Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Het belang van alkaliteit
- Eenheden van alkaliteit
- Voorbereiding voor testen
- Testapparatuur en methodologie
- Alkaliteit berekenen
- Resultaten interpreteren
Zuiver water bestaat niet in de natuur. Zelfs in kunstmatige omgevingen gaat de zuiverheid van water niet lang voorbij de opening van de fles. Water lost meer stoffen op dan enige andere bekende vloeistof. In feite vinden de meeste mensen "puur" water vreemd. Het leven hangt af van het vermogen van water om veel stoffen op te lossen, en in water opgeloste chemicaliën bepalen enkele van de kritieke fysieke omstandigheden van ecosystemen. Twee belangrijke en onderling gerelateerde watergerelateerde omstandigheden zijn zuurgraad en alkaliteit.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Gebruik deze vergelijking om de alkaliteit te berekenen in termen van CaCO3: Alk (mg / L CaCO3) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO3÷ 2meq) x (100.087 mg CaCO3÷ 1 mmol CaCO3) = (50044xBxCeenXCF) ÷ Vs. De gebruikte variabelen zijn het volume zuur (B) dat wordt gebruikt bij de titratie, de concentratie van het zuur (Ceen), het volume water in het monster (Vs) en een correctiefactor (CF), indien nodig.
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, CaCO3. 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 inflectiepunttitratie (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 de testresultaten beïnvloeden. Na verloop van tijd kunnen temperatuurveranderingen ook van invloed zijn op de monsterkwaliteit, 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 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 testmethode die de voorkeur heeft, maakt gebruik van 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 de standaard titratiemethode 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.
Alkaliteit berekenen
De formule voor het berekenen van de alkaliteit bepaalt de verhouding van zuur tot het equivalent van bicarbonaat. De eerste vergelijking toont de alkaliteit in milli-equivalenten per liter.
Gebruik deze formule om alkaliteit te vinden:
Alk (meq / L) = ÷ = (1000xBxCeenXCF) ÷ Vs
De volgende vergelijking combineert de alkaliteitsvergelijking met de conversiefactor om de alkaliteit in CaCO te berekenen3:
Alk (mg / L CaCO3) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO3÷ 2meq) x (100.087 mg CaCO3÷ 1 mmol CaCO3) = (50044xBxCeenXCF) ÷ Vs.
Het berekenen van alkaliteit vereist kennis van:
Alk betekent alkaliteit
B: Het volume zuur dat wordt gebruikt bij de titratie van de oorspronkelijke pH tot het equivalentiepunt (nabij pH 4,5) in milliliter.
Ceen: De concentratie van het zwavelzuur uitgedrukt als normaliteit N of als milli-equivalenten per milliliter (meq / ml).
Vs: 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.
Neem aan dat het gebruikte volume zuur (B) gelijk is aan 12 milliliter zuur, de zurenconcentratie (Ceen) is gelijk aan 0,01639meq / ml en het volume van het watermonster (Vs) is gelijk aan 50 ml water. Als de titratie met een standaard buret wordt uitgevoerd, is de correctiefactor (CF) gelijk aan 1,0. Voer deze waarden in de eerste vergelijking in om de alkaliteit te berekenen. De berekening wordt:
Alk = (1000xBxCeenXCF) ÷ Vs of Alk (meq / L) = ÷ 50 ml.
Oplossen voor alkaliteitsopbrengsten: Alk (meq / L) = 3,9 meq / ml.
Om de alkaliteit als calciumcarbonaat te berekenen, gebruikt u deze formule om de alkaliteit in concentratie van calciumcarbonaat (CaCO) te berekenen3). Voeg de waarden in de formule in om de alkaliteit als CaCO te bepalen3:
Alk (mg / L als CaCO3) = (50044xBxCeenXCF) ÷ Vs.
Door de voorbeeldwaarden in te voegen, wordt de vergelijking:
Alk (mg / L als CaC03) = ÷ 50 ml. Het oplossen van de vergelijking levert Alk (mg / L als CaCO3) = 196,8 mg / L op.
Resultaten interpreteren
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.