49
3.6.2. OZNACZANIE TWARDOŚCI WODY
W celu oznaczenia twardości wody należy posłużyć się metodą wagową lub metodami miareczkowymi.
Metoda wagowa polega na wagowym oddzielnym oznaczeniu ilości wapnia i magnezu. Po zsumowaniu tych wartości otrzymuje się twardość całkowitą.
Do metod miareczkowych można zaliczyć np. metodę mydlaną (Clarka), metodę Warthy-Pfeifera lub metodę wersenianową.
Metoda mydlana (Clarka) - najbliższa historycznej definicji twardości - polega na miareczkowym strąceniu jonów wapnia i magnezu zawartych w wodzie przy użyciu mianowanego alkoholowego roztworu mydła potasowego w myśl równania:
Ca2+ + 2RCOCT -> (RCOO)2 Cal (3.23)
Wprowadzony nadmiar alkoholowego roztworu mydła potasowego powoduje powstanie trwałej piany nad wodą przy jej wstrząsaniu. Metoda ta nadaje się przede wszystkim do oznaczania twardości wód miękkich.
Metoda Warthy-Pfeifera zasadniczo składa się z dwóch etapów. W pierwszym oznacza się twardość przemijającą (węglanową), a w drugim - twardość ogólną wody. Oznaczanie twardości węglanowej polega na miareczkowaniu badanej wody mianowanym roztworem kwasu solnego (HC1) wobec oranżu metylowego. Podczas miareczkowania przebiegają reakcje:
Ca (HC03 )2 + 2HC1 -> CaCl2 + 2H20 + 2C02T (3.24)
Mg(HC03)2 + 2HC1 —> MgCl2 + 2H20 + 2C02T (3.25)
Do drugiego etapu, mającego na celu oznaczenie twardości ogólnej wody, wykorzystuje się próbkę po oznaczeniu twardości przemijającej. Dodając nadmiar mieszaniny Pfeifera zawierającej wodorotlenek i węglan sodu, strąca się jony Ca2+ i Mg2+. Zachodzą wtedy reakcje:
Ca2+ + Na2C03 -> CaC03! +2Na+ (3.26)
Mg2+ + 2NaOH -> Mg (OH)2l +2Na+ (3.27)
Nadmiar mieszaniny Pfeifera miareczkuje się mianowanym roztworem kwasu chlorowodorowego w celu oznaczenia ilości odczynnika, który nie przereagował z jonami wapnia i magnezu.
Metoda EDTA-Na (wersenianowa) jest najdokładniejszą i zarazem najszybszą metodą oznaczania twardości ogólnej wody. Polega na miareczkowaniu badanej wody mianowanym roztworem wersenianu disodu wobec czerni eriochromowej T