Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Hoe u de alkaliteit van water in CaCO₃-eenheden kunt berekenen – een praktische gids

Door Karen G. Blaettler – Bijgewerkt op 24 maart 2022

Zuiver water bestaat in de natuur nooit. Zelfs in gecontroleerde omgevingen gaat de zuiverheid ervan achteruit zodra deze wordt geopend. Het vermogen van water om een ​​breed scala aan stoffen op te lossen is cruciaal voor het leven, en de opgeloste chemicaliën bepalen de belangrijkste fysieke omstandigheden in ecosystemen. Twee onderling verbonden parameters voor de waterkwaliteit zijn de zuurgraad en de alkaliteit.

Waarom alkaliteit belangrijk is

Alkaliteit is het vermogen van het water om pH-veranderingen te weerstaan, met name de verschuiving naar zuurgraad. Een hogere alkaliteit betekent een grotere buffercapaciteit, waardoor het waterleven dat gedijt binnen nauwe pH-bereiken wordt beschermd. Alkaliteit heeft ook invloed op de afvalwaterzuivering, de geschiktheid van irrigatie en huishoudelijke watersystemen, waar het kan bijdragen aan de vorming van kalkaanslag en het schuimen van zeep kan beïnvloeden.

Meeteenheden

De alkaliteit wordt gewoonlijk uitgedrukt als de calciumcarbonaatconcentratie (CaCO₃), weergegeven in delen per miljoen (ppm) of milligram per liter (mg/l). De conversiefactor is 1ppm=1mg/L.

Uw monster voorbereiden

Gebruik een aliquot van 50 ml voor typische alkaliteitsbereiken; voor water met een lage alkaliteit verbetert een monster van 100 ml de nauwkeurigheid. Filter het water door een membraan van 0,45 µm om zwevende deeltjes te verwijderen. Houd het monster op de oorspronkelijke temperatuur en bescherm het tegen licht en verontreinigingen. Controleer vóór titratie de zwavelzuuroplossing (doorgaans 0,01639N) aan de hand van een natriumcarbonaatstandaard.

Titratiemethode

De voorkeurstechniek is buigpunttitratie (IPT) met een glazen buret of een gekalibreerde digitale titrator. Voer de titratie zorgvuldig uit rond pH8,3 en het equivalentiepunt nabij pH4,5. Schone, droge apparatuur is essentieel om verdunning van het zuur te voorkomen.

Alkaliteit berekenen

  1. Bepaal de variabelen:
    • B – Gebruikt volume zuur (ml)
    • Ca – Zuurconcentratie (meq/ml). Voor 0,01639N zwavelzuur, Ca = 0.01639 .
    • Vs – Monstervolume (ml)
    • CF – Correctiefactor. Gebruik 1.01 voor digitale titratorcartridges van Hach; anders 1.0 .
  2. Alkaliteit in milli-equivalenten per liter (meq/L):

    Alk(meq/L) = (1000 × B × Ca × CF) ÷ Vs

  3. Alkaliteit als CaCO₃ (mg/L):

    Alk(mg/L CaCO₃) = (50044 × B × Ca × CF) ÷ Vs

Voorbeeldberekening

Stel dat bij een titratie 12 ml 0,01639meq/ml zwavelzuur werd gebruikt op een watermonster van 50 ml met een standaardburet (CF = 1.0 ).

  • Alk(meq/L) =(1000 × 12 × 0,01639 × 1,0) ÷ 50 =3,94meq/L
  • Alk(mg/L CaCO₃) =(50044 × 12 × 0,01639 × 1,0) ÷ 50 =196,8 mg/L

De resultaten interpreteren

De alkaliteitswaarden worden uitgedrukt in mg/l, wat overeenkomt met ppm. Algemene richtlijnen:

  • Zacht water:<17 ppm
  • Hard water:17–180 ppm
  • Zeer hard water:> 180 ppm
In het voorbeeld vertoont het monster een zeer hoge alkaliteit.