Zasada oznaczania

Oznaczanie polega na odmiareczkowaniu próbki wody roztworem wersenianu dwusodowego wobec czerni eriochromowej T jako wskaźnika. Jony wapnia i magnezu w roztworze wodnym przy pH około 10 zmieniają niebieskie zabarwienie czerni eriochromowej eriochromowej, tworząc z nią związek kompleksowy o czerwonym zabarwieniu. Wersenianowe kompleksy wapnia i magnezu są trwalsze od kompleksów tych jonów ze wskaźnikiem. Podczas miareczkowania po związaniu wszystkich jonów wapnia i magnezu przez wersenian, w punkcie końcowym miareczkowania następuje zmiana zabarwienia roztworu z czerwonego na niebieskie, spowodowana wydzielaniem się wolnego wskaźnika.

Czynnikami przeszkadzającymi w oznaczaniu twardości są:

• mętność powyżej 20 mg/dm³, którą usuwa się przez przesączenie badanej wody przez gęsty sączek,

• wodorowęglany i węglany w ilości powyżej 6 mmol/dm³, w obecności których punkt końcowy miareczkowania jest niewyraźny, zobojętnia się kwasem solnym

• substancje organiczne

• obecność jonów metali

Jony borowe i strontowe są oznaczane jako składniki twardości. Wpływ pozostałych jonów metali maskuje się przez dodanie do badanej próbki wody chlorowodorku hydroksyloaminy i siarczku sodowego.

Chlorowodorek hydroksyloaminy eliminuje wpływ :

• miedzi do 0,5 mg/dm³

• żelaza do 20 mg/dm³

• glinu do 10 mg/dm³

Siarczek sodowy usuwa przeszkadzający wpływ

• cynku 200 mg/dm³

• glinu, kadmu, ołowiu 20 mg/dm³

• żelaza 20 mg/dm³

• manganu 1 mg/dm³

• kobaltu i niklu 1,3 mg/dm³

• polifosforanów 10 mg/dm³

Oznaczenie twardości należy wykonać w ciągu 4 godzin od chwili pobrania próbki. Gdy jest to niemożliwe próbkę należy utrwalić. W przypadku utrwalenia kwasem siarkowym 1+1 przed oznaczaniem należy ją zobojętnić wodorotlenkiem sodowym wobec papierka wskaźnikowego.

Przygotowanie wskaźnika czerni eriochromowej

Przygotować wskaźnik w postaci stałej przez zmieszanie i dokładne roztarcie w moździerzu 0,5 g czerni eriochromowej T z 100 g chlorku sodowego cz.d.a. Przechowywać w szczelnie zamkniętym szklanym naczyniu.

Przygotowanie wskaźnika mureksydu

Przygotować w postaci stałej przez zmieszanie i dokładne roztarcie w moździerzu 0,2 g mureksydu ze 100 g chlorku sodowego cz.d.a. Przechowywać w szczelnie zamkniętym szklanym naczyniu.

Przygotowanie wersenianu dwusodowego

Rozbić fiksanal i zawartość wymieszać w 1 dm³ wody destylowanej.

Przygotowanie chlorowodorku hydroksylaminy

Roztwór 1% otrzymujemy poprzez rozpuszczenie w 1 dm³ wody destylowanej 10 g chlorowodorku hydroksylaminy

Przygotowanie roztworu buforowego ( do oznaczania twardości)

Rozpuścić 6,75 g chlorku amonowego w niewielkiej ilości wody destylowanej w kolbie miarowej o pojemności 1 dm³ ­­. Następnie do kolby dodać 57 cm³ roztworu wodorotlenku amonowego (wody amoniakalnej) o stężeniu ok. 25 %. Dopełnić wodą destylowaną do objętości 100 cm³. Roztwór buforowy przechowywać w pojemniku polietylenowym dokładnie zamkniętym, aby nie dopuścić do straty gazowego wodorotlenku amonowego lub pochłaniania przez roztwór dwutlenku węgla z powietrza. Jeżeli 2 lub 1 cm³ roztworu buforowego dodanego do próbki badanej wody nie daje w punkcie końcowym miareczkowania pH= 10±1, należy sporządzić nową porcję roztworu buforowego a starą usunąć. Bufor należy sprawdzić. W tym celu dodać 5 cm³ roztworu buforowego do 100 cm³ wody destylowanej i zmierzyć odczyn tego roztworu za pomocą pH-metru odczyn powinien wynosić pH= 10±1. W przypadku gdy pH jest niższe, odczyn należy doprowadzić do przepisanej wartości za pomocą roztworu NH₄OH do odmierzonej ilości buforu. Podobnie Postępować dodając roztworu HCl, gdy pH jest za wysokie. Po obliczeniu zużycia i dodaniu odpowiedniej ilości NH₄OH lub HCl do pozostałej ilości roztworu buforowego oraz wymieszaniu, ponownie sprawdzić odczyn tego roztworu.

Wyniki pomiaru pH

Pomiar nr	1	2	3	4	5	6	7	8
pH	11,31	11,28	11,23	11,23	11,26	11,21	11,21	11,19

Po przygotowaniu roztworu buforowego zmierzono jego odczyn - otrzymano pH=11,31 - wartość przekraczająca dopuszczalny zakres pH= 10±1. W celu otrzymania wymaganego odczynu roztwór poprzez skorygowano poprzez dodawanie niewielkich ilości kwasu solnego. W kolejnych pomiarach pH roztworu buforowego uzyskało wartość nieznacznie przekraczającą dopuszczalny zakres pH.

---