Temat sprawozdania: Badanie twardości, kwasowości i zasadowości.
Główną przyczyną powstawania zjawiska twardości wody powodują obecne w niej jony wapnia, magnezu, żelaza, manganu, glinu. Wyróżniamy różne rodzaje twardości: twardość ogólną (określana na niegotowanej, surowej wodzie), która dzielimy na węglanową i niewęglanową , oraz twardość magnezową i wapniową.
Celem naszego pierwszego badania było wyznaczenie twardości ogólnej(węglanowej i wapniowej) , wapniowej i magnezowej. Twardość ogólną określaliśmy za pomocą metody miareczkowej kompleksometrycznej – typu wersanianowej (EDTA) , według normy PN – ISO 6059:1999. W metodzie tej wskaźnikiem jest czerń eriochromowa. Na początku odmierzyliśmy, za pomocą pipety 50 cm 3 wody, do kolby stożkowej. Korzystaliśmy z próbki wody nr 1 oznaczonej plakietką (Tw.) W następującej kolejności dodawaliśmy : 2 cm 3 roztworu buforowego, 1 cm 3 1 % roztworu chlorowodorku hydroksyloaminy, 2 krople 5 % roztworu siarczku sodu oraz za pomocą łopatki wsypaliśmy około 0,05 g mieszaniny czerni eriochromowej (w stanie sproszkowanym, koloru fioletowego). Każdy roztwór był dodawany za pomocą określonej pipety, aby nie doszło do zmieszania roztworów. Po dokładnym wymieszaniu wszystkich składników nasz powstały roztwór zabarwił się na fioletowego. W celu określenia twardości ogólnej musieliśmy z miareczkować roztworem EDTA naszą mieszaninę. Za pomocą biurety, którą uprzednią należało wyzerować, miareczkowaliśmy nasz roztwór aż uzyskaliśmy oczekiwany rezultat – zmianę koloru na niebieską. Należy pamiętać iż miareczkując roztwór należy nieprzerwanie mieszać zawartość kolby stożkowej. Po wykonaniu doświadczenia odczytaliśmy objętość zużytego roztworu EDTA = 13,7 cm 3. Wykonane przez nas badania zostało przez nas powtórzone , a uzyskany wynik pokrywał się z wcześniejszym.
Kolejnym etapem było wyznaczenie twardości wapniowej . Tym razem opieraliśmy się na metodzie zawartej w normie PN – ISO 6059: 1999, PN – C – 04551: 1991, PN-C- 04554 – 07 : 1981, miareczkowej kompleksometrycznej , z tym że tym razem stosowanym wskaźnikiem był kalces. Po odmierzeniu do kolby stożkowej 50 cm 3 wody ( z próbki nr 1) dodawaliśmy kolejno następujące roztwory : 3 cm 3 24% roztworu alkalizującego KOH i za pomocą łopatki czerwonego sproszkowanego kalcesu (0, 2 g). W skutek dodania i wymieszania wyżej wymienionych składników nasz roztwór zabarwił się na czerwono – różowo. Następnie przystąpiliśmy do miareczkowania roztworem EDTA. W celu zmiany barwy z czerw – różowej na niebieską musieliśmy zużyć 11,1 cm 3 EDTA. Nasze badania zostało następnie powtórzone, w celu potwierdzenia uzyskanych wyników. Zużyta przez nas objętość tym razem wyniosła 11,6 cm3.
W celu określenia twardości węglanowej i niewęglanowej musieliśmy wyznaczyć zasadowość ogólną próbki nr 1. Skorzystaliśmy z metody zawartej PN –EN ISO 9963 – 1: 2001 i PN – C – 04540 – 03 : 1990., miareczkowej wobec wskaźników tj. fenoloftaleiny i oranżu metylowego. Na początku odmierzyliśmy 100 cm 3 wody. Kolejnym krokiem było dodanie przez nas fenoloftaleiny ( 4 krople). Nasz roztwór nie zabarwił się, co jednoznacznie oznacza iż nasza próbka nie wykazuje zasadowości mineralnej. Następnie dodaliśmy 4 krople oranżu metylowego i tak jak się spodziewaliśmy nasz roztwór zabarwił się na żółto. Kwasem 0, 1 M HCL miareczkowaliśmy naszą próbkę, aż do zmiany zabarwienie z żółtej na pomarańczową. Odczytaliśmy następującą objętość zużytego HCL : 4, 4 cm 3. PO powtórnym przeprowadzaniu badania potwierdzaliśmy nasz wynik , uzyskując tym razem objętość HCL : 4,35 cm ^3.
Uzyskane przez nas wyniki zostały przeliczone według podanych w normach wzorach.
Twardość ogólna ……
Twardość wapniowa….
Twardość magnezowa ( tu obliczenia które się przepisze + komentarz jakiś na bieżąco)
Zasadowość ogólna
Twardość węglanową
Twardość niewęglanową.
Wnioski z badania twardości:
Na podstawie tabeli 6 : Skala twardości wody odczytaliśmy iż mamy do czynienia z wodą średnio twardą. Naszym zdaniem badana przez nas woda znajduje się w dobrym stanie. Z jednej strony nie jest to woda twarda która powoduje powstawanie osadów(kamienia kotłowego który jest głównym utrapieniem . ( reakcja), niszczy instalacje grzewcze, sprzęt AGD oraz wpływa na koszty ogrzewania. Z drugiej strony woda miękka stwarza korzystne warunki dla procesu korozji w przewodach wodociągowych.
Kwasowość to zdolność wody zobojętniania dodawanych do niej mocnych zasad i węglanów wobec wskaźników. Główną przyczyną kwasowości wody jest obecność przede wszystkim wolnego rozpuszczonego di tlenku węgla oraz słabych i mocnych kwasów mineralnych. Z kolei zasadowość definiujemy jako zdolność wody do zobojętniania mocnych kwasów mineralnych wobec umownych wskaźników. Właściwość tę nadają obecne w wodzie węglany wodorowęglany, wodorotlenki. Wyróżniamy zasadowość i kwasowość mineralną i ogólną. Należy pamiętać iż jednocześnie niemożliwe jest stwierdzenia iż roztwór jest kwasowy mineralny i zasadowy lub zasadowo mineralny i kwasowy.
W badaniu korzystaliśmy z tej samej metody za pomocą której wyznaczaliśmy zasadowość próbki nr 1, miareczkowania wobec wskaźników. Pierwszym etapem było odmierzenie 100 cm 3 wody z próbki nr 2 ( kwas i zas) . Do tak przygotowanej próbki dodaliśmy 4 krople fenoloftaleleiny. Roztwór zabarwił się na różowo co jednocześnie oznacza iż nasza próbka wykazuje zasadowość mineralną ( brak kwasowości !) . Aby odbarwić nasz roztwór miareczkowaliśmy HCL . Uzyskaną przez objętość wynosiła 3, 25 cm3, określiliśmy tym samym zasadowość minrelną. Nie zerując biurety, dodaliśmy do tej samej mieszaniny 4 krople oranżu metylowe , otrzymaliśmy zabarwienie na żółto i roztworem HCl miareczkowaliśmy do zmiany zabarwienia na różowy. Całkowita objętość zużytego HCl wynosiła 7, 1 cm 3. Na tej podstawie określiliśmy zasadowość ogólną. Badanie nasze powtórzyliśmy , otrzymując niestety nieco mniejsze objętości zużytego HCL. Kolejno 2, 85 cm 3 i 7,8 cm3.
Zakładając iż nasza woda ma pH < 9 dokonałyśmy analizy między rodzajem zasadowości a stężeniem jonów: wodorotlenkowych, węglanowych i wodorowęglanowych. 2Zm <Zog. … tu tabela ….
WNIOSKI do zasadowej Wody. ( nie mamy pojęcia )