Kuidas arvutada leeliselisust CaCO3 kontsentratsioonina

Sisu

• TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
• Leeliselisuse tähtsus
• Leelisuse ühikud
• Testimiseks ettevalmistamine
• Katseseadmed ja metoodika
• Leelisuse arvutamine
• Tulemuste tõlgendamine

Puhta vett looduses ei eksisteeri. Isegi tehiskeskkonnas ei püsi vee puhtus pudeli avamisest palju kauem. Vesi lahustab rohkem aineid kui ükski teine ​​teadaolev vedelik. Tegelikult on enamiku inimeste arvates "puhas" vesi veider. Elu sõltub vee võimest lahustada paljusid aineid ja vees lahustunud kemikaalid määravad ökosüsteemide mõned kriitilised füüsikalised tingimused. Kaks olulist ja omavahel seotud veega seotud tingimust on happesus ja aluselisus.

TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)

Selle võrrandi abil saab arvutada aluselisust CaCO-ga₃: Alk (mg / l CaCO₃) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO₃÷ 2 meq) x (100,087 mg CaCO₃÷ 1 mmol CaCO₃) = (50044xBxC_axCF) ÷ V_s. Kasutatavad muutujad on tiitrimisel kasutatud happe (B) maht, happe (C) kontsentratsioon_a), vee maht proovis (V_s) ja vajaduse korral parandustegur (CF).

Leeliselisuse tähtsus

Leeliselisus määrab vee vastupidavuse pH muutustele, eriti vastupidavuse happeliseks muutumiseks. Kõrgem aluselisus tähendab suuremat vastupidavust pH muutustele. PH muutused võivad olla ökosüsteemile laastavad. Paljud taimed ja veeloomad vajavad ellujäämiseks väga kitsast pH-vahemikku. Isegi vähem pH-tundlikud loomad kannatavad, kui pH muutused mõjutavad toiduahelat. Lisaks looduslikule ökosüsteemile mõjutab leeliselisus reoveesüsteeme ja vee sobivust niisutamiseks. Leeliselisus, mida nimetatakse ka vee kareduseks, mõjutab koduveesüsteeme, ehitades torudesse ja pannidesse mineraalide leiukohti ning suurendades vahtude tõkestamise kaudu inimeste kasutatava seebi hulka.

Leelisuse ühikud

Leeliselisus mõõdab kaltsiumi, magneesiumi ja teiste happeid vähendavate ioonide kogust. Leelisuse võib esitada kaltsiumkarbonaadi, CaCO₃. Leeliselisust mõõdetakse ja esitatakse tavaliselt miljondikosa (ppm) või terade kohta galloni kohta.

Testimiseks ettevalmistamine

Leeliselisuse määramise soovitatud meetodis kasutatakse väävelhappe lahusega tihenduspunkti tiitrimist (IPT). Isegi kaubanduslikult saadava 0,01939N väävelhappe lahuse kasutamisel kontrollige lahust naatriumkarbonaadi standardi suhtes. Võib kasutada erinevaid happekontsentratsioone, eriti madalama aluselisusega, kuid hapet tuleb võrrelda normiga.

Veeproovid peavad esindama keskkonnatingimusi, nii et kokkupuude päikesevalguse, tolmu, vihma või muude saasteainetega võib katsetulemusi muuta. Aja jooksul võivad temperatuuri muutused mõjutada ka proovi kvaliteeti, seetõttu tuleks proove hoida algse keskkonna temperatuuril. Leelisustestide jaoks filtreerige veeproovid läbi 0,45-um membraani, kus ühik μm tähendab mikromeetrit või mikroni. Mikromeeter võrdub 10-ga^-6 meeter või miljon miljon meetrit.

Enamikus testides kasutatakse viiekümne milliliitri (50 ml) proovi 100 ml keeduklaasis, kuid madala leeliselisusega proovide jaoks võib kasutada suuremat 100 ml proovi.

Katseseadmed ja metoodika

Eelistatud katsemeetodis kasutatakse klaasbureti, kuid võib kasutada ka digitaalset tiitrit. Veenduge, et burett oleks puhas ja kuiv, nii et happelahus ei lahjenduks.

Kasutage standardset tiitrimismetoodikat, eriti ettevaatlikult, kui pH on 8,3 ja pH 4,5. Kaltsiumkarbonaadi aluselisuse leidmiseks olge eriti ettevaatlik, kui proovi pH läheneb pH 4,5-le.

Leelisuse arvutamine

Leeliselisuse arvutamise valem leiab happe ja bikarbonaadi ekvivalentsuspunkti suhet. Esimene võrrand näitab leeliselisust milliekvivalentides liitri kohta.

Kasutage leelise leidmiseks seda valemit:

Alk (meq / L) = ÷ = (1000xBxC_axCF) ÷ V_s

Järgmine võrrand ühendab leeliselisuse võrrandi teisendusteguriga, et arvutada aluselisus CaCO-s₃:

Alk (mg / l CaCO₃) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO₃÷ 2 meq) x (100,087 mg CaCO₃÷ 1 mmol CaCO₃) = (50044xBxC_axCF) ÷ V_s.

Leeliselisuse arvutamine nõuab teadmist:

Alk tähendab aluselisust

B: Tiitrimisel kasutatud happe maht algsest pH-st kuni ekvivalentsuspunktini (pH 4,5 lähedal) milliliitrites.

C_a: Väävelhappe kontsentratsioon, väljendatud normaalsusena N või milliekvivalentidena milliliitri kohta (mekv / ml).

V_s: Proovi maht milliliitrites.

CF: vajadusel parandustegur. Hachi digitaalsete tiitrikassettide parandustegur on 1,01; kõigi teiste tiitrimismeetodite parandustegur on võrdne 1,0.

Oletame, et kasutatud happe (B) maht võrdub 12 milliliitriga happega, hapete kontsentratsioon (C)_a) võrdub 0,01639 meq / ml ja veeproovi maht (V_s) võrdub 50 ml veega. Tiitrimisel tavalise buretiga on parandustegur (CF) 1,0. Leeliselisuse arvutamiseks sisestage need väärtused esimesse võrrandisse. Arvutus on järgmine:

Alk = (1000xBxC_axCF) ÷ V_s või Alk (meq / L) = ÷ 50 ml.

Leeliselise saagise lahendamine: Alk (meq / L) = 3,9 meq / ml.

Kaltsiumkarbonaadina leeliselisuse arvutamiseks kasutage selle valemi alusel kaltsiumkarbonaadi (CaCO₃). Sisestage väärtused valemisse, et määrata aluselisus CaCO-na₃:

Alk (mg / l CaCO-na₃) = (50044xBxC_axCF) ÷ V_s.

Näidete väärtuste sisestamisel saadakse võrrandiks järgmine:

Alk (mg / l CaCO3-na) = ÷ 50 ml. Võrrandi lahendamine annab Alk (mg / L CaCO3-na) = 196,8 mg / l.

Tulemuste tõlgendamine

Milligrammid liitri kohta (mg / L) võrdub miljondiku osaga (ppm). Leeliselisust nimetatakse ka vee kareduseks. Üldiselt peetakse pehmeks veeks vett, mille karedus on alla 17,0 ppm. Vett, mille karedus on üle 180 ppm, peetakse väga kõvaks veeks. Selles näites on veeproov väga kõrge aluselisusega.