Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Значение на алкалността
- Елементи на алкалност
- Подготовка за тестване
- Изпитвателна апаратура и методика
- Изчисляване на алкалност
- Тълкуване на резултатите
Чистата вода не съществува в природата. Дори и в изкуствена среда, чистотата на водата не трае много след отварянето на бутилката. Водата разтваря повече вещества от всяка друга известна течност. Всъщност повечето хора намират „чисти“ вкусове на вода за странни. Животът зависи от способността на водата да разтваря много вещества, а разтворените във водата химикали определят някои от критичните физически условия на екосистемите. Две важни и взаимосвързани условия, свързани с водата, са киселинността и алкалността.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Използвайте това уравнение, за да изчислите алкалността по отношение на CaCO3: Alk (mg / L CaCO3) = Alk (meq / L) x (1mmol CaCO3÷ 2meq) x (100.087mg CaCO3÷ 1mmol CaCO3) = (50044xBxCаXCF) ÷ Vс, Използваните променливи са обемът киселина (В), използвана при титруването, концентрацията на киселината (Са), обемът на водата в пробата (Vс) и корекционен коефициент (CF), ако е необходимо.
Значение на алкалността
Алкалността определя как водата се съпротивлява на промените в pH, по-специално устойчивостта да стане кисела. По-високата алкалност означава по-висока устойчивост на промени в pH. Промените в pH могат да бъдат пагубни за екосистемата. Много растения и водни животни изискват много тесен диапазон на pH, за да оцелеят. Дори по-малко чувствителните към рН животни страдат, ако промените в pH се отразят на хранителната верига. В допълнение към естествената екосистема, алкалността влияе върху системите за отпадни води и годността на водата за напояване. Алкалността, наричана още твърдост на водата, въздейства върху водоснабдителните системи в дома, като изгражда минерални отлагания в тръби и тигани, както и увеличава количеството на сапуна, използван чрез инхибиране на пяната.
Елементи на алкалност
Алкалността измерва количеството калций, магнезий и други киселинни йони, които модерират. Алкалността може да бъде отчетена по отношение на калциев карбонат, CaCO3, Алкалността обикновено се измерва и отчита като части на милион (ppm) или зърна на галон.
Подготовка за тестване
Препоръчителният метод за определяне на алкалност използва титриране на точката на прегъване (IPT) с разтвор на сярна киселина. Дори когато използвате наличен в търговската мрежа разтвор на сярна киселина 0,01639N, не забравяйте да тествате разтвора срещу стандарт на натриев карбонат. Могат да се използват различни концентрации на киселина, особено с по-ниски алкалиности, но киселината трябва да се сравнява със стандартна.
Водните проби трябва да представят условията на околната среда, така че излагането на слънчева светлина, прах, дъжд или други замърсители може да промени резултатите от тестовете. С течение на времето температурните промени също могат да повлияят на качеството на пробата, така че пробите трябва да се съхраняват при температура на първоначалната среда. За тестове за алкалност филтрирайте водните проби през 0,45 µm мембрана, където единицата µm означава микрометър или микрон. Микрометърът е равен на 10-6 метър или една милионна част от метър.
Повечето тестове използват петдесет милилитра (50mL) проба в 100mL чаша, но за проби с ниска алкалност може да се използва по-голяма проба от 100mL.
Изпитвателна апаратура и методика
Предпочитаният метод за тестване използва стъклен бюрет, но може да се използва и цифров титратор. Бъдете сигурни, че бюретът е чист и сух, за да не се разрежда киселинният разтвор.
Използвайте стандартна методология за титруване, като се внимава особено около pH 8.3 и pH 4.5. За да намерите алкалност по отношение на калциев карбонат, внимавайте особено, тъй като рН на пробата се приближава до рН 4,5.
Изчисляване на алкалност
Формулата за изчисляване на алкалността намира съотношението на киселина към точката на еквивалентност на бикарбоната. Първото уравнение показва алкалността в милиеквиваленти на литър.
Използвайте тази формула, за да намерите алкалност:
Alk (милиеквивалента / L) = ÷ = (1000xBxCаXCF) ÷ Vс
Следното уравнение комбинира уравнението на алкалност с коефициента на преобразуване, за да се изчисли алкалността в CaCO3:
Alk (mg / L CaCO3) = Alk (meq / L) x (1mmol CaCO3÷ 2meq) x (100.087mg CaCO3÷ 1mmol CaCO3) = (50044xBxCаXCF) ÷ Vс.
Изчисляването на алкалността изисква знания:
Alk означава алкалност
Б: Обемът на използваната киселина при титруването от първоначалното рН до точката на еквивалентност (близо до рН 4,5) в милилитри.
° Са: Концентрацията на сярна киселина, изразена като норма N или като милиеквиваленти на милилитър (meq / mL).
Vс: Обемът на пробата в милилитри.
CF: Корекционен коефициент, ако е необходимо. Корекционният коефициент за касетите с цифрови титратори на Hach е равен на 1,01; всички останали методи за титруване имат корекционен коефициент, равен на 1,0.
Да приемем, че обемът на използваната киселина (В) е равен на 12 милилитра киселина, концентрацията на киселини (Са) е равно на 0,01639meq / mL и обемът на водната проба (Vс) се равнява на 50mL вода. Ако извършва титруването със стандартен бюрет, корекционният коефициент (CF) е равен на 1,0. За да изчислите алкалността, въведете тези стойности в първото уравнение. Изчислението става:
Alk = (1000xBxCаXCF) ÷ Vс или Alk (meq / L) = ÷ 50mL.
Решаване за алкалност добиви: Alk (meq / L) = 3.9 meq / mL.
За да изчислите алкалността като калциев карбонат, използвайте тази формула, за да изчислите алкалността в концентрацията на калциев карбонат (CaCO3). Вмъкнете стойностите във формулата, за да определите алкалността като CaCO3:
Alk (mg / L като CaCO3) = (50044xBxCаXCF) ÷ Vс.
Вмъквайки примерните стойности, уравнението става:
Alk (mg / L като CaCO3) = ÷ 50mL. Разрешаването на уравнението дава Alk (mg / L като CaCO3) = 196,8 mg / L.
Тълкуване на резултатите
Милиграми на литър (mg / L) са равни на части на милион (ppm). Алкалността е известна още като твърдост на водата. По принцип водата с твърдост по-малка от 17,0 ppm се счита за мека вода. Водата с твърдост над 180 ppm се счита за много твърда вода. В този пример водната проба има много висока алкалност.