9. Wskaz
niki ogólnej zawartości substancji mineralnych
Twardość wody określa zużycie pewnych ilości mydła bez wytworzenia piany. Jest to
spowodowane obecnością jonów wapnia, magnezu, żelaza, manganu, glinu, cynku oraz
innych ciężkich kationów, które z mydłem dodawanym do wody tworzą nierozpuszczalne
mydła wapniowe, magnezowe. Twardość wody rurowej nazywa się twardością ogólną.
Twardość wywołana przez wodorowęglany, węglany i wodorotlenki wapnia i magnezu
nazywa się twardością węglanową. Twardość węglanowa i niewęglanowa stanowią w sumie
twardość ogólną wody.
Twardość ogólną wody dzielono na twardość przemijającą, gdyż twardość ta maleje po
przegotowaniu wody, i twardość stałą, która pozostaje po przegotowaniu. Twardość
węglanową często utożsamia się z twardością przemijającą.
Twardość węglanowa jest większa od twardości przemijającej
Ca(HCO3)2 =ð CaCO3 Å»ð +ðH2O +ð CO2
Mg(HCO3)2 =ð MgCO3 +ð H2O +ð CO2
MgCO3 +ð H2O =ð Mg(OH )2 Å»ð +ðCO2
W czasie ogrzewania wody rozpuszczalność CO2 zmniejsza się i wydziela się on do
atmosfery. Prowadzi to do naruszenia równowagi węglanowo-wapniowej i z wody wytrąca
się trudno rozpuszczalny węglan wapniowy (CaCO3), tworzący kamień kotłowy. Węglan
magnezowy reaguje z wodÄ… dajÄ…c trudno rozpuszczalny osad wodorotlenku magnezowego
Mg(OH)2. Twardość wody można wyrazić w różnych jednostkach. Najbardziej
rozpowszechnione jest wyrażenie twardości wody w stopniach twardości lub za pomocą
val ×ðm-ð3 . W wodach naturalnych dominujÄ… sole wapnia i magnezu, natomiast inne kationy
metali ciężkich występują w znikomych ilościach. Twardość wody naturalnej zależy od
zawartości jonów Ca+2 i Mg+2.
Twardość węglanowa : Ca(HCO3)2, Ca(OH)2, CaCO3, Mg(HCO3)2, Mg(OH)2, MgCO3
Twardość niewęglanowa: CaSO4, CaCl2, Ca(NO3), MgSO4, MgCl2, Mg(NO3)2
Zasadowość alkaliczna
W niektórych wodach naturalnych lub chemicznie uzdatnionych może występować również
wodorowęglan sodowy lub potasowy. Wtedy woda ma zasadowość ogólną większą od
twardości ogólnej w tych samych jednostkach. Różnica między zasadowością i twardością
ogólną to zasadowość alkaliczna spowodowana przez wodorowęglany sodowe i potasowe
(NaHCO3, KHCO3). W wodach z zasadowością alkaliczną, twardość ogólna równa się
twardości węglanowej, a twardość niewęglanowa wynosi zero
Twwęglanowa=Twogólna Twniewęglanowa=0
Wodorowęglan sodowy podczas odparowania wody w kotle rozkłada się na:
NaHCO3=NaOH+CO2
Uwolniony CO2 powoduje korozję kotłów parowych.
CD11
Zawiesina ogólna
Chcąc oznaczyć zawiesinę ogólną, określoną objętość wody filtruje się przez uprzednio
zważony sączek z włókna szklanego. Następnie sączek wraz z zawiesiną suszy się w temp.
105 °ðC i waży. Różnica mas sÄ…czka wraz z osadem i samego sÄ…czka to masa zawiesiny
ogólnej. Gdy przesÄ…cz z filtracji odparuje siÄ™ w temp. 105 °ðC uzyska siÄ™ pozostaÅ‚ość, którÄ…
stanowiÄ… substancje mineralne i organiczne. Z pozostaÅ‚oÅ›ci prażenia w temp. 550 °ðC , można
wyznaczyć zawartość rozpuszczonych substancji mineralnych, związki organiczne spalą się.
Jednocześnie rozkładowi ulegną niektóre związki nieorganiczne (węglany, azotany(V),
azotany(III), zwiÄ…zki amonowe).
Sucha pozostałość(wskaz
nik stosowany) to masa substancji nieorganicznych i organicznych
(rozpuszczonych i w postaci zawiesiny), jaka pozostaje po odparowaniu Wody i wysuszeniu
tak uzyskanej pozostaÅ‚oÅ›ci w temp 105 °ðC . MasÄ™ substancji mineralnych, które pozostanÄ… po
wyprażeniu suchej pozostaÅ‚oÅ›ci w temp. 550°ðC nazywa siÄ™ pozostaÅ‚oÅ›ciÄ… po prażeniu, a
różnicę mas suchej pozostałości i pozostałości po prażeniu nazywa się strat a przy prażeniu.
Ilość rozpuszczonych substancji mineralnych jest ważnym wskaz
nikiem oceny jakości,
służącym do klasyfikacji wód według stopnia mineralizacji. Wody o dużej zawartości suchej
pozostałości są niesmaczne, bywają gorzkie, mogą niekorzystnie wpływać na organizmy
żywe, nie nadają się do większości zastosowań przemysłowych.