Air murni tidak ada di alam. Bahkan di lingkungan buatan, kemurnian air tidak bertahan lama setelah pembukaan botol. Air melarutkan lebih banyak zat daripada cairan lain yang diketahui. Faktanya, kebanyakan orang menganggap air "murni" rasanya aneh. Kehidupan bergantung pada kemampuan air untuk melarutkan banyak zat, dan bahan kimia terlarut dalam air menentukan beberapa kondisi fisik kritis ekosistem. Dua kondisi air yang penting dan saling terkait adalah keasaman dan alkalinitas.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Gunakan persamaan ini untuk menghitung alkalinitas dalam hal CaCO3: Alk (mg/L CaCO3)=Alk (meq/L)x (1mmol CaCO32meq) x (100,087mg CaCO)31mmol CaCO3)=(50044xBxCSebuahxCF)÷Vs. Variabel yang digunakan adalah volume asam (B) yang digunakan dalam titrasi, konsentrasi asam (CSebuah), volume air dalam sampel (Vs) dan faktor koreksi (CF), jika perlu.
Pentingnya Alkalinitas
Alkalinitas menentukan bagaimana air menolak perubahan pH, khususnya ketahanan untuk menjadi asam. Alkalinitas yang lebih tinggi berarti ketahanan yang lebih tinggi terhadap perubahan pH. Perubahan pH dapat merusak ekosistem. Banyak tumbuhan dan hewan air membutuhkan kisaran pH yang sangat sempit untuk bertahan hidup. Bahkan hewan yang kurang peka terhadap pH akan menderita jika perubahan pH berdampak pada rantai makanan. Selain ekosistem alami, alkalinitas berdampak pada sistem air limbah dan kesesuaian air untuk irigasi. Alkalinitas, juga disebut sebagai kesadahan air, berdampak pada sistem air rumah tangga dengan membangun endapan mineral dalam pipa dan wajan serta meningkatkan jumlah sabun yang digunakan orang dengan menghambat busa.
Satuan Alkalinitas
Alkalinitas mengukur jumlah kalsium, magnesium, dan ion pengatur asam lainnya. Alkalinitas dapat dilaporkan dalam hal kalsium karbonat, CaCO3. Alkalinitas biasanya diukur dan dilaporkan dalam bagian per juta (ppm) atau butir per galon.
Mempersiapkan Pengujian
Metode yang direkomendasikan untuk menentukan alkalinitas menggunakan titrasi titik belok (IPT) dengan larutan asam sulfat. Bahkan saat menggunakan larutan asam sulfat 0,01639N yang tersedia secara komersial, pastikan untuk menguji larutan tersebut terhadap standar natrium karbonat. Konsentrasi asam yang berbeda dapat digunakan, terutama dengan alkalinitas yang lebih rendah, tetapi asam harus dibandingkan dengan standar.
Sampel air harus mewakili kondisi lingkungan, sehingga paparan sinar matahari, debu, hujan, atau kontaminan lainnya dapat mengubah hasil pengujian. Seiring waktu, perubahan suhu juga dapat mempengaruhi kualitas sampel, sehingga sampel harus disimpan pada suhu lingkungan asli. Untuk uji alkalinitas, saring sampel air melalui membran 0,45 m di mana satuan m berarti mikrometer, atau mikron. Mikrometer sama dengan 10-6 meter atau sepersejuta meter.
Sebagian besar pengujian menggunakan sampel lima puluh mililiter (50 mL) dalam gelas kimia 100 mL, tetapi untuk sampel alkalinitas rendah sampel yang lebih besar dari 100 mL dapat digunakan.
Aparat dan Metodologi Tes
Metode pengujian yang lebih disukai menggunakan buret kaca, tetapi titrator digital juga dapat digunakan. Pastikan buret bersih dan kering agar larutan asam tidak encer.
Gunakan metodologi titrasi standar dengan perhatian khusus pada pH 8,3 dan pH 4,5. Untuk menemukan alkalinitas dalam hal kalsium karbonat, berhati-hatilah saat pH sampel mendekati pH 4,5.
Menghitung Alkalinitas
Rumus untuk menghitung alkalinitas menemukan rasio asam dengan titik ekivalen bikarbonat. Persamaan pertama menunjukkan alkalinitas dalam miliekuivalen per liter.
Gunakan rumus ini untuk mencari alkalinitas:
Alk (meq/L)=[B(mL)xCSebuah(meq/mL)xCF]÷[Vs(mL)x (1L÷1000mL)]=(1000xBxCSebuahxCF)÷Vs
Persamaan berikut menggabungkan persamaan alkalinitas dengan faktor konversi untuk menghitung alkalinitas dalam CaCO3:
Alk (mg/L CaCO3)=Alk (meq/L)x (1mmol CaCO32meq) x (100,087mg CaCO)31mmol CaCO3)=(50044xBxCSebuahxCF)÷Vs.
Menghitung alkalinitas membutuhkan mengetahui:
Alk berarti alkalinitas
B: Volume asam yang digunakan dalam titrasi dari pH awal hingga titik ekivalen (mendekati pH4,5) dalam mililiter.
CSebuah: Konsentrasi asam sulfat dinyatakan sebagai normalitas N atau sebagai miliekuivalen per mililiter (meq/mL).
Vs: Volume sampel dalam mililiter.
CF: Faktor koreksi, jika perlu. Faktor koreksi untuk kartrid titrator digital Hach sama dengan 1,01; semua metode titrasi lainnya memiliki faktor koreksi yang sama dengan 1,0.
Asumsikan volume asam (B) yang digunakan sama dengan 12 mililiter asam, konsentrasi asam (CSebuah) sama dengan 0,01639meq/mL, dan volume sampel air (Vs) sama dengan 50 mL air. Jika melakukan titrasi dengan buret standar, faktor koreksi (CF) sama dengan 1,0. Untuk menghitung alkalinitas, masukkan nilai-nilai ini ke dalam persamaan pertama. Perhitungannya menjadi:
Alk=(1000xBxCSebuahxCF)÷Vs atau Alk (meq/L)=[1000x12mLx0.01639(meq/mL)x1.0]÷50mL.
Pemecahan untuk hasil alkalinitas: Alk (meq/L)=3,9 meq/mL.
Untuk menghitung alkalinitas sebagai kalsium karbonat, gunakan rumus ini untuk menghitung alkalinitas dalam konsentrasi kalsium karbonat (CaCO3). Masukkan nilai ke dalam rumus untuk menentukan alkalinitas sebagai CaCO3:
Alk (mg/L sebagai CaCO3)=(50044xBxCSebuahxCF)÷Vs.
Memasukkan nilai contoh, persamaan menjadi:
Alk (mg/L sebagai CaCO3)=[50044x12mLx0.01639meq/mLx1.0]÷50mL. Memecahkan persamaan menghasilkan Alk (mg/L sebagai CaCO3)=196,8mg/L.
Menafsirkan Hasil
Miligram per liter (mg/L) sama dengan bagian per juta (ppm). Alkalinitas juga dikenal sebagai kesadahan air. Secara umum, air dengan kesadahan kurang dari 17,0 ppm dianggap air lunak. Air dengan kesadahan lebih dari 180 ppm dianggap air yang sangat sadah. Dalam contoh ini, sampel air memiliki alkalinitas yang sangat tinggi.