img176

43

3.3. ZASADOWOŚĆ WODY

W pewnym przedziale pH wody naturalne mogą wykazywać zasadowość, czyli zdolność do zobojętniania mocnych kwasów mineralnych wobec umownych wskaźników.

Właściwość tę nadają wodzie węglany, wodorowęglany oraz rzadziej wodorotlenki, borany, krzemiany, fosforany, amoniak, zasadowe związki organiczne i sole hydrolizujące z odczynem zasadowym. W wodach naturalnych o pH poniżej 8,3 występują przeważnie wodorowęglany wapnia, magnezu i żelaza, rzadziej wodorowęglany sodu (zasadowość alkaliczna). Są to więc sole kwasu węglowego typu:

Ca(HC0₃)₂, Mg(HC0₃)₂, Fe(HC0₃)₂, Fe(HC0₃)₂, NaHC0₃. W wodach zanieczyszczonych ściekami przemysłowymi o odczynie zasadowym (pFl powyżej 8,3) obok

anionów słabych kwasów, jak np. HC0₃ , C0₃² , H₂P0₄, HP0₃² , Si0₃² , mogąwy-

stępować również mocne zasady (sodowa i potasowa), które w roztworze wodnym ulegają dysocjacji z wytworzeniem jonów wodorotlenowych OFP. Również aniony słabych kwasów ulegają hydrolizie z wytworzeniem jonów wodorotlenowych, np.:

(3.13)

C0₃²' + 2H₂0 <=> H₂C0₃ + 20FT

W związku z tym, w zależności od odczynu roztworu, rozróżnia się tzw. zasadowość F występującą wówczas, gdy pH wody przewyższa wartość 8,3 (rys. 3.2) oraz zasadowość ogólnąMwywołaną przez związki, pod wpływem których pH wody jest większe niż 4,6. Zasadowość ogólna (czyli zasadowość M) oznacza sumę wszystkich związków reagujących zasadowo wobec oranżu metylowego, zasadowość mineralna (czyli zasadowość F) - sumę wszystkich związków reagujących zasadowo wobec fenoloftaleiny. Tak więc zasadowość M występuje w wodach o pH powyżej 4,6, a zasadowość F w wodach o pH powyżej 8,3 (rys. 3.2). Wody o pH poniżej 4,6 nie posiadają zdolności do zobojętniania silnych kwasów, gdyż same stanowią roztwory silnie kwasowe. Zasadowość wody ma duże znaczenie techniczne i gospodarcze (zob. rozdz. 3.6).

Aby obliczyć wartość zasadowości danego roztworu, należy zauważyć, że w czasie miareczkowania silnym kwasem dochodzi do równowagi kwas-zasada. Objętość kwasu potrzebną do zobojętnienia części zasadowej pokazuje zmiana barwy wskaźnika użytego do wyznaczenia odpowiednio zasadowości F lub M. Można więc napisać równanie równowagowe:

(3.14)

gdzie:

c - stężenie normalne [val/dm³], V - objętość [dm³],

Z - część zasadowa roztworu,

K - część kwasowa roztworu.