Het belang van alkaliteit
Alkaliteit bepaalt hoe water bestand is tegen pH-veranderingen, met name de weerstand tegen zuur worden. Hogere alkaliteit betekent hogere weerstand tegen pH-veranderingen. Veranderingen in pH kunnen verwoestend zijn voor het ecosysteem. Veel planten en waterdieren hebben een zeer smal pH-bereik nodig om te overleven. Nog minder pH-gevoelige dieren lijden als veranderingen in pH de voedselketen beïnvloeden. Naast het natuurlijke ecosysteem heeft alkaliteit invloed op afvalwatersystemen en de geschiktheid van water voor irrigatie. Alkaliteit, ook wel waterhardheid genoemd, beïnvloedt thuiswatersystemen door minerale afzettingen in pijpen en pannen op te bouwen en de hoeveelheid zeep die mensen gebruiken te verhogen door schuim te remmen.
Eenheden van alkaliteit
Alkaliteit meet de hoeveelheid calcium, magnesium en andere zuur-modererende ionen. Alkaliteit kan worden gerapporteerd in termen van calciumcarbonaat, CaCO 3. De alkaliteit wordt meestal gemeten en gerapporteerd in delen per miljoen (ppm) of korrels per gallon.
Voorbereiding voor testen
De aanbevolen methode voor het bepalen van de alkaliteit maakt gebruik van buigpunttitratie (IPT) met zwavelzuuroplossing. Zelfs wanneer u in de handel verkrijgbare 0,01639N zwavelzuuroplossing gebruikt, moet u de oplossing testen op een natriumcarbonaatstandaard. Verschillende zuurconcentraties kunnen worden gebruikt, vooral met lagere alkaliniteiten, maar het zuur moet worden vergeleken met een standaard.
Watermonsters moeten de omgevingscondities weergeven, dus blootstelling aan zonlicht, stof, regen of andere verontreinigingen kan veranderen test resultaten. Na verloop van tijd kunnen temperatuurveranderingen ook de monsterkwaliteit beïnvloeden, dus monsters moeten op de temperatuur van de oorspronkelijke omgeving worden bewaard. Voor alkaliteitstests filtert u de watermonsters door een membraan van 0,45 µm waarbij de eenheid µm micrometer of micron betekent. De micrometer is gelijk aan 10 -6 meter of een miljoenste van een meter.
De meeste tests gebruiken een monster van vijftig milliliter (50 ml) in een bekerglas van 100 ml, maar voor monsters met lage alkaliteit kan een groter monster van 100 ml worden gebruikt.
Testapparatuur en methodologie
De voorkeurstestmethode gebruikt een glazen buret, maar een digitale titrator kan ook worden gebruikt. Zorg ervoor dat de buret schoon en droog is, zodat de zure oplossing niet wordt verdund.
Gebruik standaard titratiemethoden met speciale zorg rond pH 8,3 en pH 4,5. Voor het vinden van alkaliteit in termen van calciumcarbonaat, moet u extra voorzichtig zijn als de pH van het monster de pH 4.5 nadert.
Berekening van de alkaliteit
- Formules voor het berekenen van de alkaliteit
De formule voor het berekenen van alkaliteit vindt de verhouding van zuur tot het bicarbonaatequivalentiepunt. De eerste vergelijking toont de alkaliteit in millie-equivalenten per liter.
Gebruik deze formule om de alkaliteit te vinden:
Alk (meq /L) \u003d [B (ml) xC a (meq /ml) xCF] ÷ [V s (ml) x (1L ÷ 1000mL)] \u003d (1000xBxC axCF) ÷ V s
De volgende vergelijking combineert de alkaliteitsvergelijking met de omrekeningsfactor om de alkaliteit in CaCO 3 te berekenen:
Alk (mg /L CaCO 3) \u003d Alk (meq /L) x (1 mmol CaCO 3 ÷ 2meq) x ( 100.087 mg CaCO 3 ÷ 1 mmol CaCO 3) \u003d (50044xBxC axCF) ÷ V s.
- Bepaling van variabelen
Het berekenen van alkaliteit vereist wetende:
Alk betekent alkaliteit
B: Het volume zuur dat wordt gebruikt bij de titratie van de oorspronkelijke pH naar het equivalentiepunt (bijna pH4,5) in milliliter.
C a: De concentratie van het zwavelzuur uitgedrukt als normaliteit N of als milliequivalenten per milliliter (meq /ml).
V s: het volume van het monster in milliliter.
CF: een correctiefactor, indien nodig. De correctiefactor voor de Hach digitale titratorcartridges is gelijk aan 1,01; alle andere titratiemethoden hebben een correctiefactor die gelijk is aan 1.0.
- Alkaliteit berekenen
Neem aan dat het gebruikte volume zuur (B) gelijk is aan 12 milliliter zuur, de concentratie van het zuur (C < sub> a) is gelijk aan 0,01639meq /ml en het volume van het watermonster (V
Alk \u003d (1000xBxC axCF) ÷ V s of Alk (meq /L) \u003d [1000x12mLx0.01639 (meq /ml) x1.0] ÷ 50ml.
Oplossen voor alkaliteitsopbrengsten: Alk (meq /L) \u003d 3,9 meq /ml.
- Alkaliteit berekenen als CaCO₃
Gebruik de alkaliteit als calciumcarbonaat formule voor het berekenen van de alkaliteit in concentratie van calciumcarbonaat (CaCO 3). Voeg de waarden in de formule in om de alkaliteit te bepalen als CaCO 3:
Alk (mg /L als CaCO 3) \u003d (50044xBxC axCF) ÷ V s.
De voorbeeldwaarden invoegen, wordt de vergelijking:
Alk (mg /L als CaCO3) \u003d [50044x12mLx0.01639meq /mLx1.0] ÷ 50ml. Het oplossen van de vergelijking levert Alk (mg /L als CaCO3) \u003d 196,8 mg /L.
Interpretatieresultaten
Milligram per liter (mg /L) is gelijk aan delen per miljoen (ppm). Alkaliteit is ook bekend als waterhardheid. Over het algemeen wordt water met een hardheid van minder dan 17,0 ppm als zacht water beschouwd. Water met een hardheid van meer dan 180 ppm wordt als zeer hard water beschouwd. In dit voorbeeld heeft het watermonster een zeer hoge alkaliteit