ĆWICZENIE 4

SPRAWOZDANIE

ODCZYN I TWARDOŚĆ WODY

Numer zestawu: 59

Grupa 4

Inżynieria środowiska

Data: 4.11.2013 r.

Odczyn wody to cecha roztworu elektrolitu określana przez wartość stężenia jonów wodorowych. Jeżeli przeważają odszczepione w procesie dysocjacji elektrolitycznej wolne jony wodorowe (H⁺), mówimy o odczynie kwaśnym, jeżeli wodorotlenowe (OH^-) - o odczynie zasadowym, jeśli jony te znajdują się w równowadze - o obojętnym. Woda, której odczyn jest obojętny, zawiera

0,000 0001 g H⁺ na 1 dm³, czyli 10 do potęgi -7 g/dm³, przy większej ilości jonów H⁺ wykazywać będzie reakcję kwaśną, przy mniejszej zasadową. W praktyce dla określenia danego odczynu podajemy wykładniki odnośnych potęg, odrzucając znak ujemny. Wykładniki te oznaczamy symbolem pH:

1. pH = 7 reakcja obojętna

2. pH < 7 reakcja kwaśna

3. pH > 7 reakcja zasadowa

Do określania pH używa się wskaźników kwasowości, czyli substancji, których kolor zależy od pH roztworu. Do popularnych wskaźników należą:

• błękit bromotymolowy

• czerwień metylowa

• fenoloftaleina

• lakmus

• oranż metylowy

W praktyce używa się zwykle papierków nasączonych mieszaniną substancji wskaźnikowych, które zmieniają kolor w szerokim zakresie pH.

Dokładniejszych pomiarów pH dokonuje się metodą potencjometryczną. Wykorzystuje się w niej fakt, że, zgodnie z teorią sformułowaną przez Nernsta, siła elektromotoryczna ogniwa o identycznych elektrodach, lecz umieszczonych w roztworach o różnych stężeniach jonów wodorowych, jest proporcjonalna do logarytmu stosunku tych stężeń. Tak więc, zanurzając jedną elektrodę w roztworze o znanym pH, jesteśmy w stanie obliczyć pH drugiego roztworu.

Twardość wody - jest to cecha wody, będąca funkcją stężenia soli wapnia, magnezu. Polega ona na niezdolności do wytwarzania piany po dodaniu określonej ilości mydła. Rozróżnia się następujące twardości wody:

• twardość węglanowa

• twardość niewęglanowa

• twardość ogólna (całkowita)

Do określania twardości wody stosuję się tzw. Stopnie niemieckie. Jeden stopień odpowiada zawartości 10mg CaO lub równoważnej ilości tlenku magnezu wynoszącej 7,19 mg MgO w

1 dm³ wody. Twardość ogólną oblicza się ze wzoru:

T_wo = $\frac{a\ \bullet 0,1\ \bullet 1000}{v}$

Gdzie:

T_wo - twardość ogólna

a – objętość zużytego do miareczkowania wersenianu dwusodowego

0,1 – przelicznik

v - objętość próbki wzięta do oznaczania

Sprzęt laboratoryjny:

- próbówki

- kolby stożkowe

- menzurka

-cylinder

Użyte odczynniki:

- czerń eriochromowa w postaci stałej

- bufor amonowy

- wersenian sodowy

Przebieg ćwiczeń:

W celu odczytania pH wody, napełniłam naczynie niewielką ilością próbki. Aparat wykazał pH wody równe 9.

Za pomocą cylindra do kolby stożkowej odmierzyłam 100ml próbki. Pod wyciągiem dodałam 3ml buforu amonowego o pH=10 (pod wyciągiem). Następnie dodałam szczyptę czerni eriochromowanej. Roztwór zmienił swoją barwę na fioletową. Miareczkowanie wykonałam za pomocą wersenianu sodowego do zmiany zabarwienia z fioletowej na niebieską.

Ćwiczenie to wykonałam trzy razy. Ilość zużytego wersenianu w poszczególnych próbach:

1. próba: 7,5 ml

2. próba: 7,8 ml

3. próba 7,5 ml

Wnioski:

W celu określenia twardości wody średnią z trzech miareczkowań podstawię do wzoru na twardość ogólną:

T_wo = $\frac{a\ \bullet 0,1\ \bullet 1000}{v}$

Gdzie:

a – średnia z trzech miareczkowań

v – 100ml

Średnia z trzech miareczkowań: $\frac{7,5\ + \ 7,8\ + \ 7,5}{3}$ = 7,6

T_wo = $\frac{7,6\ \bullet 0,1 \bullet 1000}{100}$

T_{wo =} 7,6

W próbce nr 59 otrzymałam wodę miękką.