Ćwiczenie nr 9

Temat:

Oznaczanie agresywnego

dwutlenku węgla

Kałużna Patrycja

Zestaw nr 106

Inżynieria i Gospodarka Wodna

Grupa 2

Data: 29. 11. 2011r.

1. Wolny dwutlenek węgla (CO₂) może powodować korozję betonu oraz metali, ponieważ pewna jego część jest niezbędna do utrzymania w wodzie rozpuszczonego wodorowęglanu wapnia:

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + H₂O + CO­₂

Jest on nazwany dwutlenkiem węgla równowagi węglanowo- wapniowej. W zależności od zawartości w wodzie wodorowęglanów, różna jest zawartość CO₂.

Nadmiar wolnego dwutlenku węgla w stosunku do jego ilości, która zapewnia równowagę stechiometryczną to agresywny dwutlenek węgla. Jest to część rozpuszczonego w wodzie wolnego CO₂, która jest niezbędna do zabezpieczenia rozpuszczonych w wodzie wodorowęglanów przed rozkładem, czyli taka ilość wolnego CO­₂, która umożliwia utrzymanie się wodorowęglanów w wodzie w stanie rozpuszczonym.

Oznaczanie agresywnego dwutlenku węgla polega na określeniu o ile wzrosła zasadowość wody, do której dodano marmur, w stosunku do zasadowości pierwotnej (bez marmuru).

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

2. Oznaczanie:

1. Próbkę z wodą i drobno sproszkowanym marmurem przesączam przez sączek.

2. Z przesączu odmierzam 100 cm³ i przenoszę do kolby stożkowej.

3. Dodaję 3 krople oranżu metylowego i dokładnie mieszam.

4. Przystępuję do miareczkowania kwasem chlorowodorowym.

5. Nastąpiła zmiana zabarwienia z żółtej na pierwszy róż w pomarańczu.

6. Czynności z podpunktu b, c, d, e powtarzam jeszcze dwukrotnie.

7. Powtarzam czynności z podpunktu c, d lecz wykonuję je z wodą wodociągową

8. Nastąpiła zmiana zabarwienia z żółtej na brudno różową.

2. Wyniki miareczkowania:

1. I próba

Odczyt przed rozpoczęciem miareczkowania: 4,7 cm³.

Odczyt po skończeniu miareczkowania: 8,25 cm³.

8,25 - 4,7 = 3,50 cm³

Zużyta objętość kwasu chlorowodorowego: 3,55 cm³.

1. II próba

Odczyt przed rozpoczęciem miareczkowania: 12,05 cm³.

Odczyt po skończeniu miareczkowania: 15,55 cm³.

15,55 – 12,05 = 3,50 cm³

Zużyta objętość kwasu chlorowodorowego: 3,50 cm³

1. III próba

Odczyt przed rozpoczęciem miareczkowania: 19,15 cm³.

Odczyt po skończeniu miareczkowania: 22,65 cm³.

22,65 – 19,15 = 3,50 cm³

Zużyta objętość kwasu chlorowodorowego: 3,50 cm³.

1. IV próba

Odczyt przed rozpoczęciem miareczkowania: 26,25 cm³.

Odczyt po skończeniu miareczkowania: 29,85 cm³.

29,85 – 26,25 = 3,60 cm³

Zużyta objętość kwasu chlorowodorowego: 3,60 cm³.

Średnia arytmetyczna objętości zużytego kwasu chlorowodorowego z 3 miareczkowań:

3,55 cm³ + 3,50 cm³ + 3,50 cm³ = 3,52 cm³

3

4. Obliczenie zawartości chlorków w wodzie

$$x\ = \frac{\left( a - b\ \right)*2,2*1000}{v}\text{\ mg\ }\text{CO}_{2}/\text{dm}^{3}$$

Gdzie:

1. Ilość 0,1 M HCl zużyta na zmiareczkowanie 100 cm³ wody z dodatkiem marmuru.

2. Ilość 0,1 M HCl zużyta na zmiareczkowanie 100 cm³ wody bez marmuru.

2,2- Współczynnik przeliczeniowy (1 cm³ 0,1 M HCl odpowiada 2,2 mg CO₂)

v- Objętość wody wzięta do miareczkowania (cm³).

Zatem:

$$x\ = \frac{(3,52 - 3,46)*1000}{100} = 0,6\text{\ mg\ }\text{CO}_{2}/\text{dm}^{3}$$

Odp. W badanej wodzie zawarte jest 0, 6 mg CO₂/dm³.