Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Важливість лужності
- Одиниці лужності
- Підготовка до тестування
- Випробувальний апарат та методика
- Розрахунок лужності
- Інтерпретація результатів
Чиста вода не існує в природі. Навіть у штучних середовищах чистота води не проходить набагато раніше, ніж відкриває пляшку. Вода розчиняє більше речовин, ніж будь-яка інша відома рідина. Насправді більшість людей вважають "чисті" смаки води дивними. Життя залежить від здатності води до розчинення багатьох речовин, а хімічні речовини, що розчиняються у воді, визначають деякі критичні фізичні умови екосистем. Два важливі та взаємопов'язані умови, пов'язані з водою, - це кислотність та лужність.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Використовуйте це рівняння для обчислення лужності в перерахунку на CaCO3: Alk (мг / л CaCO3) = Alk (meq / L) x (1ммоль CaCO3÷ 2meq) x (100.087 мг CaCO3÷ 1ммоль CaCO3) = (50044xBxC)аxCF) ÷ Vс. Використовувані змінні - це об'єм кислоти (В), що використовується при титруванні, концентрація кислоти (Са), об’єм води у зразку (Vс) і коригуючий коефіцієнт (CF), якщо необхідно.
Важливість лужності
Лужність визначає, як вода чинить опір змінам pH, зокрема стійкості до того, що вона стає кислою. Більша лужність означає більш високу стійкість до змін pH. Зміни pH можуть бути руйнівними для екосистеми. Для багатьох рослин і водних тварин потрібен дуже вузький діапазон pH, щоб вижити. Ще менше чутливі до рН тварини страждають, якщо зміни pH впливають на харчовий ланцюг. Окрім природної екосистеми, лужність впливає на системи стічних вод та придатність води для зрошення. Лужність, яку також називають твердістю води, впливає на водопровідні системи будинку, будуючи мінеральні відкладення в трубах і каструлях, а також збільшуючи кількість використання мила, інгібуючи піни.
Одиниці лужності
Лужність вимірює кількість іонів, що модерують кальцій, магній та інші кислоти. Лужність може повідомлятися щодо карбонату кальцію, CaCO3. Лужність зазвичай вимірюється та повідомляється у вигляді частин на мільйон (проміле) або зерен на галон.
Підготовка до тестування
Рекомендований метод визначення лужності використовує титрування точки перегину (ІПТ) розчином сірчаної кислоти. Навіть використовуючи наявний у продажу розчин сірчаної кислоти 0,01639N, обов'язково протестуйте розчин на стандарт карбонату натрію. Можуть використовуватися різні концентрації кислот, особливо з меншими лужностями, але кислоту потрібно порівнювати зі стандартною.
Зразки води повинні відображати умови навколишнього середовища, тому вплив сонячних променів, пилу, дощу та інших забруднень може змінити результати випробувань. З часом зміни температури також можуть вплинути на якість зразка, тому зразки слід зберігати при температурі вихідного середовища. Для випробувань на лужність відфільтруйте зразки води через мембрану 0,45 мкм, де одиниця мкм означає мікрометр або мікрон. Мікрометр дорівнює 10-6 метр або мільйонна частина метра.
У більшості тестів використовується проба п'ятдесят мілілітрів (50 мл) у склянці 100 мл, але для зразків низької лужності може використовуватися більший зразок розміром 100 мл.
Випробувальний апарат та методика
У кращому способі тестування використовується скляний бюрет, але також може бути використаний цифровий титратор. Будьте впевнені, що бюрет чистий і сухий, щоб розчин кислоти не розбавився.
Використовуйте стандартну методологію титрування з особливою обережністю, що стосується рН 8,3 та рН 4,5. Щоб знайти лужність у перерахунку на карбонат кальцію, будьте особливо обережні, оскільки рН зразка наближається до рН 4,5.
Розрахунок лужності
Формула для обчислення лужності знаходить відношення кислоти до точки еквівалентності бікарбонату. Перше рівняння показує лужність в міліеквівалентів на літр.
Використовуйте цю формулу, щоб знайти лужність:
Alk (meq / L) = ÷ = (1000xBxC)аxCF) ÷ Vс
Наступне рівняння поєднує рівняння лужності з коефіцієнтом перетворення для обчислення лужності в CaCO3:
Alk (мг / л CaCO3) = Alk (meq / L) x (1ммоль CaCO3÷ 2meq) x (100.087 мг CaCO3÷ 1ммоль CaCO3) = (50044xBxC)аxCF) ÷ Vс.
Розрахунок лужності вимагає знати:
Алк означає лужність
B: Об'єм кислоти, що використовується при титруванні, від вихідного рН до точки еквівалентності (біля рН 4,5) в мілілітрах.
Са: Концентрація сірчаної кислоти виражається як нормальність N або як міліеквівалент на мілілітр (мекв / мл).
Vс: Об'єм зразка в мілілітрах.
CF: Корекційний коефіцієнт, якщо це необхідно. Корекційний коефіцієнт для картриджів Hach цифровим титратом дорівнює 1,01; всі інші методи титрування мають поправочний коефіцієнт, рівний 1,0.
Припустимо, що об'єм використовуваної кислоти (В) дорівнює 12 мілілітрів кислоти, концентрація кислот (Са) дорівнює 0,01639meq / мл, і об'єм зразка води (Vс) дорівнює 50мл води. Якщо проводити титрування стандартним бюретом, поправочний коефіцієнт (CF) дорівнює 1,0. Для обчислення лужності вставте ці значення в перше рівняння. Розрахунок стає:
Alk = (1000xBxC)аxCF) ÷ Vс або Alk (meq / L) = ÷ 50 мл.
Розв’язання виходу лужності: Alk (meq / L) = 3,9 мекв / мл
Для обчислення лужності як карбонату кальцію використовуйте цю формулу для розрахунку лужності в концентрації карбонату кальцію (CaCO3). Вставте значення у формулу, щоб визначити лужність як CaCO3:
Алк (мг / л у вигляді CaCO3) = (50044xBxC)аxCF) ÷ Vс.
Вставляючи прикладні значення, рівняння стає:
Alk (мг / л як СаСО3) = ÷ 50 мл. Розв’язуючи рівняння, виходить Alk (мг / л як CaCO3) = 196,8 мг / л.
Інтерпретація результатів
Мілограми на літр (мг / л) дорівнює частці на мільйон (проміле). Лужність також відома як твердість води. Взагалі вода з твердістю менше 17,0 проміле вважається м'якою водою. Вода з твердістю понад 180 проміле вважається дуже твердою водою. У цьому прикладі зразок води має дуже високу лужність.