Čistá voda v přírodě neexistuje. Dokonce ani v umělém prostředí netrvá čistota vody příliš dlouho po otevření láhve. Voda rozpouští více látek než jakákoli jiná známá kapalina. Ve skutečnosti většině lidí připadá „čistá“ voda zvláštní. Život závisí na schopnosti vody rozpustit mnoho látek a chemické látky rozpuštěné ve vodě určují některé kritické fyzikální podmínky ekosystémů. Dva důležité a vzájemně související podmínky související s vodou jsou kyselost a zásaditost.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Tuto rovnici použijte k výpočtu zásaditosti z hlediska CaCO3: Alk (mg / l CaCO3) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO3÷ 2 meq) x (100,087 mg CaCO3÷ 1 mmol CaCO3) = (50044xBxCAxCF) ÷ Vs. Použité proměnné jsou objem kyseliny (B) použitý při titraci, koncentrace kyseliny (CA), objem vody ve vzorku (Vs) a v případě potřeby korekční faktor (CF).
Důležitost zásaditosti
Zásaditost určuje, jak voda odolává změnám pH, zejména odolnosti vůči kyselinám. Vyšší zásaditost znamená vyšší odolnost vůči změnám pH. Změny pH mohou být pro ekosystém zničující. Mnoho rostlin a vodních živočichů vyžaduje k přežití velmi úzké rozmezí pH. Dokonce i zvířata méně citlivá na pH trpí, pokud změny pH ovlivní potravinový řetězec. Kromě přírodního ekosystému má zásaditost vliv na systémy odpadních vod a vhodnost vody pro zavlažování. Alkalita, označovaná také jako tvrdost vody, ovlivňuje domácí vodní systémy vytvářením minerálních usazenin v trubkách a pánvích a také zvyšováním množství mýdla, které lidé používají, tím, že brání tvorbě pěny.
Jednotky zásaditosti
Alkalita měří množství vápníku, hořčíku a dalších iontů, které moderují kyselinu. Alkalitu lze označit jako uhličitan vápenatý, CaCO3. Alkalita se obvykle měří a uvádí jako části na milion (ppm) nebo zrn na galon.
Příprava na testování
Doporučená metoda pro stanovení zásaditosti používá titraci inflexních bodů (IPT) roztokem kyseliny sírové. I při použití komerčně dostupného roztoku 0,01639 N kyseliny sírové nezapomeňte otestovat roztok podle standardu uhličitanu sodného. Lze použít různé koncentrace kyselin, zejména s nižšími alkáliemi, ale kyselina musí být porovnána se standardem.
Vzorky vody musí představovat podmínky prostředí, takže vystavení slunečnímu záření, prachu, dešti nebo jiným nečistotám může změnit výsledky zkoušky. V průběhu času mohou změny teploty také ovlivnit kvalitu vzorku, proto by vzorky měly být uchovávány při teplotě původního prostředí. Pro testy zásaditosti filtrujte vzorky vody přes membránu 0,45 µm, kde jednotka µm znamená mikrometr nebo mikron. Mikrometr se rovná 10-6 metr nebo miliontina metru.
Většina testů používá vzorek o objemu 50 ml v kádince na 100 ml, ale u vzorků s nízkou zásaditostí lze použít větší vzorek o objemu 100 ml.
Zkušební zařízení a metodika
Upřednostňovaná zkušební metoda používá skleněný byret, ale lze použít i digitální titrátor. Ujistěte se, že byreta je čistá a suchá, aby se kyselý roztok neředil.
Použijte standardní metodiku titrace se zvláštní opatrností při pH 8,3 a pH 4,5. Pro zjištění zásaditosti ve smyslu uhličitanu vápenatého buďte obzvláště opatrní, protože pH vzorku se blíží pH 4,5.
Výpočet zásaditosti
Vzorec pro výpočet zásaditosti zjistí poměr kyseliny k bodu ekvivalence hydrogenuhličitanu. První rovnice ukazuje zásaditost v miliekvivalentech na litr.
Pomocí tohoto vzorce vyhledejte zásaditost:
Alk (meq / L) = [B (ml) xCA(meq / ml) xCF] ÷ [Vs(ml) x (1L ÷ 1000mL)] = (1000xBxCAxCF) ÷ Vs
Následující rovnice kombinuje rovnici zásaditosti s konverzním faktorem pro výpočet zásaditosti v CaCO3:
Alk (mg / l CaCO3) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO3÷ 2 meq) x (100,087 mg CaCO3÷ 1 mmol CaCO3) = (50044xBxCAxCF) ÷ Vs.
Výpočet zásaditosti vyžaduje znalost:
Alk znamená zásaditost
B: Objem kyseliny použité při titraci z původního pH do bodu ekvivalence (téměř pH 4,5) v mililitrech.
CA: Koncentrace kyseliny sírové vyjádřená jako normálnost N nebo jako miliekvivalenty na mililiter (meq / ml).
PROTIs: Objem vzorku v mililitrech.
CF: Korekční faktor, je-li to nutné. Korekční faktor pro kazety digitálního titrátoru Hach se rovná 1,01; všechny ostatní titrační metody mají korekční faktor rovný 1,0.
Předpokládejme, že objem použité kyseliny (B) se rovná 12 mililitrům kyseliny, koncentrace kyseliny (CA) se rovná 0,01639 meq / ml a objem vzorku vody (Vs) se rovná 50 ml vody. Pokud provádíte titraci se standardním byretem, korekční faktor (CF) se rovná 1,0. Chcete-li vypočítat zásaditost, vložte tyto hodnoty do první rovnice. Výpočet se stává:
Alk = (1000xBxCAxCF) ÷ Vs nebo Alk (meq / L) = [1 000x12mLx0,01639 (meq / ml) x1,0] ÷ 50mL.
Řešení pro výtěžky alkality: Alk (meq / L) = 3,9 meq / ml.
Pro výpočet zásaditosti jako uhličitanu vápenatého použijte tento vzorec pro výpočet zásaditosti v koncentraci uhličitanu vápenatého (CaCO3). Vložte hodnoty do vzorce a určete zásaditost jako CaCO3:
Alk (mg / l jako CaCO3) = (50044xBxCAxCF) ÷ Vs.
Vložením vzorových hodnot se rovnice stane:
Alk (mg / l jako CaCO3) = [50044x12mLx0,01639meq / mlx1,0] ÷ 50mL. Vyřešením rovnice se získá Alk (mg / l jako CaCO3) = 196,8mg / l.
Interpretace výsledků
Miligramy na litr (mg / l) se rovná částem na milion (ppm). Alkalita je také známá jako tvrdost vody. Obecně se za měkkou vodu považuje voda s tvrdostí nižší než 17,0 ppm. Voda s tvrdostí nad 180 ppm je považována za velmi tvrdou vodu. V tomto příkladu má vzorek vody velmi vysokou zásaditost.
