Bartosz Smagieł

Szymon Renk

Wojciech Turbak

gr. 11

gr. lab.: 7, wtorek 9:00-11:00

16. I 2007

Sprawozdanie

z laboratorium chemicznego

Temat: Twardość, kwasowość, zasadowość.

Oznaczanie zasadowości - polega na miareczkowaniu próbki wody roztworem mocnego kwasu wobec wskaźników. Zasadowość mineralnąwobec fenoloftaleiny do pH 8,3; zasadowość ogólną wobec oranżu metylowego do pH 4,6

Oznaczanie kwasowości - polega na miareczkowaniu kwasów zawartych w próbce mianowanym roztworem wodorotlenku sodu wobec wskaźników; kwasowość mineralną wobec oranżu metylowego do pH 4,5; kwasowość ogólną wobec fenoloftaleiny do pH 8,3.

Twardość wody określa zużycie określonych ilości mydła bez wytwarzania piany.

Twardość wody dzieli się na nietrwałą (węglanową), która znika po przegotowaniu wody tworząc kamień kotłowy oraz trwałą (niewęglanową), która pozostaje po przegotowaniu.

Twardość wody surowej (niegotowanej) nazywa się twardością ogólną, która jest sumą twardości węglanowej i niewęglanowej.

Twardość ogólną można też podzielić na tardość wapniową i magnezową (główne składniki powodujące twardość wody).

Tw_og. = Tw_mg + Tw_Ca

Twardość ogólną i wapniową wyznaczymy metodą miareczkową kompleksometryczną - typu: wersenianową (oznaczymy łączną zawartość jonów wapnia i magnezu przez miareczkowanie próbki roztworem wersanianu disodu (EDTA) w obecności czerni eriochromowej T jako wskaźnika), a twardość magnezową obliczymy z powyższego równania.

Doświadczenie - oznaczanie zasadowości

Do kolby stożkowej o pojemności 250 cm³ odmierzyliśmy 100 cm³ wody z próbki nr 3.

Dodaliśmy 4 krople fenoloftaleiny w celu oznaczenie zasadowości mineralnej. Jako że badana próbka nie zabarwiła się na różowo, oznacza to, że zasadowość mineralna nie występowała w naszej próbce (Zm.=0 mval/dm³).

Następnie, przeszliśmy do wyznaczania zasadowości ogólnej. Dodaliśmy 4 krople oranżu metylowego, a następnie miareczkowaliśmy roztworem 0,1 M HCL do zmiany zabarwienia z żółtego na pomarańczowe. Objętość roztworu HCL użytego do zmiareczkowania wyniosła 4,5 cm³.

Stosując wzór:

Zog.=(0,1 * b * 1000)/V

gdzie b=4,5 cm³ HCL

V=100 cm³ próbki nr 3

uzyskaliśmy wynik:

Zog.=4,5 mval/dm³

Powtórzyliśmy badanie i za drugim razem objętość roztworu HCL zużytego na zmiareczkowanie wyniosła 4,1 cm³ a zasadowość ogólna:

Zog.=4,1 mval/dm³

Uśredniając wyniki:

Zm.=0 mval/dm³

Zog.=4, 3 mval/dm³

Doświadczenie - oznaczanie kwasowości

Do kolby stożkowej o pojemności 250 cm³ odmierzyliśmy 100 cm³ wody z próbki nr 3.

Dodaliśmy 3 krople oranżu metylowego w celu oznaczenia kwasowości mineralnej. Jako że badana próbka nie zabarwiła się na żółto/pomarańczowo, oznacza to, że kwasowość mineralna nie występowała w naszej próbce (Kwm.=0 mval/dm³).

Następnie, przeszliśmy do wyznaczania kwasowości ogólnej. Dodaliśmy 3 krople fenoloftaleiny, a następnie miareczkowaliśmy roztworem 0,05 M NaOH do uzyskania różowego zabarwienia. Objętość roztworu NaOH użytego do zmiareczkowania wyniosła 15,75 cm³.

Stosując wzór:

Kwog.=(0,05 * a * 1000)/V

gdzie a=15,75 cm³ NaOH

V=100 cm³ próbki nr 3

uzyskaliśmy wynik:

Kwog.=7,875 mval/dm³

Powtórzyliśmy badanie i za drugim razem objętość roztworu NaOH zużytego na zmiareczkowanie wyniosła 16,3 cm³ a kwasowość ogólna:

Kwog.=8,15 mval/dm³

Uśredniając wyniki:

Kwm.=0 mval/dm³

Kwog.=8,0125 mval/dm³

Doświadczenie - oznaczanie twardości ogólnej

Do kolby stożkowej o pojemności 250 cm³ odmierzyliśmy 50 cm³ wody z próbki nr 9.

Do próbki dodaliśmy 2 cm³ roztworu buforowego i 1 cm³ 1-% roztworu chlorowodorku hydroksyloaminy oraz 0,1 cm³ 5-% roztworu siarczku sodu oraz około 0,05g mieszaniny czerni eriochromowej T. Próbkę wymieszaliśmy i miareczkowaliśmy roztworem EDTA do zmiany zabarwienia z czerwonej na niebieską (błękitną). Twardość ogólną można obliczyć z równania:

X = (a * 0,02 * 1000)/V

gdzie a - objętość 0,01 M roztworu EDTA zużytego na zmiareczkowanie

V - objętość badanej próbki

Jako że w pierwszym badaniu twardość ogólna wyszła nam mniejsza niż twardość wapniowa, co jest rzeczą realnie niemożliwą, powtórzyliśmy badanie i przy:

a = 15,2 cm³ roztworu EDTA zużyta na zmiareczkowanie

otrzymaliśmy wynik:

X = 6,08 mval/dm³

Doświadczenie - oznaczanie twardości wapniowej

Do kolby stożkowej o pojemności 250 cm³ odmierzyliśmy 50 cm³ wody z próbki nr 9.

Do próbki dodaliśmy 3 cm³ 24-% KOH oraz 0,2g mieszaniny kalcesu. Próbkę wymieszaliśmy i miareczkowaliśmy roztworem EDTA do zmiany zabarwienia z czerwonej na niebieską (błękitną). Stężenie wapnia można obliczyć z równania:

X = (a * 0,4008 * 1000)/V

gdzie a - objętość 0,01 M roztworu EDTA zużytego na zmiareczkowanie

V - objętość badanej próbki

W naszym badaniu zużyliśmy 13,6 cm³ roztworu EDTA, więc uzyskaliśmy wynik:

X = 109,0176 mgCa/dm³

Twardość wapniową obliczyliśmy z równania:

X1 = X * 2,5

X1 = 272,544 mgCaCO₃/dm³

Wynik zamieniliśmy na mval/dm³ (50 mgCaCO₃/dm³ = 1 mval/dm³):

X1 = 5,45088 mval/dm³

Twardość magnezową policzyliśmy z równania:

Tw_mg = Tw_og - Tw_Ca

Tw_mg = 6,08 - 5,45088 = 0,62912 mval/dm³

Doświadczenie - oznaczanie zasadowości ogólnej próbki użytej do oznaczenia twardości (nr 9)

Przebieg doświadczenia był taki sam jak dla oznaczenia zasadowości próbki nr 3.

Użyliśmy do jego przeprowadzenia 5,2 cm³ HCL i otrzymaliśmy wynik:

Zog.=5,2 mval/dm³

Wnioski:

1) Tw_og > Z_og => Tw_nw = Tw_og - Z_og = 6,08 - 5,2 = 0,88 mval/dm³

Tw_w = Z_og = 5,2 mval/dm³

2) Twardość wody do picia: wg polskich norm 500 mg mgCaCO₃/dm³ dzieli się:

• bardzo miękka to <75 mg CaCO₃/dm³

• miękka 75-150 mg CaCO₃/dm³

• średnio twarda 150-300 mg CaCO₃/dm³

• twarda 300-500 mg CaCO₃/dm³

• bardzo twarda >500 mg CaCO₃/dm³

---