Ćwiczenie nr 9

Temat:

Oznaczanie dwutlenku węgla

w wodzie.

zzzzzzzzzzzzzzzz

Zestaw nr 131

Inżynieria środowiska

Grupa 5

Data: 05. 12. 2012r.

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.

Oznaczenie wolnego dwutlenku węgla pokrywa się w praktyce z oznaczeniem w wodzie kwasowości ogólnej i polega na miareczkowaniu dwutlenku węgla wodorotlenkiem sodowym wobec fenoloftaleiny.

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 50 cm³ i przenoszę do kolby stożkowej.

3. Dodaję 3 krople fenoloftaleiny i dokładnie mieszam.

4. Przystępuję do miareczkowania zasadą sodową.

5. Roztwór zabarwił się na bladoróżowy kolor.

6. Powtarzam czynności z podpunktu b, c, d, e.

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

8. Roztwór zabarwił się na bladoróżowy kolor.

9. Z przesączu odmierzam 50 cm³ i przenoszę do kolby stożkowej.

10. Dodaję 3 krople oranżu metylowego i dokładnie mieszam.

11. Przystępuję do miareczkowania kwasem chlorowodorowym.

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

13. Powtarzam czynności z podpunktu b, i, j, k.

14. Powtarzam czynności z podpunktu i, j lecz wykonuję je z wodą wodociągową

15. Nastąpiła zmiana zabarwienia z żółtej na brudno różową

3. Wyniki miareczkowania zasadą sodową:

1. I próba

Odczyt przed rozpoczęciem miareczkowania: 40,5 cm³.

Odczyt po skończeniu miareczkowania: 40,7 cm³.

40,7 - 40,5= 0,2 cm³

Zużyta objętość zasady sodowej : 0,2 cm³.

2. II próba

Odczyt przed rozpoczęciem miareczkowania: 40,8 cm³.

Odczyt po skończeniu miareczkowania: 41,00 cm³.

41,00 - 40,8 = 0,2 cm³

Zużyta objętość zasady sodowej: 0,2 cm³

3. III próba (z wodą wodociągową)

Odczyt przed rozpoczęciem miareczkowania: 41,1 cm³.

Odczyt po skończeniu miareczkowania: 41,2 cm³.

41,2 - 41,1 = 0,1 cm³

Zużyta objętość zasady sodowej: 0,1 cm³.

Średnia arytmetyczna objętości zasady sodowej zużytej w 2 miareczkowaniach:

4. Obliczenie zawartości
   w wodzie.

gdzie:

1. ilość
   zużytego 0,05M NaOH na miareczkowanie,

5. ilość badanej wody (
   )

2,2- współczynnik przeliczeniowy (1
0,05M NaOH odpowiada 2,2 mg
).

Zatem:

W badanej wodzie zawarte jest

5. Wyniki miareczkowania kwasem chlorowodorowym

1. I próba

Odczyt przed rozpoczęciem miareczkowania: 36,3 cm³.

Odczyt po skończeniu miareczkowania: 38,1 cm³.

38,1 - 36,3 = 1,8 cm³

Zużyta objętość kwasu chlorowodorowego: 1,8 cm³.

2. II próba

Odczyt przed rozpoczęciem miareczkowania: 40,4 cm³.

Odczyt po skończeniu miareczkowania: 42,2 cm³.

42,2 - 40,4 = 1,8 cm³

Zużyta objętość kwasu chlorowodorowego: 1,8 cm³

3. III próba ( z wodą wodociągową)

Odczyt przed rozpoczęciem miareczkowania: 44,2 cm³.

Odczyt po skończeniu miareczkowania: 45,9 cm³.

45,9 - 44,2 = 1,7 cm³

Zużyta objętość kwasu chlorowodorowego: 1,7 cm³.

Średnia arytmetyczna objętości zużytego kwasu chlorowodorowego z 2 miareczkowań:

6. Obliczenie zawartości
   w wodzie.

Gdzie:

1. Ilość 0,1 M HCl zużytego na miareczkowanie wody z dodatkiem marmuru.

2. Ilość 0,1 M HCl zużytego na miareczkowanie 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).

Do obliczeń przyjmujemy średnią grupy (5) zużytej objętości chlorowodoru dla wody wodociągowej, która wynosi 1,88 cm³.

Zatem:

W badanej wodzie zawarte jest

---