twardość wapn. i magn.pdf

(212 KB) Pobierz
Politechnika Krakowska
Wydział Inżynierii
Środowiska
Imię i nazwisko:
Mateusz Mróz
Jacek Stryszowski
Ocena:
Grupa i kierunek:
V
Budownictwo
Temat sprawozdania:
Twardość wapniowa oraz
magnezowa
Data wykonania:
13.11.2011
1. Opis oznaczanego parametru
Jony wapnia i magnezu występują prawie we wszystkich wodach naturalnych, czyli są
stałymi składnikami tych wód. Zwykle w wodach słabo zmineralizowanych zawartość jonów
Ca 2+ jest ok. 3-4 razy większa niż jonów Mg 2+ , toteż sole wapnia w tych wodach stanowią
około 75% twardości ogólnej wody. Jednak ze wzrostem mineralizacji wody następuje
większy wzrost zawartości soli magnezu w stosunku do zawartości jonów Ca 2+ , np. w wodach
wodorowęglanowych przy ogólnej mineralizacji do 500 mg/dm 3 stosunek wapnia do magnezu
wynosi w większości przypadków od 4:1 do 2:1. Przy podwyższonej mineralizacji (do 1000
mg/dm 3 ) stosunek Ca 2+ do Mg 2+ z 2:1 dochodzi do 1:1, a przy dalszym wzroście mineralizacji
wody, jony Mg 2+ w większości wypadków przeważają nad jonami Ca 2+ . W wodzie morskiej
zawartość jonów magnezowych jest 3-4 razy większa niż jonów wapniowych.
W wodach naturalnych wapń i magnez występują w postaci wodorowęglanu
wapniowego, wodorowęglanu magnezowego lub siarczanów wapniowego i magnezowego,
czasem jako chlorek wapniowy i chlorek magnezowy. Chlorek magnezowy w ilości 170
mg/dm 3 nadaje wodzie gorzkawy posmak. Sole wapnia i magnezu w wodzie nie mają
znaczenia zdrowotnego, a oznaczanie tych składników w wodzie ma raczej tylko znaczenie
gospodarcze i techniczne.
2a. Zasada oznaczania wapnia
Wapń w wodzie można oznaczać metodą wagową lub metodą miareczkową. Metoda wagowa
jest jedna z najbardziej dokładnych metod oznaczania wapnia. Polega ona na strąceniu za
pomocą szczawianu potasowego trudno rozpuszczalnego szczawianu wapniowego (CaC 2 O 4 ),
który po odsączeniu i przemyciu praży się w temperaturze 1393 K do tlenku wapniowego:
+
+→+
Z ilości otrzymanego CaO oblicza się (w mg/dm 3 Ca) zawartość wapnia według wzoru:
= 0,71147∙ ∙1000
W którym:
a – ilość osadu CaO (mg),
0,71147 – współczynnik przeliczeniowy tlenku wapniowego na wapń,
V – objętość próbki wody użytej do oznaczenia (cm 3 ).
916173975.021.png 916173975.022.png 916173975.023.png 916173975.024.png 916173975.001.png 916173975.002.png
 
2b. Zasada oznaczania magnezu
Oznaczanie metodą wagową magnezu polega na strąceniu jonów magnezowych w postaci
ortofosforanu amonowo-magnezowego. Strącony osad po odsączeniu, przemyciu oraz
wyprażeniu przechodzi w pirofosforan magnezowy według reakcji:
+ + →( )
lub
+( ) + →( ) +2
Z ilości otrzymanego pirofosforanu magnezowego oblicza się zawartość magnezu.
3. Krótki opis doświadczenia
Do kolby stożkowej odmierzono i wlano 100 cm 3 badanej klarownej cieczy.
Dodano taką objętość 0,1n kwasu solnego z biurety, jaką użyto do wcześniej wykonanego
oznaczenia zasadowości tej próbki.
Następnie dodano 2 cm 3 2n wodorotlenku potasu (KOH), oraz szczyptę mureksydu.
Po rozpuszczeniu wskaźnika (mureksydu), miareczkowano wersenianem sodu do chwili
zmiany zabarwienia roztworu z różowej na fioletową.
Stężenie wersenianu sodu jest takie, że: 1cm 3 = 0,1 o tw.
Następnie odczytano objętość wersenianu zużytego do zmiareczkowania próbki i wynosiła
ona 3,1 cm 3 .
4. Obliczenia
Korzystamy ze wzorów:
= ∙0,1∙1000
[ ]
= ∙0,1∙1000
∙2,8
= ∙0,1∙1000
∙2,8
∙20
= ∙0,1∙1000
∙2,8
∙50
Przy czym:
a – ilość cm 3 roztworu wersenianu sodu zużytego do zmiareczkowania próbki,
V – objętość badanej próbki, użytej do oznaczenia (cm 3 ).
Podstawiając dane z doświadczenia do wzoru otrzymujemy:
= 3,1∙0,1∙1000
100∙2,8
∙50=53,3
916173975.003.png 916173975.004.png 916173975.005.png
 
Stosując kolejne wzory możemy zatem uzupełnić tabelkę dotycząca twardości wód:
o tw
Tw o
3,8
1,4
39,2
70
28
Tw Ca
2,8
1
28
53,3
20
Tw Mg
1
0,4
11,2
16,7
8
Tw W
3,8
1,4
39,2
70
28
Tw NW
0
0
0
0
0
916173975.006.png 916173975.007.png 916173975.008.png 916173975.009.png 916173975.010.png 916173975.011.png 916173975.012.png 916173975.013.png 916173975.014.png 916173975.015.png 916173975.016.png 916173975.017.png 916173975.018.png 916173975.019.png 916173975.020.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin