Puhas vesi looduses puudub. Isegi kunstlikes keskkondades ei kesta vee puhtus pudeli avamisest palju. Vesi lahustab rohkem aineid kui ükski teine teadaolev vedelik. Tegelikult on enamikul inimestel "puhta" vee maitse kummaline. Elu sõltub vee võimest lahustada paljusid aineid ja vees lahustunud kemikaalid määravad mõned ökosüsteemide kriitilised füüsikalised tingimused. Kaks olulist ja omavahel seotud veega seotud seisundit on happesus ja aluselisus.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Kasutage seda võrrandit leeliselisuse arvutamiseks CaCO järgi3: Alk (mg / l CaCO3) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO3÷ 2meq) x (100,087 mg CaCO3÷ 1 mmol CaCO3) = (50044xBxCaxCF) ÷ Vs. Kasutatavad muutujad on tiitrimisel kasutatud happe maht (B), happe kontsentratsioon (C.a), proovis oleva vee maht (Vs) ja vajadusel parandustegur (CF).
Leelisuse tähtsus
Leelisus määrab, kuidas vesi talub pH muutusi, eriti vastupidavust happeliseks muutumisele. Suurem leeliselisus tähendab suuremat vastupidavust pH muutustele. PH muutused võivad ökosüsteemile laastavad olla. Paljud taimed ja veeloomad vajavad ellujäämiseks väga kitsast pH-vahemikku. Kui pH muutused mõjutavad toiduahelat, kannatavad veelgi vähem pH-tundlikud loomad. Lisaks looduslikule ökosüsteemile mõjutab leelisus reoveesüsteeme ja vee sobivust niisutamiseks. Leelisus, mida nimetatakse ka vee kareduseks, mõjutab koduseid veesüsteeme, ehitades torudesse ja pannidesse mineraalseid lademeid ning suurendades seebi kasutamist, pidurdades vahtu.
Leelisuse ühikud
Leelisus mõõdab kaltsiumi, magneesiumi ja teiste happeid modereerivate ioonide hulka. Leeliselisusest võib rääkida kaltsiumkarbonaadist, CaCO-st3. Leeliselisust mõõdetakse ja esitatakse tavaliselt osades miljoni kohta (ppm) või teradena galloni kohta.
Testimiseks ettevalmistumine
Soovitatav meetod leeliselisuse määramiseks kasutab pöördepunkti tiitrimist (IPT) väävelhappe lahusega. Isegi kaubanduslikult saadaval oleva 0,01639N väävelhappelahuse kasutamisel testige lahust kindlasti naatriumkarbonaadi standardiga. Võib kasutada erinevaid happekontsentratsioone, eriti madalama leeliselisusega, kuid hapet tuleb võrrelda standardiga.
Veeproovid peavad kajastama keskkonnatingimusi, mistõttu kokkupuude päikesevalguse, tolmu, vihma või muude saasteainetega võib muuta testi tulemusi. Aja jooksul võivad temperatuuri muutused mõjutada ka proovi kvaliteeti, seetõttu tuleks proove hoida algse keskkonna temperatuuril. Leeliselisuse testimiseks filtreerige veeproovid läbi 0,45 µm membraani, kus ühik µm tähendab mikromeetrit või mikronit. Mikromeeter võrdub 10-ga-6 meeter ehk miljonosa meeter.
Enamikus testides kasutatakse viiekümne milliliitri (50 ml) proovi 100 ml keeduklaasis, kuid madala leeliselisusega proovide jaoks võib kasutada suuremat proovi 100 ml.
Katseseadmed ja metoodika
Eelistatud testimismeetodis kasutatakse klaasist büretti, kuid võib kasutada ka digitaalset tiitrrit. Veenduge, et bureet on puhas ja kuiv, et happelahust ei lahjendataks.
Kasutage standardset tiitrimismetoodikat eriti hoolikalt pH 8,3 ja 4,5 juures. Leelisuse leidmiseks kaltsiumkarbonaadis tuleb olla eriti ettevaatlik, kui proovi pH läheneb 4,5-le.
Leelisuse arvutamine
Leelisuse arvutamise valemiga leitakse happe ja vesinikkarbonaadi ekvivalentsuspunkti suhe. Esimene võrrand näitab leelisust milliekvivalentides liitri kohta.
Leeliselisuse leidmiseks kasutage seda valemit:
Alk (meq / L) = [B (ml) xCa(meq / ml) xCF] ÷ [Vs(ml) x (1 L ÷ 1000 ml)] = (1000xBxCaxCF) ÷ Vs
Järgmine võrrand ühendab leeliselisuse võrrandi konversiooniteguriga leeliselisuse arvutamiseks CaCO-s3:
Alk (mg / l CaCO3) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO3÷ 2meq) x (100,087 mg CaCO3÷ 1 mmol CaCO3) = (50044xBxCaxCF) ÷ Vs.
Leelisuse arvutamiseks on vaja teada:
Alk tähendab leelisust
B: tiitrimisel kasutatud happe maht algsest pH-st samaväärsuspunktini (pH 4,5 lähedal) milliliitrites.
Ca: Väävelhappe kontsentratsioon väljendatuna normaalsusena N või milliekvivalentidena milliliitri kohta (meq / ml).
Vs: Proovi maht milliliitrites.
CF: vajaduse korral parandustegur. Hachi digitaalse tiitrija kassettide parandustegur on 1,01; kõigi teiste tiitrimismeetodite parandustegur on 1,0.
Oletame, et kasutatud happe (B) maht on võrdne 12 milliliitriga happega, happe kontsentratsioon (Ca) võrdub 0,01639 mekv / ml ja veeproovi maht (Vs) võrdub 50 ml veega. Kui tiitrimine viiakse läbi tavalise büretiga, võrdub parandustegur (CF) 1,0. Leelisuse arvutamiseks sisestage need väärtused esimesse võrrandisse. Arvutus muutub:
Alk = (1000xBxCaxCF) ÷ Vs või Alk (meq / L) = [1000x12mLx0.01639 (meq / ml) x1.0] ÷ 50mL.
Leeliselisuse saamine annab saagise: Alk (meq / L) = 3,9 meq / ml.
Leelisuse kaltsiumkarbonaadina arvutamiseks kasutage seda valemit kaltsiumkarbonaadi (CaCO3). Sisestage väärtused valemisse, et määrata leelisus CaCO-na3:
Alk (mg / l CaCO-na3) = (50044xBxCaxCF) ÷ Vs.
Näideväärtuste lisamisel saab võrrandist järgmine:
Alk (mg / l CaCO3-na) = [50044x12mLx0.01639meq / mlx1,0] ÷ 50mL. Võrrandi lahendamisel saadakse Alk (mg / l CaCO3-na) = 196,8 mg / l.
Tulemuste tõlgendamine
Milligrammi liitri kohta (mg / l) võrdub miljondikuosa (ppm). Leelisust tuntakse ka kui vee karedust. Üldiselt peetakse pehmeks vett, mille karedus on alla 17,0 ppm. Vett, mille karedus on üle 180 ppm, peetakse väga kõvaks. Selles näites on veeproov väga kõrge leeliselisusega.