Wydział Gdańsk dn. 11.04.2001

Budownictwa Wodnego

i Inżynierii Środowiska

Laboratorium Chemii

Zasadowość

ogólna i mineralna

Grzegorz Robionek

Gr.IV. rok II

Środa godz: 14-16

Ćwiczenie wykonano: 4.04.2001

1. Wstęp teoretyczny

Analiza chemiczna, identyfikacja (chemiczna analiza jakościowa) i oznaczanie ilościowe (chemiczna analiza ilościowa) składu substancji. Ze względu na sposób (i obiekt) pomiaru rozróżnia się metody klasyczne analizy chemicznej (gł. pomiar masy lub objętości) i chemiczną analizę instrumentalną (pomiar własności fizycznych lub fizykochemicznych badanej substancji).

Chemiczna analiza jakościowa, analiza, której celem jest stwierdzenie (lub wykluczenie) obecności jakiegoś składnika w badanej próbce. Identyfikację składników próbki dokonuje się za pomocą odpowiednich odczynników analitycznych, powodujących charakterystyczną reakcję, której towarzyszy zmiana barwy roztworu, płomienia, specjalnie stopionej perły (barwne perły) albo wytrącenie osadu.

Metody klasyczne analizy chemicznej, metody analityczne ilościowe, wykorzystujące pomiar masy osadu otrzymanego w toku analizy (analiza wagowa, metody wagowe, czyli grawimetryczne) lub objętości roztworu mianowanego zużytego w reakcji z oznaczanym składnikiem (analiza miareczkowa, czyli objętościowa).

Chemiczna analiza instrumentalna, dział analizy chemicznej obejmujący metody pomiaru własności fizycznych lub fizykochemicznych badanej próbki, określające np.: własności elektryczne i elektrochemiczne, własności optyczne, własności rozdzielania międzyfazowego, promieniotwórczość i inne.

Metody te, zwane instrumentalnymi, odróżnia od metod klasycznych znacznie wyższa czułość i szybkość analizy, która może być łatwo zautomatyzowana. Metody instrumentalne często umożliwiają oznaczenie badanego składnika nawet wtedy, gdy towarzyszy mu skomplikowana matryca. Aparatura pomiarowa stosowana w chemicznej analizie instrumentalnej jest na ogół bardzo kosztowna.

Miareczkowanie, w najprostszym przypadku czynność w analizie miareczkowej (metody klasyczne analizy chemicznej) polegająca na dodawaniu z biurety roztworu mianowanego (titranta) do roztworu substancji oznaczanej aż do osiągnięcia punktu końcowego miareczkowania.

Zależnie od rodzaju titranta wyróżnia się poszczególne metody analizy miareczkowej, jak alkalimetria i acydymetria (razem określane jako alkacymetria), jodometria i jodymetria, cerometria, argentometria, chromianometria, manganometria i in.

Miareczkowania stosuje się również w wielu technikach chemicznej analizy instrumentalnej

Punkt równoważnikowy miareczkowania, PR, punkt miareczkowania, w którym oznaczana substancja w roztworze przereagowała ilościowo stechiometrycznie z titrantem.

Przybliżeniem PR jest punkt końcowy miareczkowania (PK), który jest wyznaczany wizualnie lub za pomocą metod instrumentalnych (np. potencjometrii).

Alkacymetria, chemiczna analiza objętościowa, wykorzystująca reakcję zobojętniania do oznaczania kwasów (alkalimetria) i zasad (acydymetria).

Zasadowość, alkaliczność, cecha roztworów elektrolitów, w których stężenie jonów wodorowych H⁺ jest mniejsze od stężenia jonów wodorotlenkowych OH^-.

Zasadowość jest miarą zawartości jonów wodorotlenowych , wodorowęglanowych i węglanowych i innych posiadających zdolność wiązania jonów wodorowych.

Zasadowość mineralna (wobec fenoloftaleiny) występuje wówczas , gdy pH wody jest większe od 8,3. Spowodowana jest obecnością jonów wodorotlenowych i węglanowych. Zasadowość mineralną oznacza się zazwyczaj poprzez miareczkownie próby wody lub ścieków silnym kwasem wobez fenoloftaleiny do PH 8,3.

Zasadowość ogólna jest wywołana przez związki, pod wpływem których pH wody lub ścieków jest większe od 4,5. Zasadowość ogólna powodowana jest obecnością jonów wodorotlenowych, węglanowych i wodorowęglanowych. Oznaczana bywa poprzez miareczkowanie próbki silnym kwasem wobec oranżu metylowego do PH 4,5. Wody o wartości PH mniejszej od 4,5 nie posiadają zasadowości.

2. Przebieg ćwiczenia.

Do kolby o poj. ok. 250 cm3 dodałem 100 cm3 badanej próbki wody.

Dodałem 4 krople roztworu fenoloftaleiny.

Wystąpił kolor malinowy.

Zmiareczkowełem próbkę 0,1 n roztworem kwasu solnego.

Wystąpił zanik barwy.

Następnie dodałem 5 kropli oranżu metylowego. Uzyskałem kolor zółty.

Ponownie zmiareczkowełem próbkę 0,1 n roztworem kwasu solnego, aż do uzyskania koloru pomarańczowego.

3. Obliczenia

	Próba nr 1	Próba nr 2
Odczyt przed pomiarami	2,0 ml	0,25 ml
Po pierwszym zmiarczkowaniu	3,2 ml	0,85 ml
Po drugim zmiarczkowaniu	4,1 ml	2,10 ml

U nas:

V - objętość próbki użytej do oznaczenia

Vf - objętość kwasu użytego do zmiareczkowania po dodaniu roztworu fenoloftaleiny

Vog - objętość kwasu użytego do zmiareczkowania od początku do końca oznaczenia

	Próba nr 1	Próba nr 2
Vf	1,2 mval/dm^3	0,6 mval/dm^3
Vog	2,1 mval/dm^3	1,85 mval/dm^3

Wartości średnie:

Zf = 0,9 mval/dm³

Zog = 1,975 mval/dm³

Wynika z tego, że Zf < ½ Zog, a dalej:

badana próbka zawiera:

• 0 wodorotlenków

• 2 Zf węglaów = 1,8 mval/dm³

• Zog - 2 Zf wodorowęglanów = 0,175 mval/dm³

Zawartość jonów
OH^-	0 mval OH^-/dm^3	0 mg OH^-/dm^3
CO3^-2	1,8 mval CO3^-2/dm^3	54 mg CO3^-2/dm^3
HCO3^-	0,175 mval HCO3^-/dm^3	10,675 mg HCO3^-/dm^3

4. Uwagi.

Zasadowość wody posiada istotne znaczenie przy ocenie wody do celów gospodarczych i technicznych.

Natomiast znaczenie higieniczne jest drugorzędne.

Ścieki o wysokiej zasadowości mogą wywoływać zakłócenia w pracy oczyszczalni biologicznych oraz wpływać ujemnie na wody odbiornika.

Oznaczenia zasadowości mineralnej i ogólnej metodą maireczkową nie należy wykonywać gdy:

• barwa próbki jest większa niż 50 mg Pt/dm³.

• są w próbce składniki utleniające

• jest dużo soli łatwo hydrolizujących żelaza i glinu

• gdy od czasu pobrania próbki wody mineło ponad 4 godz

Występowanie wodorowęglanów wyklucza obecność wodorotlenków, i na odwrót.

---