0,044

odpowiadająca wynikowi barwa ze skali wzorców a = 7,0 mg Pt

Wynik wyznaczania barwy

X =	a • 1000	=	70 mg Pt/dm^3
				V

Gdańsk dnia: 5-12-2006

Piotr Szydłowski

Jerzy Przybojewski

Dariusz Podjacki

LABORATORIUM

Z CHEMII

Temat: “Oznaczanie ditlenku węgla agresywnego metodą obliczeniową (pośrednią). Barwa.”

---