Determinarea duritii apei Apa naturala folosita in industrie, contine saruri provenite din rocile cu care apa vine in contact. Deoarece in solutie sarurile sunt disociate electrolitic, in apa industriala exista cationi Ca, Mg, Na, K, Fe, Al, H s.a. precum si anioni Cl, HCO, CO, SO s.a. Prezenta unora dintre acesti ioni, in special a ionilor Casi Mg, constituie un neajuns caci, in anumite conditii de concentratie si temperatura, conduc la compusi greu solubili care iau parte la formarea namolurilor si a pietrei (crustei) de cazan.

In practica, la folosirea apei industriale, prezinta importanta duritatea, proprietate conferita apei de ionii Casi Mg. Duritatea totala D se compune din duritatea temporara D si duritatea permanenta D:

D= D+ D.

Duritatea temporara este data de carbonatii acizi de calciu si de magneziu din apa. Aceasta duritate dispare la fierberea apei, carbonatii acizi descompunandu-se in carbonati, compusi greu solubili.

Ca(HCO)=CaCO+CO+HO

Mg(HCO)=MgCO+ CO+HO

Duritatea permanenta este conferita de sarurile de calciu si de magneziu stabile termic: sulfati, cloruri etc.

Duritatea apei se exprima in grade de duritate, d. In tara noastra se foloseste gradul de duritate german care reprezinta un continut de saruri de calciu si de magneziu echivalent cu 10 mg CaO la 1000 ml apa. Apele cu duritate pana la 9 d sunt ape cu duritate mica, cele cu duritate intre 16-25 d sunt ape cu duritate mijlocie, iar apele cu duritate mare de 25 d sunt ape foarte dure.

Duritatea apei se poate exprima si in mili-echivalenti oxid de calciu la 1000 ml apa. (1 m val CaO=28 mg CaO).

In aceasta lucrare se determina duritatea temporara D si duritatea totala D a apei si se calculeaza, folosind ecuatia de mai sus, duritatea permanenta, D.

Duritatea temporara a apei se determina titrand un volu de apa, exact masurat, cu solutie de HCL 0,1 n in prezenta de metiloranj drept indicator. La titrare au loc urmatoarele reactii chimice:

Ca(HCO)+2HCl=CaCl+ 2CO+2HO

Mg(HCO)+2HCl=MgCl+ 2CO+2HO

Aparatura si substante

Flacoane Erlenmayer de 250 ml, biureta, balon cotat de 100 ml, stativ si clema de biureta, metiloranj, solutie HCl 0,1 n, apa de analizat.

Mod de lucru

Se umple biureta cu solutie de HCl 0,1 n si se stabileste nivelul solutiei la diviziunea zero. In flaconul Erlenmayer se masoara cu balonul cotat 100 ml apa de analizat si se adauga 2-3 picaturi solutie de metiloranj. Se titreaza continutul flaconului cu solutie de HCl 0,1 n din biureta, pana la viraj portocaliu. Se citeste cu precizie volumul de solutie HCl utilizat la titrare.

Duritatea temporara se calculeaza pe baza ecuatiei chimice:

2HCl+CaO= CaCl+ HO

si din care se stabileste ca raportul de combinare a HCl cu CaO este:

36,5g HCl (1 mol).....2,8g CaO (1/2 mol)....100 ml

Notand cu a numarul de mililitri solutie HCl 0,1 n folosit la titrarea probei de apa si tinand seama de raportul de combinare de mai sus rezulta:

1 ml sol HCl 0,1 n (3,65 mg HCl)....2,8 mg CaO

a ml sol HCl....................................x mg CaO

x=a2,8 mg CaO.

Proba de 100 ml apa luata in analiza are deci un continut de saruri de calciu si de magneziu echivalent cu a2,8 mg CaO.

In 1000 ml apa, continutul acestor saruri va fi echivalent cu 10a2,8 mg CaO.

Din definitia gradului de duritate german rezulta:

10 mg CaO la 1000 ml HO.....1 d

si prin urmare:

10a2,8 mg CaO..................y d

y= d

Duritatea temporara a apei va fi:

D=y=a2,8 d

Pentru obtinerea unui rezultat bun, se titreaza 2-3 probe de apa si apoi se face media duritatilor calculate pentru fiecare proba.

Duritatea totala a apei se va determina prin titrare complexonometrica. Aceasta metoda moderna se bazeaza pe proprietatea ionilor Casi Mgexistenti in apa de a forma complecsi cu diferite substante.

Titrarea complexonometrica se efectueaza cu solutia sarii disodice a acidului etilen diaminotetraacetic, sare denumita si complexon III. Ca indicator, in aceasta titrare, se utilizeaza negru eriocrom T.

Combinatiile complexe contin un atom sau un ion central in jurul caruia sunt legati, prin coordinare, liganzi care pot fi ioni sau molecule.

Aparatura si substante

Flacon Erlenmayer de 250 ml, pipete de 25 ml si de 2 ml, biureta stativ si clema pentru biureta, solutie complexon III 0,01 n, solutie tampon, indicator negru eriocrom T. (solutia tampon=Intr-un balon cotat de 1000 ml se introduc 5,4 g NHCL+35 ml amoniac si se completeaza pana la semn cu apa distilata).

Mod de lucru

Din proba de apa care a fost titrata, foarte exact, cu solutie HCl 0,1 n la determinarea duritatii temporare, se iau cu pipeta 50 ml si se introduc intr-un flacon Erlenmayer. Continutul flaconului se fierbe 3-4 minute pentru a se elimina CO existent in apa. Dupa racirea flaconului, intai in aer si apoi intr-un curent de apa, se introduce un varf de spatula de indicator (cca 0,2-0,3 g) si se adauga 2 ml solutie tampon. Se titreaza imediat continutul flaconului Erlenmayer cu solutie de complexon III 0,01 n din biureta, pna ce culoarea trece de la rosu la albastru. Se citeste cu atentie volumul de solutie utilizat la titrare.

Duritatea totala D a apei se calculeaza folosind relatia:

D=2n0,561 d,

unde: -n reprezinta numarul de mililitri solutie complexon III 0,01 n folosit la titrarea probei de apa, -0,561 este cantitatea in mg de CaO care corespunde la 1 ml solutie complexon.

Duritatea permanenta reprezinta diferenta dintre duritatea totala si cea temporara.

D=D-D

_1382860001.unknown

_1382860017.unknown

_1382860025.unknown

_1382860033.unknown

_1382862511.unknown

_1382862977.unknown

_1382863079.unknown

_1382863095.unknown

_1382863068.unknown

_1382862956.unknown

_1382860035.unknown

_1382862484.unknown

_1382860034.unknown

_1382860029.unknown

_1382860031.unknown

_1382860032.unknown

_1382860030.unknown

_1382860027.unknown

_1382860028.unknown

_1382860026.unknown

_1382860021.unknown

_1382860023.unknown

_1382860024.unknown

_1382860022.unknown

_1382860019.unknown

_1382860020.unknown

_1382860018.unknown

_1382860009.unknown

_1382860013.unknown

_1382860015.unknown

_1382860016.unknown

_1382860014.unknown

_1382860011.unknown

_1382860012.unknown

_1382860010.unknown

_1382860005.unknown

_1382860007.unknown

_1382860008.unknown

_1382860006.unknown

_1382860003.unknown

_1382860004.unknown

_1382860002.unknown

_1382859993.unknown

_1382859997.unknown

_1382859999.unknown

_1382860000.unknown

_1382859998.unknown

_1382859995.unknown

_1382859996.unknown

_1382859994.unknown

_1382859988.unknown

_1382859991.unknown

_1382859992.unknown

_1382859989.unknown

_1382859986.unknown

_1382859987.unknown

_1382859985.unknown