Obraz4

Politechnika Opolska, Wydział Mechaniczny Ćwiczenie nr 4

OZNACZANIE TWARDOŚCI WĘGLANOWEJ

Twardością wody nazywa się właściwości wody, wynikające z obecności w niej jonów wapnia i magnezu oraz innych metali wielowartościowych. Twardość wodzie nadają głównie jony wapnia i magnezu.

Rozróżnia się następujące rodzaje twardości wody:

■    wapniową (Tc_a) - twardość spowodowana przez związki wapnia,

■    magnezową (T_Mg) - twardość spowodowaną przez związki magnezu,

■    węglanową (T_w) - twardość spowodowaną przez węglany i wodorowęglany wapnia i magnezu,

■    niewęglanową (T_n) - twardość spowodowaną przez inne związki wapnia i magnezu.

Suma twardości wapniowej i magnezowej lub twardości węglanowej i niewęglanowej wody stanowi tzw. twardość ogólną (całkowitą) (T_og). Na twardość całkowitą składa się więc zawartość jonów wapnia i magnezu w wodzie. Część twardości całkowitej stanowi twardość węglanowa, która odpowiada tej części jonów wapnia i magnezu, które występują w wodzie w postaci wodorowęglanów. Na twardość niewęglanową składają się głównie chlorki, siarczany (VI) i azotany (V) wapnia i magnezu.

Twardość wody wyrażana jest w różnych jednostkach. Najczęściej stosowanymi jednostkami są:

■    stopień niemiecki odpowiadający lOmg CaO w ldm³ wody,

■    stopień francuski odpowiadający 10 mg CaC0₃ w ldm³ wody,

■    ilość mg składnika nadającego twardość w przeliczeniu na CaC0₃ w 1 dm³ wody,

■    ilość miligramorównoważników chemicznych składnika nadającego twardość, znajdującego się w 1 dm³wody.

Zakres materiału naukowego: twardość wody: twardość węglanowa i niewęglanową, analiza miareczkowa, metody miareczkowania, krzywe miareczkowania,

Odczynniki i sprzęt: oranż metylowy; 0,1 mol/dm³ kwas chlorowodorowy; biureta -50cm³, cylinder miarowy - lOOcrn³, erlenmajerka -250cm³-2szt.

Wykonanie doświadczenia: Przygotować 500 cm³ badanej wody. 100 cm³ badanej wody odpipetować do erlenmajerki o pojemności 250 cm³, dodać 2-5 kropli oranżu metylowego i miareczkować kwasem chlorowodorowym o stężeniu 0,1 mol/dm³ aż do zmiany barwy wskaźnika z żółtej na pomarańczowo-cebulkową. Powtórzyć miareczkowanie, aż do uzyskania powtarzalnych wyników (3-4 miareczkowania). Obliczyć twardość węglanową z poniższych wzorów: