Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa
Im. Prezydenta Stanisława Wojciechowskiego w Kaliszu
Instytut Politechniczny - Inżynieria Środowiska
Laboratorium Analizy Chemicznej Wody i Ścieków
Analiza Chemiczna Wody i Ścieków
Analiza wody. Oznaczanie twardości ogólnej metodą wersenianową.
Wykonali:
Anna Balcerzak
Mateusz Połatyński
Data: 16.10.2013
I Zarys teoretyczny:
Twardość wody
cecha wody, będąca funkcją stężenia soli wapnia, magnezu i innych metali, które są zdolne do tworzenia soli na wyższym niż pierwszy stopniu utlenienia. Twardość wody dzieli się na:
nietrwałą (przemijającą, węglanową) - która jest generowana przez sole kwaśne kwasu węglowego - wodorowęglany
trwałą - która jest generowana przez sole innych kwasów, głównie chlorki, ale też siarczany, azotany i inne.
Ogólna twardość wody jest sumą twardości węglanowej i trwałej.
Nazwa "twardość nietrwała" wynika z faktu, że wodorowęglany są nietrwałe termicznie i podczas ogrzewania przekształcają się do nierozpuszczalnych w wodzie węglanów, które wytrącają się z roztworu (jest to proces odwrotny do rozpuszczania w wodzie skał węglanowych w obecności CO2), np.:
Ca2+ + 2HCO−3 ⇌ CaCO3 + H2O + CO2↑
Natomiast chlorki, siarczany i azotany są trwałe i pozostają również po przegotowaniu wody.
Twardość wody ma wpływ na jej napięcie powierzchniowe. Czym większe napięcie powierzchniowe wody, tym trudniej zwilża ona wszelkie powierzchnie, na skutek czego trudnkwasów tłuszczowych i metali odpowiedzialnych za twardość wody.
Duża, nietrwała twardość wody kotłowej stanowi często poważny techniczny problem, gdyż w trakcie wielu procesów technologicznych związanych z podgrzewaniem wody następuje wtedy osadzanie się tzw. kamienia kotłowego.
iej jest za jej pomocą czyścić zabrudzone powierzchnie. Twarda woda wymaga stosowania większych ilości mydła, gdyż powoduje wytrącenie trudno rozpuszczalnych soli kwasów tłuszczowych i metali odpowiedzialnych za twardość wody.
Duża, nietrwała twardość wody kotłowej stanowi często poważny techniczny problem, gdyż w trakcie wielu procesów technologicznych związanych z podgrzewaniem wody następuje wtedy osadzanie się tzw. kamienia kotłowego.
SKALA TWARDOŚCI WODY
| L. p. | Stopień twardości wody | Jednostka twardości wody |
|---|---|---|
| [mval/l] | ||
| 1. | Woda bardzo miękka | < 2 |
| 2. | Woda miękka | 2 - 4 |
| 3. | Woda średnio - twarda | 4 - 7 |
| 4. | Woda twarda | 7 - 11 |
| 5. | Woda bardzo twarda | > 11 |
Oznaczanie twardości wody metodą wersenianowi:
Metoda ta jest szczególnie przydatna w oznaczaniu twardości wód zmiękczanych. W metodzie taj jako odczynnik stosuje się sól disodową kwasu etylenodiaminoczterooctowego zwaną również kompleksonem III lub trylonem B. Właśnie dzięki zdolności do tworzenia związków kompleksowych z licznymi kationami komplekson III ma szerokie zastosowanie w analizie chemicznej. Metody analityczne oparte na zastosowaniu tej soli do miareczkowania różnych kationów nazwane są metodami kompleksometrycznymi.
II Wykonanie ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest ilościowe oznaczenie twardości ogólnej wody metodą wersenianowi.
Odczynniki:
- czerń eriochromowa(ET)
-cylinder o pojemności 100cm3
-kolbki stożkowe o pojemności 250cm3
- biureta z wersenianem sodowym
- próbki wód z różnych źródeł (laboratorium 1 i 2; Prosna – Carrefour, Prosna – most…)
- pipety
- roztwór buforowy
Przebieg ćwiczenia:
Odmierzamy w cylindrze 100cm3 badanej próbki wody, uzupełniamy do 250cm3 wodą destylowaną, dodajemy 1cm3 buforu oraz dosypujem niewielką ilość czerni eriochromowej. Wszystko dokładnie mieszamy następnie miareczkujemy wersenianem sodowym do uzyskania barwy szaro niebieskiej. Czynności te powtarzamy z każdą badaną próbką wody. Wyniki uzyskane w czasie ćwiczenia zapisujemy.
III Obliczenia:
IV Wnioski