INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI
	CHEMIA SANITARNA
II ROK INŻYNIERII ŚRODOWISKA STUDIA DZIENNE GRUPA 27 B	04.03.2013
TEMAT 2 Zasadowość, kwasowość, twardość. AUTOR OPRACOWANIA: Piotr Waśkowicz

I CZĘŚĆ TEORETYCZNA

Zasadowość

Zasadowość jest to zdolność do zobojętniania mocnych kwasów mineralnych wobec umownych wskaźników. Właściwość ta jest wywołana obecnością:

wodorowęglanów, węglanów i rzadziej wodorotlenków, bronanów, krzemianów i fosforanów.

W zależności od wielkości pH wody wyróżnia się tzw. zasadowość F (oznaczoną wobec fenoloftaleiny - występuje powyżej pH 8,3) oraz zasadowość ogólna M (oznaczona wobec metylu oranżu - występuje powyżej pH 4,6)

Kwasowość

Kwasowość wody naturalnej jest to zdolność do zobojętniania silnych zasad mineralnych lub węglanów wobec umownych wskaźników. Kwasowość wód naturalnych wywołana jest głównie obecnością wolnego (rozpuszczonego) dwutlenku węgla, poza tym kwasowość wody może być spowodowana obecnością słabych kwasów organicznych (humusów) oraz produktami hydrolizy soli żelaza lub glinu.

W zależności od wielkości pH wody wyróżnia się tzw. kwasowość mineralna (pH poniżej 4,6) i kwasowość ogólną (pH od 4,6 do 8,3)

Twardość

Twardość wody jest to właściwość polegająca na zużyciu pewnych ilości mydła bez wytworzenia piany podczas wytrząsania próby wody. Własność tę nadają wodzie naturalnej głównie jony wapnia i magnezu oraz żelaza, manganu, glinu, cynku i innych ciężkich kationów.

Twardość wody bada się w tzw. stopniach twardości wody (niemieckie, francuskie, angielskie, ogólnoeuropejskie i inne) lub w mval jonów wapnia i magnezu w 1 dm³ wody Przyjęto, że 1 mval/dm³ jest równy 2,8 stopnia twardości.

II CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA

Zasadowość

W celu oznaczenia zasadowości badanej wodny najpierw zmierzono pH, które równe było 8,74. Ponieważ pH było większe od 8,3 oznaczono zarówno zasadowość F i M. W celu oznaczenia zasadowości F do kolby stożkowej wlano 100 cm³ badanej wody oraz dodano 4 krople fenoloftaleiny, a następnie miareczkowano 0,1 molowym HCl do zaniku różowego zabarwienia. Na miareczkowanie badanej próbki wodny zużyto a = 0,8 cm³ 0,1 molowego HCl. Po podstawieniu wartości a do wzoru:

Zasadowość F = $\frac{a*0,1*1000}{V}$

wyznaczono zasadowość F równą 0,8 mval/dm³.

Następnie zbadano zasadowość M. W tym celu do poprzednio badanej próbki dodano 3 krople metyloranżu i ponownie miareczkowano 0,1 molowym HCl do zmiany barwy z żółtej na pomarańczową. W tym celu zużyto łącznie b = 3,4 cm³ 0,1 molowego HCl. Po podstawieniu wartości b do wzoru:

Zasadowość M = $\frac{b*0,1*1000}{V}$

wyznaczono zasadowość M równą 3,4 mval/dm³.

Kwasowość

W celu oznaczenia kwasowości badanej wodny najpierw zmierzono pH, które równe było 7,53. Ponieważ pH było mniejsze od 4,5 oznaczono tylko kwasowość ogólną. W tym celu do kolby stożkowej wlano 100 cm³ badanej wody, do której dodano 10 kropel fenoloftaleiny, poczym miareczkowano mianowanym roztworem NaOH do otrzymania utrzymującego się różowego zabarwienia. Na miareczkowanie próbki zużyto a = 0,6 cm³ NaOH. Po podstawieniu wartości a do wzoru:

Kwasowość ogólna = $\frac{a*0,05*1000}{V}$

wyznaczono kwasowość ogólną równą 0,3 mval/dm³.

Twardość

W celu oznaczenia twardości do kolby stożkowej wlano 100 cm³ badanej wody oraz dodano o 0,5 cm³więcej 0,1 molowego HCl niż zużyto do oznaczenia zasadowości ogólnej wody. Następnie próbkę ogrzano do temperatury wrzenia i utrzymano w tym stanie przez minutę. Po ostudzeniu dodano 2 cm³ roztworu buforowego, 2 cm³ roztworu chlorowodorku hydroksyloaminy, 0,2 cm³ roztworu siarczku sodu oraz szczyptę czerni eriochromowej. Roztwór ten następnie miareczkowano 0,02 molowym roztworem wersenianu sodowego do zmiany zabarwienia z winno czerwonej na niebieską. Na miareczkowanie próby zużyto a = 19,1 cm³ wersenianu sodowego. Po podstawieniu wartości a do wzoru:

T_og = $\frac{a*0,04*1000}{V}$

wyznaczono twardość ogólną równą 7,64 mval/dm³.

III WNIOSKI

W badanej wodzie nie zaobserwowano kwasowości mineralnej, która jest niedopuszczalna w wodzie pitnej. Zaobserwowano jednak kwasowość ogólną, która nie ma znaczenia zdrowotnego, ale ma duże znaczenie gospodarcze, ponieważ powoduje korozję.

Zasadowość wody ma duże znaczenie techniczne i gospodarcze, natomiast znaczenie higieniczne jest drugorzędne.

Twardość nie ma znaczenia zdrowotnego, jest jednak niepożądana w gospodarstwie domowym, ponieważ może powodować m.in. zwiększone zużycie mydła.

literatura: B. Gomółka, E. Gomółka Ćwiczenia laboratoryjne z chemii wody, Wrocław 1992