Numer ćwiczenia	Dział analizy i temat ćwiczenia: Kompleksometria. Oznaczanie twardości ogólnej wody.	Data wykonania ćwiczenia: 04.05.2011
				Data oddania sprawozdania:11.04.2011
Grupa B3	Imię i nazwisko: Ewelina Szafraniec	Nazwisko sprawdzającego
Uwagi:		Ocena

WSTĘP TEORETYCZNY

Twardość wody jest cechą wody wynikającą z obecności w niej jonów takich metali jak wapń i magnez oraz innych wielowartościowych jonów ( żelaza, glinu, cynku). Twardość wody dzieli się na:

• Twardość przemijającą (węglanową) - która spowodowana jest obecnością rozpuszczalnych wodorosoli kwasu węglowego - wodorowęglanów wapnia i magnezu

• Twardość trwała - generowana przez sole innych kwasów tj. siarczany(VI), chlorki, azotany.

Ogólna twardość wody jest sumą twardości węglanowej i trwałej.

Nazwa „twardość przemijająca” wynika z faktu, że wodorowęglany są nietrwałe termicznie i podczas ogrzewania przekształcają się do nierozpuszczalnych w wodzie węglanów, które wytrącają się z roztworu:

Ca²⁺ + 2HC
⇌ CaCO₃↓ + H₂O + CO₂↑

Twardość węglanową wody oznacza się acydymetrycznie, miareczkując próbkę wody kwasem solnym wobec oranżu metylowego.

Twardość całkowitą oznacza się kompleksometrycznie stosując jako titr ant EDTA wobec czerni eriochromowej T w środowisku buforu amonowego o pH=10. Po dodaniu wskaźnika do badanej próbki zachodzi reakcja kompleksowania jonu metalu (np. magnezu) zawartego w próbce:

W czasie miareczkowania, po dodaniu roztworu EDTA, następuje uwolnienie jonu metalu z kompleksu metal-wskaźnik i utworzenie kompleksu metal-EDTA. Uwolniony z kompleksu z metalem wskaźnik ma inną barwę, co umożliwia detekcję punktu końcowego miareczkowania:

Gdzie:

zdysocjowana forma czerni eriochromowej T w jakiej występuje wskaźnik w roztworze o pH=10

anion EDTA

Twardość wody wyraża się w stopniach niemieckich lub francuskich . Jeden stopień niemiecki to 10mg CaO w 1 litrze wody. Jeden stopień francuski to 10 mg CaCO₃ w 1 litrze wody.

CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

1. Wykonanie.

• z otrzymanej próbki pobrano trzy porcje po 50ml skalibrowaną pipetą i przeniesiono do kolb stożkowych

• do każdej porcji dodano 2ml buforu amonowego o pH=10 oraz szczyptę czerni eriochromowej T

• miareczkowano mianowanym roztworem EDTA do uzyskania niebieskiej barwy analizowanego roztworu

Wszystkie czynności wykonywano bez rozcieńczania otrzymanej próbki, gdyż miałoby to wpływ na otrzymany wynik oznaczenia.

2. Wyniki oznaczenia.

Twardość wody w stopniach niemieckich obliczono stosując wzór:

l.p	[ml]	[mol/l]	[ml]	Twardość wody
1.	38,3	0,0999	24,96	42,86
2.	38,3
3.	38,3

OPRACOWANIE WYNIKÓW

1. Do obliczenia niepewność wyniku użyto:

• Miano sporządzonego EDTA -
  

• Objętość titranta zużytego w miareczkowaniu -
  

• Dwukrotna pojemność pipety -
  

2. Na niepewność złożoną wyniku oznaczenia wpływają:

• Niepewność pomiaru objętości titranta -
  

• Niepewność wyznaczenia miana roztworu titranta -
  

• Niepewność wyznaczenia pojemności pipety -
  

3. Niepewność złożona:

4. Niepewność rozszerzona dla P=95%:

5. Wynik wraz z niepewnością:

PODSUMOWANIE

W zależności od twardości rozróżnia się następujące rodzaje wód:

• Bardzo miękkie twardość 0 - 5 ⁰n

• Miękkie twardość 5 - 10 ⁰n

• Średnie twardość 10 - 20 ⁰n

• Twarde twardość 20 - 30 ⁰n

• Bardzo twarde twardość > 30 ⁰n

Otrzymana próbka była zatem próbką bardzo twardej wody -
czyli 429,8 mg CaO/l wody.

Zbyt duża twardość wody jest niepożądana, zwiększa zużycie detergentów, zmniejsza jakość tkanin, wywołuje podrażnienia, zmienia smak potraw. Ponadto twarda woda odznacza się nieprzyjemnym, metalicznym posmakiem. Stosowanie twardej wody w przemyśle prowadzi do powstawania tzw. kamienia kotłowego, który jest trudny do usunięcia i może prowadzić np. do eksplozji kotłów parowych.

---