Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- Importanța alcalinității
- Unități de alcalinitate
- Pregătirea pentru testare
- Aparate de testare și metodologie
- Calcularea alcalinității
- Interpretarea rezultatelor
Apa pură nu există în natură. Chiar și în medii artificiale, puritatea apei nu durează mult după deschiderea sticlei. Apa dizolvă mai multe substanțe decât orice alt lichid cunoscut. De fapt, majoritatea oamenilor consideră că apa „pură” are un gust ciudat. Viața depinde de capacitatea apelor de a dizolva multe substanțe, iar substanțele chimice dizolvate din ape determină unele dintre condițiile fizice critice ale ecosistemelor. Două condiții importante și corelate legate de apă sunt aciditatea și alcalinitatea.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Utilizați această ecuație pentru a calcula alcalinitatea în termeni de CaCO3: Alk (mg / L CaCO3) = Alk (meq / L) x (CaCO 1 mmol3÷ 2 mq) x (100,087mg CaCO3÷ CaCO 1 mmol3) = (50044xBxCAxcf) ÷ Vs. Variabilele utilizate sunt volumul de acid (B) utilizat la titrare, concentrația acidului (CA), volumul de apă din probă (Vs) și un factor de corecție (CF), dacă este necesar.
Importanța alcalinității
Alcalinitatea determină modul în care rezistența apei se schimbă în pH, în special rezistența la a deveni acidă. Alcalinitate mai mare înseamnă o rezistență mai mare la modificările de pH. Modificările de pH pot fi devastatoare pentru ecosistem. Multe plante și animale acvatice necesită un interval de pH foarte restrâns pentru a supraviețui. Chiar și mai puține animale sensibile la pH suferă dacă modificările de pH afectează lanțul alimentar. Pe lângă ecosistemul natural, alcalinitatea are impact asupra sistemelor de ape uzate și a adecvării apei pentru irigații. Alcalinitatea, denumită și duritatea apei, afectează sistemele de apă din casă prin construirea de zăcăminte minerale în conducte și tigăi, precum și prin creșterea cantității de săpun pe care o folosesc oamenii prin inhibarea stratului.
Unități de alcalinitate
Alcalinitatea măsoară cantitatea de calciu, magneziu și alți ioni moderatori de acid. Alcalinitatea poate fi raportată în termeni de carbonat de calciu, CaCO3. Alcalinitatea este, de obicei, măsurată și raportată în termeni de părți pe milion (ppm) sau boabe pe galon.
Pregătirea pentru testare
Metoda recomandată pentru determinarea alcalinității folosește titrarea punctului de inflexiune (IPT) cu soluție de acid sulfuric. Chiar și atunci când utilizați soluție de acid sulfuric 0,01639N disponibil comercial, asigurați-vă că testați soluția în conformitate cu un standard de carbonat de sodiu. Pot fi utilizate diferite concentrații de acid, în special cu alcalinități mai mici, dar acidul trebuie comparat cu un standard.
Probele de apă trebuie să reprezinte condițiile de mediu, astfel încât expunerea la soare, praf, ploaie sau alți contaminanți poate modifica rezultatele testelor. În timp, modificările de temperatură pot afecta și calitatea eșantionului, astfel încât eșantioanele trebuie păstrate la temperatura mediului inițial. Pentru testele de alcalinitate, filtrați probele de apă printr-o membrană de 0,45 um, unde unitatea µm înseamnă micrometru sau micron. Micrometrul este egal cu 10-6 metru sau o milionime de metru.
Majoritatea testelor folosesc o probă de cincizeci de mililitri (50 ml) într-un pahar de 100 ml, dar pentru probele de alcalinitate scăzută se poate utiliza un eșantion mai mare de 100 ml.
Aparate de testare și metodologie
Metoda de testare preferată folosește un buret de sticlă, dar poate fi folosit și un titrator digital. Asigurați-vă că buretele este curat și uscat, astfel încât soluția acidă nu va fi diluată.
Utilizați metodologia de titrare standard cu grijă specială luată în jurul valorii de pH 8,3 și 4,5 Pentru găsirea alcalinității din punct de vedere al carbonatului de calciu, aveți grijă deosebită deoarece pH-ul probei se apropie de pH-ul 4.5.
Calcularea alcalinității
Formula de calcul al alcalinității găsește raportul dintre acid și punctul de echivalență bicarbonat. Prima ecuație arată alcalinitatea în miliequivalenți pe litru.
Utilizați această formulă pentru a găsi alcalinitate:
Alk (meq / L) = ÷ = (1000xBxCAxcf) ÷ Vs
Ecuația următoare combină ecuația de alcalinitate cu factorul de conversie pentru a calcula alcalinitatea în CaCO3:
Alk (mg / L CaCO3) = Alk (meq / L) x (CaCO 1 mmol3÷ 2 mq) x (100,087mg CaCO3÷ CaCO 1 mmol3) = (50044xBxCAxcf) ÷ Vs.
Calcularea alcalinității necesită cunoașterea:
Alk înseamnă alcalinitate
B: Volumul de acid utilizat în titrare de la pH-ul inițial până la punctul de echivalență (aproape pH4,5) în mililitri.
CA: Concentrația acidului sulfuric exprimată ca normalitate N sau ca miliequivalenți pe mililitru (meq / ml).
Vs: Volumul eșantionului în mililitri.
CF: Un factor de corecție, dacă este necesar. Factorul de corecție pentru cartușele cu titrator digital Hach este egal cu 1,01; toate celelalte metode de titrare au un factor de corecție egal cu 1,0.
Presupunem că volumul de acid (B) utilizat este egal cu 12 mililitri de acid, concentrația de acizi (CA) este egală cu 0,01639mp / ml, iar volumul eșantionului de apă (V)s) este egal cu 50 ml de apă. Dacă efectuați titrarea cu un buret standard, factorul de corecție (CF) este egal cu 1,0. Pentru a calcula alcalinitatea, introduceți aceste valori în prima ecuație. Calculul devine:
Alk = (1000xBxCAxcf) ÷ Vs sau Alk (meq / L) = ÷ 50mL.
Rezolvarea randamentelor de alcalinitate: Alk (meq / L) = 3,9 meq / ml.
Pentru a calcula alcalinitatea ca carbonat de calciu, utilizați această formulă pentru a calcula alcalinitatea în concentrație de carbonat de calciu (CaCO)3). Introduceți valorile în formula pentru a determina alcalinitatea ca CaCO3:
Alk (mg / L sub formă de CaCO3) = (50044xBxCAxcf) ÷ Vs.
Introducerea valorilor exemplului, ecuația devine:
Alk (mg / L ca CaCO3) = ÷ 50mL. Rezolvarea ecuației produce Alk (mg / L ca CaCO3) = 196,8 mg / L.
Interpretarea rezultatelor
Miligrame pe litru (mg / L) este egală cu părți pe milion (ppm). Alcalinitatea este cunoscută și ca duritatea apei. În general, apa cu o duritate mai mică de 17,0 ppm este considerată apă moale. Apa cu duritate de peste 180 ppm este considerată apă foarte tare. În acest exemplu, proba de apă are o alcalinitate foarte mare.