Gliwice, 3.01.2012

Laboratorium z przedmiotu

Hydrogeologia i zagrożenia wodne

Temat ćwiczenia:

Oznaczanie agresywności wody.

Sekcja nr 1

Skład sekcji:

Ewelina Janiga

Specjalność: GGiP

Rok akademicki 2011/12

1. Cel ćwiczenia

Celem przeprowadzonego przez nas ćwiczenia było oznaczenie agresywności wody. W tym celu wykonałyśmy następujące czynności:

- sprawdzenie odczynu pH wody za pomocą papierka wskaźnikowego,

- wyznaczenie twardości węglanowej,

- wyznaczenie zawartości agresywnego CO₂

Badanie przeprowadziłyśmy używając do tego celu czterech próbek wody. Dwie próbki to próbki wody zwykłej, a pozostałe dwie to woda z roztartym marmurem.

2. Przebieg ćwiczenia

Na samym początku wykonałyśmy pomiar pH badanej wody za pomocą papierka wskaźnikowego.

Następnie wykonywałyśmy czynności niezbędne do wyznaczenia twardości węglanowej. Do 50 cm³ badanej wody znajdującej się w kolbce stożkowej, dodałyśmy 3 krople oranżu metylowego. Następnie badaną próbkę miareczkowałyśmy roztworem HCl aż do zmiany jej barwy z żółtej na różową. Tak samo postąpiłyśmy z drugą próbką czystej wody. Znając objętość roztworu HCl zużytego podczas miareczkowania obliczyłyśmy twardość węglanową.

Po wyznaczeniu twardości węglanowej, przygotowałyśmy dwie próbki z wodą marmurową o objętości 50 cm³, do której kolejno dodałyśmy 3 krople oranżu metylowego. Następnie obydwie próbki miareczkowałyśmy aż do zmiany barwy na różową.

3. Obliczenia

Pomiar pH wody

pH badanej próbki = 7

Oznaczenie twardości węglanowej (przemijającej)

Korzystamy ze wzoru:

V ^. N ^. 28.04 ^. 1000 ^. 20

T_w = ----------------------------------- [^on]

1000 ^. 10

gdzie:

T_w - twardość węglanowa,

V - objętość zużytego roztworu 0.1N HCl [cm³].

N - stężenie normalne roztworu HCl,

28.04 - gramorównoważnik tlenku wapnia CaO.

10 - zamiana na stopnie niemieckie

20 - rozcieńczenie

Próbka 1: V_p = 21,5 cm³ V_k = 24,0 cm³

V₁ = V_k - V_p = 2,5 cm³

Próbka 2: V_p = 25,0 cm³ V_k = 27,2 cm³

V₂ = V_k - V_p = 2,2 cm³

T_w = 13,18 °n

Oznaczenie zawartości agresywnego CO₂

Zawartość agresywnego CO₂ obliczamy ze wzoru:

(a - b) ^. N ^. 22.0 ^. 1000 ^. 20

CO_2(agrest.) = -------------------------------------- [mg/dm³]

1000

gdzie:

a - ilość zużytego do zmiareczkowania roztworu 0.1N HCl [cm³],

b - ilość zużytego roztworu 0.1N HCl przy oznaczeniu twardości węglanowej [cm³],

N - stężenie normalne roztworu HCl,

20 - rozcieńczenie

22.0 - gramorównoważnik CO₂.

Jeżeli a = b lub a < b należy przyjąć, że badana woda nie zawiera agresywnego CO₂.

W przeprowadzanym przez nas ćwiczeniu, ilość roztworu HCl zużytego przy oznaczaniu twardości węglanowej jest większa od ilości zużytego do miareczkowania roztworu HCl, tak więc spełniony jest warunek a<b. Z tego wynika, że badana woda nie zawiera agresywnego CO_2.

4. Wnioski

Woda zbadana przez nas za pomocą papierka wskaźnikowego miała odczyn obojętny - pH = 7. Oznacza to, że stężenie jonów wodorowych i wodorotlenowych w tej wodzie jest równe.

Twardość węglanowa badanej wody wynosi 12,34 °n. Wartość ta mieści się w granicach 10 do 20, co wg Justa i Hermanowicza klasyfikuje ją jako wodę średnio twardą.

Ilość zużytego do miareczkowania rozcieńczonego kwasu solnego przy oznaczaniu zawartości agresywnego CO₂ (a) była taka sama jak ilość zużytego roztworu 0,1 HCl przy oznaczaniu twardości węglanowej (b). Z powyższego wynika zatem, że badana woda nie zawierała agresywnego CO₂.

Po wykonaniu całego ćwiczenia stwierdzić możemy, że miałyśmy do czynienia ze środowiskiem nieagresywnym.

---