Poziom twardości węglanowej jest zmienny i zależy od ilości C02 w wodzie, która zmienia się wraz ze zmianą temperatury wody.
Twardość niewęglanowa jest związana głównie z obecnością siarcza-nów(VI) wapnia, które nie rozkładają się pod wpływem ogrzewania.
Twardość wody można określić w kilku jednostkach. Najbardziej znaną są stopnie niemieckie. Jeden stopień niemiecki (°n) odpowiada 10 mg CaO zawartego w 1 dm3 wody. Innym sposobem wyrażania twardości wody jest podawanie stężenia wapnia i magnezu w molach lub milimolach w 1 dm3.
Metoda oznaczania twardości wody za pomocą miareczkowania roztworem EDTA jest metodą szybką, a zarazem bardzo dokładną. Metodę z wykorzystaniem EDTA można stosować do oznaczenia twardości wody zarówno twardej, jak i bardzo miękkiej.
Tabela 8.1. Określenie skali twardości wody, wg [4]
Skala twardości |
Stopnie niemieckie, °n |
Stężenie jonów wapnia i magnezu, mol - dm"3 |
Bardzo miękka |
0-5 |
0-8,916 10“* |
Miękka |
5-10 |
8,916- 10-4—1,738 • I0"3 |
Średnio twarda |
10-15 |
1,738 - 10-3—2,675 • 10"3 |
Znacznie twarda |
15-20 |
2,675 • 10"3-3,566 • 10"3 |
Twarda |
20-30 |
3,566 ■ 10"3-5,349 • 10'3 |
Bardzo twarda |
powyżej 30 |
powyżej 5,349 • 10"3 |
Sposób wykonania
Odmierzyć za pomocą pipety 100 cm3 badanej wody do kolby stożkowej o pojemności 250 cm3. Zakwasić 1 M roztworem kwasu solnego (tyle, ile wynika z oznaczonej zasadowości), ogrzać do wrzenia, a następnie ochłodzić i zalkalizować amoniakiem do pH około 8. Jeżeli roztwór jest mętny należy go przesączyć przez miękki sączek, a następnie sączek przemyć wodą destylowaną. Do przesączu (lub próby bez przesączania) dodać 1 cm3 buforu amoniakalnego (pH — 10) oraz niewielką ilość czerni eriochromo-
wej T. Całość miareczkować 0,05 M roztworem EDTA do zmiany barwy z fioletowej na niebieską. W przypadku wody miękkiej stosowany roztwór EDTA powinien być bardziej rozcieńczony (np. 0,01 M).
Twardość wody w stopniach niemieckich oblicza się według wzoru:
x = c-V-56,08 gdzie:
c — stężenie molowe EDTA (mol - dm-3),
V — objętość zużytego EDTA (dm3).
1. Domka F., Chemiczne metody analizy ilościowej, Wyd. Naukowe U AM, Poznań 1994.
2. Minczewski J., Marczenko Z., Chemia analityczna, t. II, Analiza ilościowa, PWN, Warszawa 1997.
3. Cygański A., Chemiczne metody analizy ilościowej, Wyd. Naukowo--Techniczne, Warszawa 1994.
4. Welcher F. J., Analityczne zastosowanie kwasu wersenowego, WNT, Warszawa 1963.
5. Hermanowicz W., Fizykochemiczne badania wody i ścieków, Wyd. Arkady, Warszawa 1987.
221