Wydział Budownictwa i Architektury

Katedra Inżynierii Sanitarnej

Zespół Inżynierii Sanitarnej i Systemów Ochrony Środowiska

Kierunek studiów:	Budownictwo
Rok akademicki:	2009/2010			Rok studiów semestr		2 rok ( III semestr)
Nazwa przedmiotu:	Chemia budowlana
Tytuł ćwiczenia:	Oznaczanie zawartości wapna czynnego w wapnie budowlanym
Data wykonania:	14.X.2009		Godzina rozpoczęcia zajęć		15.15	Obowiązujący termin oddania sprawozdania (data wykonania + 10 dni)		26.X.2009
Skład zespołu z podpisami osób wykonujących ćwiczenie:		Sprawozdanie opracowane przez:					Podpis
				Wojciech Szóstakiewicz
				Członkowie zespołu:					Oświadczam, że zapoznałam (em) się z treścią sprawozdania
				Paweł Wasiluk Bartłomiej Piejaś

lista sprawdzająca

Nr.		TAK/NIE^*
	Sprawozdanie zostało wydrukowane z ponumerowanymi stronami.
	Po wydrukowaniu sprawozdanie zostało przeczytane.
	Do sprawozdania dołączono jego poprzednią wersję z zaznaczonymi, przez prowadzącego, błędami.
	Wszystkie zawarte w sprawozdaniu informacje dotyczą tego ćwiczenia, które wymienianie jest na stronie tytułowej.
	Zamieszczono wykaz źródeł i materiałów, które stanowiły źródło treści zamieszczonych w sprawozdaniu
	Fragmenty cytowane - w tym z innych sprawozdań - zostały zaznaczone z podaniem źródła i autora oryginalnej treści
	W powielanych fragmentach sprawozdania poprawione zostały, zaznaczane wcześniej przez prowadzącego, błędy.
	Strona tytułowa zawiera komplet informacji.
	Na stronie tytułowej znajduje się lista i podpisy osób wykonujących to ćwiczenie
	Znana jest mi treść instrukcji dotyczącej tego ćwiczenia i określony w niej zakres opracowania wyników i wniosków.
	Sprawozdanie zawiera krótki wstęp z podstawowymi informacjami dotyczącymi badanego procesu i syntetyczny opis wykonania ćwiczenia.
	W sprawozdaniu podano wyniki własnych pomiarów i sprawdzono ich zgodność z notatkami z zajęć.
	W sprawozdaniu umieszczono wszystkie dane i wielkości pomierzone.
	Zakres wykonanych przeliczeń jest zgodny z instrukcją
	Sprawozdanie zawiera, czytelnie zebrane, wyniki wszystkich wymaganych przeliczeń (zgodnie z instrukcją)
	Sprawozdanie zawiera wszystkie wymagane wykresy (zgodnie z instrukcją)
	Zakres wniosków jest zgodny z wymaganiami podanymi w instrukcji

^*wpisać odpowiednio TAK lub NIE

Jeśli, w którejś z rubryk wpisano „NIE” niżej należy podać wyjaśnienie:

Nr	Wyjaśnienie

Podpis(y) przygotowujących sprawozdanie.......................................................................

WSTĘP TEORETYCZNY

Ćwiczenie, które przeprowadziliśmy w laboratorium polegało na oznaczeniu zawartości wapna czynnego w wapnie budowlanym. Wapnem, które badaliśmy było wapno o oznaczeniu CL90-S, co oznacza, że zawiera ono więcej niż 90% tlenku magnezu i wapnia. Przeprowadzone badanie pozwoliło nam na dokładne określenie ilości wapna czynnego w określonej próbce, a zarazem na sprawdzeniu czy oznaczenie nadane przez producenta spełnia normy. Podczas wykonywania ćwiczenia opieraliśmy się na instrukcji umieszczonej w pliku „Materiały pomocnicze do ćwiczeń laboratoryjnych z chemii budowlanej”

Pierwszą czynnością, jaką musieliśmy wykonać było przygotowanie roztworu badanego wapna z wodą. Niezbędnym w tym celu było obliczenie ilości naważki wapna tak, aby objętość biurety tj. 10ml pozwoliła nam na miareczkowanie przyjętej przez nas objętości próbki (25ml). Po poprawnym wykonaniu wszystkich obliczeń przystąpiliśmy do przygotowania naszego roztworu (200ml). Ustaliliśmy, że wykonamy 5 prób miareczkowania tak więc do każdej z kolb wlaliśmy po 25ml roztworu i dodaliśmy kilka kropel barwnika, fenoloftaleiny. Podczas wykonywania miareczkowania zwracaliśmy uwagę na ciągłe mieszanie naszego roztworu w kolbie, zakończenie tej czynności sygnalizowało nam odbarwienie próbki. Następnie odczytywaliśmy wynik z biurety i przystępowaliśmy do miareczkowania kolejnych próbek.

Tak otrzymane wyniki pozwoliły nam na dokładne określenie zawartości wapna czynnego w wapnie budowlanym.

TABELA 1. ZAŁOŻENIA I WYNIKI OBLICZEŃ WSTĘPNYCH.

Parametry	Wartość	Jednostka
Pojemność biurety	10	ml
Titrant	HCl
Stężenie titranta	0,25	mol/dm^3
Ilość powtórzeń oznaczenia	5
Objętość próbki	25	ml
Objętość roztworu	200	ml
Masa CaO odpowiadająca 1 ml użytego roztworu kwasu	0,007	g
Obliczona masa naważki wapna	0,56	g
Obliczona masa naważki sacharozy	5,6	g
Objętość wody do przygotowania wstępnego roztworu	100	ml
Objętość pojedynczej porcji wody do przepłukania kolby stożkowej	5	ml

TABELA 2. WYNIKI POMIARÓW I OBLICZEŃ.

Parametr		Wartość	Jednostka
Odważona masa wapna		0,5648	g
Rodzaj wapna		EN 459-1 CL 90-S
Wyniki miareczkowania
	1.	6,45	ml
	2.	6,25	ml
	3.	6,25	ml
	4.	6,30	ml
	5.	6,15	ml
Masa CaO w miareczkowanej próbce		0,07	g
Masa CaO w przygotowanym roztworze		0,5648	g
Procentowa zawartość CaO w wapnie		62,37	%
Normowa zawartość CaO+MgO w analizowanym wapnie		90	%

Obliczenia

Nasze obliczenia musimy zacząć od poprawnego zapisu równania reakcji gdyż pozwoli ona nam obliczyć ilość naważki wapnia.

CaO + 2 HCl → CaCl₂ + H₂0

Z zapisu reakcji wynika, że jeden mol tlenku wapnia reaguje z dwoma molami kwasu solnego. Oznacza to, że jeden mol tlenku wapnia (ok. 56 g) odpowiada około 72 g kwasu solnego.

Do miareczkowania powinniśmy zużyć nie więcej niż 10 ml roztworu kwasu o stężeniu 0,25 mol/dm³. W 10 ml roztworu kwasu znajduje się więc:

10 ml = 0,01 dm³

0,25 mol HCl - 1dm³

x mol HCl - 0,01 dm³

x = 0,0025 mol HCl = 2,5 mmol HCl

Zgodnie z wyżej zapisaną reakcją 2,5 mmol odpowiada 1,25 mmol CaO , czyli:

1 mol CaO - 56 g CaO

1,25 mmol CaO - x g CaO

x = 70 mg Ca0

W jednej próbce ( 25 ml ) powinno znaleźć się więc ok. 70 mg tlenku wapnia zatem w całej objętości roztworu ( 200ml ) musi znaleźć się osiem razy więcej , czyli ok. 560 mg ( 0,56 g ) tlenku wapnia.

Obliczenie ilości sacharozy potrzebnej do roztworu:

Masa sacharozy powinna wynosić ok. 10 razy więcej niż masa tlenku wapnia, a więc należałoby odważyć ok. 5,6 g C₁₂H₂₂O_11.

Obliczenie zawartości wapna czynnego w wapnie budowlanym.

Odważone zostało dokładnie 0,5648 g CaO , a do miareczkowania próbki zużyto odpowiednio 6,45 ml ; 6,25 ml ; 6,25 ml ; 6,30 ml ; 6,15 ml kwasu solnego o stężeniu 0,25 mol/dm³. Z otrzymanych wyników odrzucimy 6,45 bo najbardziej odbiega od reszty. Średnia wartość z 4 pomiarów wynosi 6,24 ml.

W próbce miareczkowanego roztworu znajduję się 0,785 mmola CaO zgodnie z reakcją:

1ml roztworu kwasu - 0,25mmol kwasu

6,28 ml roztworu kwasu - x

x = 1,57 [mmol kwasu]

1mmol CaO - 2mmole HCl

y - 1,57 mmola

y = 0,785 [mmol CaO]

- Jeżeli w 25ml roztworu znajduję się 0,785 mmola CaO, to w 200ml znajduję się 6,28 mmola CaO.

- Jeden mmol CaO to 15,999mg + 40,100mg = 56,099mg zasady, 6,28mmola CaO to 352,301mg

Z obliczeń wynika, że w odważonej porcji 0,5648 g odczynnika znajduję się 0,3523 g CaO. Oznacza to, że analizowany odczynnik zawiera 62,37% CaO.

Wnioski

Obliczona przez nas procentowa zawartość tlenku wapnia w wapnie budowlanym wyniosła 62,37%. Zgodnie z oznaczeniem badanego wapna tj. CL90-S zawartość wapnia powinna przekraczać 90%. Tak wielka rozbieżność między naszym wynikiem a wynikiem zgodnym z oznaczeniem może być spowodowana tym, że było ono już stare oraz niewłaściwie przechowywane. Odrzucam możliwość popełnienia przez nas aż tak dużego błędu pomiarowego gdyż wartości otrzymane podczas próby miareczkowania były bardzo podobne. Zatem badane przez nas wapno budowlane CL90-S nie spełnia kryteriów jakie narzuca mu owe oznaczenie.

1

---