DOLOČANJE TRDOTE VODE - pef.uni-lj.si · Devetak, I. in sod. Določanje trdote vode – Zbirka eksperimentov 3 TEORETIČNE OSNOVE EKSPERIMENTOV 97,2 % vode je v morjih in oceanih

DOLOČANJE TRDOTE VODE Zbirka eksperimentov

Iztok Devetak Nina Zupanc Luka Vinko Miha Slapničar Ljubljana 2019

CaCO3

Devetak, I. in sod. Določanje trdote vode – Zbirka eksperimentov

1

PREDGOVOR Zbirka eksperimentov je namenjena učencem, dijakom, študentom in učiteljem za izvedbo različno zahtevnih eksperimentalnih dejavnosti v šolskem laboratoriju in na terenu. Eksperimenti se vsebinsko nanašajo na trdoto vode. Predstavljeni so tako, da si sledijo od najenostavnejših, tistih, ki jih lahko izvedejo in opažanja interpretirajo učenci 7. razreda pri Naravoslovju, do kompleksometrične titracije, ki je primerna za dijake gimnazij ali ustreznih strokovnih srednjih šol, ki opravljajo maturo iz kemije ter tudi študente naravoslovnih študijskih programov. Zahtevnejši eksperimenti se lahko v svoji izvedbi tudi poenostavijo za nižje ravni izobraževanja, hkrati pa nadgradijo v raziskovalno delo, učenje z raziskovanjem pa je ena glavnih smernic sodobnega pouka naravoslovja (kemije) in mogoča ustrezen razvoj vseh ravni naravoslovne (kemijske) pismenosti in s tem naravoslovnih (kemijskih) kompetenc učencev, dijakov in študentov. Prav adaptacija eksperimentalnega dela ustrezni razvojni stopnji učencev, dijakov in študentov je glavna naloga učitelja na določeni stopnji izobraževanja, od osnovne šole do univerze. Zbirka eksperimentov določanja trdote vode tako zajema poskuse:

ugotavljanje kateri ioni povzročajo trdoto vode z milnico,

enostavnega določanja ali je voda trda ali ne z izhlapevanjem,

ugotavljanje relativne trdote z milnico na več načinov,

določanje trdote posredno s titracijo presežne množine klorovodikove kisline po reakciji z izločenim vodnim kamnom,

določanje trdote vode s kompleksometrično titracijo ter

določanje trdote vode na terenu s kovčki za hitro analizo vode. Navodila za izvedbo vseh eksperimentov so zasnovana na podoben način, tako da je mogoče kar v gradivo zapisovati vse kar navodila zahtevajo.

Dr. Iztok Devetak

Fotografije na platnici: Potok (vir: osebni arhiv dr. Iztok Devetak) Kapnik v Postojnski jami (vir: Wikipedia - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Postojnska_jama_-_Briljant.jpg), Slika modela kalcijevega karbonata (vir: Wikipedia - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Calcium-carbonate-xtal-3D-SF.png)


2

KAZALO

Teoretične osnove eksperimentov……………………………………………………………………………………………….…….3

1. poskus: Kateri ioni povzročajo trdo vodo………………………………………………………………………………….…….6

2. poskus: Določanje relativne trdote vode………………………………………………………………………………………..9

3. poskus: Titracija vode z milnico in določanje njene trdote ……………………………………………………………12

4. poskus: Določitev množine kalcijevega karbonata v vodi...……………………………………………………………15

5. poskus: Določanje trdote vode s kompleksometrično titracijo………………………………………………………19

6. poskus: Določanje karbonatne in skupne trdote s kovčki za hitro analizo vode ……………………………22

Literatura…………………………………………………………………………….……………………………………………………………25


3

TEORETIČNE OSNOVE EKSPERIMENTOV

97,2 % vode je v morjih in oceanih in le 2,8 % je neslane vode (reke, jezera, potoki, podtalnica, ledeniki, vodni hlapi v zraku, kapljice vode v megli in oblakih. V površinskih vodah so raztopljeni anorganski ioni (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Fe3+, NH4

+; HCO3−, Cl−, NO3

−, PO43−, SO4

2−). Njihova koncentracije je odvisna od geološke podlage po kateri voda teče. Organske snovi so predvsem huminske snovi, ki nastanejo z razgradnjo predvsem rastlinskega materiala in povzročajo rjavkasto obarvanje vode. pH vode je odvisen od tal po kateri teče, pH od 7,5 do 8 imajo vode, ki tečejo po glineni podlagi, pH od 7 do7,5 tiste, ki tečejo po apnenčasti podlagi in najnižji pH, od 5 do 6 imajo vode na šotni podlagi. V vodah so suspendirani tudi delci, običajno jih je manj kot 0,1 % vseh snovi v vodi. Če je v vodi več suspendiranih delcev je voda motnejša. V bolj ali manj stoječih vodah pa je običajno prisoten pojav stratifikacije, kje je v zgornjih aerobnih in toplejših plasteh vode prisotno več ogljikovega dioksida, hidrogenkarbonatnih ionov, sulfatnih in nitratnih ionov in železovih 3+ ionov. V spodnji hladnejši plasti vode pa so anaerobni pogoji, kjer prevladujejo raztopljeni metan, vodikov sulfid, amonijak in amonijevi ioni ter železovi 2+ ioni. Vodi dajejo edinstven okus anorganski ioni. Brez barve, vonja in okusa je le destilirana voda. Ko je v vodi raztopljenih veliko soli, lahko ta povzroča težave, ko se uporablja za pranje ali v industriji. Težave povzročajo predvsem prevelike koncentracije kalcijevih (Ca2+), magnezijevih (Mg2+) in železovih (Fe2+/Fe3+), hidrogenkarbonatnih (HCO3

–), ter sulfatnih (SO42–) ionov v vodi. Voda, ki vsebuje te ione je

bolj ali manj »trda«. V površinskih vodah, ki tečejo po karbonatni podlagi, je raztopljenih 0,01–0,02 % kalcijevega/magnezijevega hidrogenkarbonata Ca/Mg(HCO3)2 ter kalcijevega/magnezijevega sulfata(VI) Ca/MgSO4. Ostalih soli je manj. Mineralne vode imajo, ker se nahajajo v globljih plasteh litosfere, kjer je višja temperatura in tlak, večji delež raztopljenih snovi. V morski vodi je raztopljenih 3,5 % soli, in sicer 3,0 % natrijevega klorida NaCl, ostalo pa predstavljajo magnezijev klorid MgCl2, magnezijev sulfat(VI) MgSO4 , kalcijev sulfat(VI) CaSO4, magnezijev bromid MgBr2, in drugi alkalijskih halogenidi. V vodi so raztopljeni tudi plini iz zraka (N2, O2, O3, CO2). Kemijsko najbolj čista voda v naravi je deževnica. V njej so raztopljeni atmosferski plini ter drugi plini iz zraka (npr. H2S, CH4) in anorganske snovi, ki lahko pridejo v atmosfero z morskim pršcem oz. se z vetrom dvignejo s tal (različni prašni delci). Ločimo več različnih trdot vode. Karbonatno trdoto povzročajo hidrogenkarbonatni ioni, nekarbonatno trdoto pa povzročajo sulfati(VI) SO4

2−, sulfati(IV) SO32−, kloridi Cl−, nitrati(V) NO3

− silikati SiO3

2−… obe trdoti sta anionski trdoti. Ca2+ in Mg2+ ioni povzročajo kalcijevo in magnezijevo trdoto, in prispevata h kationski trdoti. Kalcijeva, magnezijeva ter karbonatna trdota sta prehodna trdota. Nekarbonatna trdota prispeva k permanentni (stalni) trdoti. Vsota anionske in kationske trdote je totalna (skupna) trdota. Prehodna trdota je posledica reakcije karbonatov v tleh, če vsebuje voda, ki po teh tleh teče dovolj raztopljenega ogljikovega dioksida. Pri tem potečeta reakciji, ki ju ponazarjata enačbi:

MgCO3(s) + H2O(l) + CO2(g) Mg(HCO3)2(aq)

CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(g) Ca(HCO3)2(aq)

Pri segrevanju se magnezijevi, kalcijevi in hidrogenkarbonatni ioni (zaradi pomika ravnotežja v smer nastanka reaktantov) izločijo kot vodni kamen ali kotlovec, ki je zmes magnezijevega in kalcijevega karbonata Mg/CaCO3. Prehodno trdoto tako lahko zmanjšamo s segrevanjem trde vode. Ostalih ionov anionske trdote s segrevanjem ne moremo izločiti iz vode, zato povzročajo stalno trdoto. Trdoto podajamo v mol/m3 ali v nemških trdotnih stopinjah (°d ali °dH) (Tabela 1). Trdoto 1°d ima voda, ki vsebuje 10 mg/L CaO, torej vse ione stehiometrijsko preračunamo na kalcijev oksid.


4

Tabela 1. Razpon trdotnih stopinj.

Celotna trdota vode [°d] Razpon trdote vode < 4 Zelo mehka

4 – 8 Mehka 8 – 12 Srednje

12 – 18 Precej trda 18 – 30 Trda

> 30 Zelo trda V gospodinjstvu je zaradi trde vode povečana poraba mila in drugih pralnih sredstev. Ko pride milo v stik s kalcijevimi in magnezijevimi ioni v trdi vodi, nastane slabo topna sol magnezijevih in kalcijevih soli višjih maščobnih kislin – karboksilati (npr. (C17H35COO)2Ca – kalcijev stearat - Shema 1), pri tem je penjenje manjše in se posledično pri pranju njegova poraba poveča, kar pa ima negativne posledice za okolje. Večja kot je količina pene, lažje in hitreje je pralna površina omočena, zaradi emulgatorskih lastnosti mil in detergentov (njihove molekule so amfipatske – en del je zelo polaren (ionska glava), drugi pa zelo nepolaren (acilni repi), saj vzpostavijo povezavo med polarno vodo in nepolarno umazanijo. Voda tako, čeprav polarna, lahko spere tudi nepolarno umazanijo. Pranje je s stališča porabe mila najbolj učinkovito v mehkih vodah (destilirani), saj je tam količina pene, ki omogoča lažje omočenje pralne površine največja.

Shema 1. Skeletna formula v vodi slabo topne soli kalcijevega stearata.

Najpreprosteje lahko trdoto vzorčne vod določimo s poskusom izhlapevanja vode. Vzorčne vode po trdoti razvrstimo glede na količino izločenih soli. Drug preprosti poskus razvrstitve vzorčnih vod glede na trdoto, je poskus penjenja z milnico. Vzorčna voda pri kateri je izmerjena višina pene največja, je najmehkejša. Z milnico pa lahko določimo tudi, kateri ioni povzročajo trdoto vode. V raztopinah iste koncentracije določeni soli, ki vsebujejo ione, ki povzročajo trdoto vode se milnica slabo peni. Eksperimentalno lahko množino kalcijevega/magnezijevega karbonata, ki posredno definira karbonatno trdoto, določimo v dveh delih. V prvem delu izvedemo reakcijo med nastalim vodnim kamnom Ca/MgCO3(s) in klorovodikovo kislino, točno določene koncentracije in prostornine. Pri reakciji nastane v vodi dobro topen kalcijev klorid, voda in ogljikov dioksid. Del kisline se pri reakciji porabi.

Ca/MgCO3(s) + 2HCl(aq) → Ca/MgCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g) Ker pri reakciji med kalcijevim karbonatom in klorovodikovo kislino dodamo kislino v prebitku, jo nekaj ne zreagira. V drugi fazi prebitno klorovodikovo kislino titriramo z raztopino natrijevega hidroksida NaOH(aq) znane koncentracije. V nadaljevanju z izračunom določimo natančno koncentracijo kisline, ki je zreagirala. Na podlagi izračunane koncentracije zreagirane klorovodikove kisline in množinskega razmerja snovi pri reakciji, lahko določimo začetno množino vodnega kamna Ca/MgCO3(s). Bolj kompleksna določitev kalcijevih in magnezijevih ionov v vzorčni vodi je poskus kompleksometričnih titracij vzorčnih vod z raztopino EDTA.


5

EDTA (etilendiamintetraocetna kislina) je poliaminokarboksilna kislina (šest protonska organska kislina) in predstavlja šestvezni ligand (Shema 2). V kislih raztopinah prevladuje dvakrat protonirana oblika H6EDTA2+. Splošni zapis EDTA se nanaša na H4EDTA, ki prevladuje v nevtralnem mediju. V bazičnih medijih pa prevladuje oblika EDTA4, v kateri so vse štiri karboksilne skupine deprotonirane. EDTA je snov v trdnem agregatnem stanju, bele barve, v vodi je dobro topna. Prištevamo jo med ligande, ki dajejo s številnimi kovinskimi ioni stabilne koordinacijske spojine, ki so osnova za njihovo kvantitativno določitev. EDTA se na centralni kovinski ion veže prek dveh atomov dušika in štirih karboksilatov, v oktaedrični razporeditvi (Shema 3). Pri tem poteče proces kelacije, kjer pri reakciji med ligandom (donor elektronskega para) in kovinskim ionom, ki sprejme elektronski par (akceptor elektronskega para) nastanejo dve ali več koordinacijskih vezi med osrednjim kovinskim kationom (M) ter polidentatnim ligandom, ki se z dvema ali več atomi veže v značilno obarvan anorganski

kompleks imenovan kelat oziroma kelatni kompleks (v našem primeru CaEDTA2). Ime »kelat« izhaja iz grške besede chelè – klešče in označuje tipično lego ligandov okoli kovinskega atoma kot rakove klešče (Shema 3).

Shema 2. Skeletna formula EDTA.

Shema 3. Kelatni kompleks med EDTA in kovinskim kationom (M).

V primeru poskusa kompleksometrične titracije je raztopina EDTA titrant, ki reagira s kalcijevimi in magnezijevimi ioni v trdi vodi, kot je prikazano v Shemi 4.

Shema 4. Reakcijska shema kompleksometrične titracije EDTA s kalcijevimi ioni.

Ne glede na naboj kationa je stehiometrično razmerje med EDTA in kovinskim ionom vedno 1:1. Pri reakciji med kationi in EDTA nastanejo koordinacijske spojine z različnimi konstantami stabilnosti. Ker EDTA ni selektiven reagent, dosežemo pogoje kvantitativne reakcije z uravnavanjem pH raztopine in ustreznim indikatorjem. Do ekvivalentne točke kompleksometrične titracije ima raztopina barvo kelata med indikatorjem in kovinskim ionom (vinsko rdeča barva), v ekvivalentni točki pa, ko vsi kovinski ioni reagirajo z EDTA, dobi raztopina barvo samega indikatorja (modra barva). Barva indikatorja je odvisna od pH raztopine. Ker med reakcijo z EDTA narašča koncentracija oksonijevih ionov, navadno titriramo v prisotnosti pufrnih raztopin, tako da je pH raztopine v obsegu, ki ustreza optimalnim pogojem za nastanek koordinacijske spojine (v našem primeru pH 10). V raztopini z nižjim pH (pH ˂ 9)reakcija med ioni kovine in EDTA ni kvantitativna, v bolj alkalni raztopini (pH ˃ 12) pa se obarjata kalcijev in magnezijev hidroksid Pogosto uporabljamo indikatorja Eriokrom črno T ali mureksid. V našem primeru bomo uporabljali indikator Eriokrom črno T, indikator za kovinske ione (Shema 5).


6

Shema 5. Formula indikatorja Eriokrom črno T.

Indikatorju se barva spremeni, ko se veže na kovinski ion. Indikator je v svoji prosti obliki, ko ni vezan na kovino, modre barve. Raztopini dodamo majhno količino indikatorja, ki vsebuje kalcijeve ali magnezijeve ione. Pri tem se tvori kompleks kalcijevih ionov in indikatorja (In2–), vinsko rdeče barve (Enačba 1). Pri poskusu bo ekvivalentna točka dosežena takrat, ko se prvotna raztopina vinsko rdeče barve spremeni v modro (Enačba 2), kar kaže na to, da je EDTA reagirala z vsemi kalcijevimi in magnezijevimi ioni v vzorčni vodi.

Ca2+ + In2– CaIn Enačba 1 (modro) (vinsko rdeča)

CaIn + EDTA4– CaEDTA2– + In2– Enačba 2 (vinsko rdeča) (modro) Po izvedbi titracije lahko izračunamo koncentracijo kalcijevih ionov v vzorčni vodi. Enote koncentracije, ki se uporabljajo za merjenje trdote vode, so običajno deli na milijon (ppm). Pri poskusu boste merili koncentracijo kalcijevega karbonata, kot vir kalcijevih ionov, v ppm. Trdoto vzorčne vode določite z merjenjem prostornine vzorčne vode (v mL) in prostornine raztopine EDTA (v mL), ki se uporablja za reakcijo z vsemi kalcijevimi ioni v vzorčni vodi. Koncentracijo kalcijevega karbonata v vzorcu vode boste izračunali z izračunom:

ppm CaCO3 =Vporabljene EDTA [mL]

Vvzorčne vode [mL]

Glede na izračunano koncentracijo kalcijevega karbonata v ppm, lahko iz Tabele 2 razberete kako trda je vzorčna voda.

Tabela 2. Trdota vode glede na izračunano koncentracijo kalcijevega karbonata.

Koncentracija (ppm) Razpon trdote vode < 61 Mehka voda

61 – 120 Srednje trda voda 121 – 180 Trda voda

> 180 Zelo trda voda

Pri pouku naravoslovnih predmetov v razredu in na terenu, se pogosto uporabljajo kompleti oziroma kovčki za hitro analizo vode, ki vsebujejo že pripravljene reagente za analizo vode. Določanje trdote vode s hitrimi testi za analizo temelji na metodi titracije. Pri titrimetričnih določitvah opazujemo spremembo barvne indikatorja v ekvivalentni točki, ki se ga doda na začetku v vzorčno vodo, ob dodajanju reagenta (titranta) po kapljicah. Trdoto vzorčne vode odčitamo s skale na merilni pipeti titranta v °d.


7

NAMEN POSKUSA

POTREBŠČINE

Pribor Snovi

Destilirana voda, milnica

Vse 0,1 M raztopine soli

NaCl(aq), CaCl2(aq), AlCl3(aq), KCl(aq), FeCl3(aq),

Na2SO4(aq), MgSO4(aq), FeSO4(aq), Na3PO4(aq),

NaHCO3(aq), Na2CO3(aq)

POTEK DELA PO STOPNJAH 1. Pripravite si 11 epruvet in jih ustrezno označite. 2. V vsako epruveto dodajte 1 mL posameznega vzorca vodne raztopine soli in 1 mL milnice. 3. Epruvete enakomerno 10-krat stresite (pri tem bodite pozorni na konstante). 4. Zapišite opažanja in sklepe.

OPAŽANJA IN SKLEPI

Opažanja Sklepi

1. poskus: KATERI IONI POVZROČAJO TRDO VODO?


8

ODPADKI

NADGRADNJA POSKUSA V UČENJE Z RAZISKOVANJEM


9

NAMEN POSKUSA

POTREBŠČINE

Pribor Snovi

Etanol

Vzorčne vode

POTEK DELA I. Primerjanje količine raztopljenih soli v vzorčnih vodah 1. 30 mL vsake vzorčne vode dajte v označene prozorne plastične lončke ali petrijevke in pustite, da

vsa voda izhlapi. Opažanja in sklepe zapišite. II. Določanje trdote vode 1. Imate štiri vzorce vode: destilirano, vodovodno, morsko in deževnico. Štiri epruvete označite in jih

napolnite s 5 mL ustreznega vzorca vode. 2. V vsako epruveto dodajte 1 mL milnice (milnico pripravite tako, da naribano trdo milo raztopite v

destilirani vodi) in jo zamašite z zamaškom. 3. Vsako epruveto enakomerno stresajte 10-krat. Takoj izmerite višino nastale pene. 4. Preden uporabite zamašek za naslednjo epruveto z drugo vzorčno vodo, ga operite in obrišite v

papirnati brisači. Opažanja in sklepe zapišite. 5. Pripravite preglednico, v katero zapišete izmerjene vrednosti, in narišite histogram višine milnice v

odvisnosti od vrste vode na milimetrski papir. OPAŽANJA IN SKLEPI I. Primerjanje količine raztopljenih soli v vzorčnih vodah

Opažanja Sklepi

2. poskus: DOLOČANJE RELATIVNE TRDOTE VODE


10

II. Določanje trdote vode

Opažanja Sklepi

MERITVE HISTOGRAM

ODPADKI


11



12

NAMEN POSKUSA

POTREBŠČINE

Pribor Snovi

Milnica

Vzorčne vode

POTEK DELA PO STOPNJAH 1. Imate štiri vzorce vod: destilirano, vodovodno, morsko in deževnico. Štiri 250 mL erlenmajerice z

ozkim vratom ustrezno označite in jih napolnite s 50 mL ustreznega vzorca vode. 2. Bireto do oznake napolnite z milnico. Milnico pripravite tako, da 2 g naribanega mila raztopite v

100 mL destilirane vode. 3. Postopno dodajajte milnico v vzorec, ko se pojavi pena, 5 krat enakomerno pretresite in merite

čas obstojnosti pene. Če pena ni obstojna več kot eno minuto, postopek ponovite. 4. Ko je pena obstojna več kot eno minuto, odčitajte prostornino porabljene milnice iz birete. 5. Primerjajte prostornine porabljene milnice za različne vzorce vod in primerjajte čas obstojnosti

pene. 6. Zapišite opažanja in ustrezne sklepe. OPAŽANJA IN SKLEPI

Opažanja Sklepi

3. poskus: TITRACIJA VODE Z MILNICO IN DOLOČANJE NJENE TRDOTE


13

SKICA APARATURE ODPADKI


14



15

NAMEN POSKUSA

POTREBŠČINE

Pribor Snovi

Vzorčne vode

HCl(aq)

NaOH(aq)

Fenolftalein

POTEK DELA PO STOPNJAH 1. V petrijevke nalijte 20 mL vzorčne vode in pustite čez noč, da voda odhlapi. 2. Ko vsa voda odhlapi v petrijevke nalijte po 10 mL 0,1 M HCl(aq). Po dodatku HCl(aq) počakajte

toliko časa, da ne vidite več izhajanja mehurčkov. 3. Raztopino iz petrijevke s pomočjo kapalke previdno prenesite v erlenmajerico s širokim vratom in

dodajte dve kapljici fenolftaleina in premešajte. 4. V bireto do oznake nalijte 0,1 M NaOH(aq) in titrirajte dokler raztopina ne spremeni barve iz

brezbarvne v svetlo rožnato. 5. Če je sprememba barve obstojna vsaj 30 sekund lahko s titracijo prenehate in odčitate porabljeno

vrednost NaOH(aq).

OPAŽANJA IN SKLEPI

Opažanja Sklepi

4. poskus: DOLOČITEV MNOŽINE KALCIJEVEGA KARBONATA V VODI


16

REZULTATI

Povprečna prostornina porabljenega NaOH(aq) (mL) ______________________ Koncentracija zreagirane HCl (aq) (mol/L) ___________________________

Množina CaCO3(g) ________________________ Enačba reakcije med klorovodikovo kislino in natrijevim hidroksidom: ___________________________________________________________________________________________

Titracija 1 2 3

Prostornina porabljenega NaOH(aq) (mL)

Izračun koncentracije zreagirane klorovodikove kisline:

Izračun množine kalcijevega klorida:

Izračun množine kalcijevega karbonata:


17



18



19

NAMEN POSKUSA

POTREBŠČINE

Pribor Snovi

EDTA

Puferska raztopina s pH=10

Eriokrom črno T

Vzorčne vode

POTEK DELA PO STOPNJAH 1. V 250 mL erlenmajerico z merilnim valjem odmerite 25 mL vzorčne vode in vanjo dodajte 25 mL

destilirane vode. 2. V isto erlenmajerico dodajte 10 mL raztopine pufra s pH=10 in zmes dobro premešajte. 3. S spatulo dodajte majhno konico trdnega indikatorja Eriokrom črno T. Zmes zelo dobro

premešajte. Barva raztopine mora biti po dodatku indikatorja vinsko rdeča. 4. Bireto do oznake napolnite z 0,02 M raztopino EDTA in nato titrirajte, dokler raztopina ne

spremeni barve iz rdeče v modro (ekvivalentna točka). Izvedba opisane titracije je poskusna. 5. Ob barvnem preskoku iz rdeče v modro barvo, s titracijo prenehajte in odčitajte porabljeno

prostornino titranta (EDTA) iz birete. 6. Titracijo izvedite še trikrat in nato izračunajte koncentracijo kalcijevega karbonata v ppm za vsak

vzorec. 7. Izračunajte povprečno koncentracijo kalcijevega karbonata (v ppm) v treh poskusih in iz Tabele 2 v

teoretičnem uvodu opredelite trdoto vzorčne vode. OPAŽANJA IN SKLEPI

Opažanja Sklepi

5. poskus: DOLOČANJE TRDOTE VODE S KOMPLEKSOMETRIČNO TITRACIJO


20

REZULTATI

Titracija Poskus 1 2 3

Prostornina vzorčne vode (mL)

Prostornina porabljene EDTA (mL)

Koncentracija CaCO3 (v ppm)

Povprečna koncentracija CaCO3

(v ppm)

Opredelitev trdote vzorčne vode

Izračun koncentracije CaCO3:



21



22

NAMEN POSKUSA

POTREBŠČINE

Pribor Snovi

Reagent 1 za določanje karbonatne ali skupne trdote

Reagent 2 za določanje karbonatne ali skupne trdote z merilno pipeto

Vzorčne vode

POTEK DELA PO STOPNJAH 1. POZOR: Na enak način izvedete titracijo za določanje karbonatne in skupne trdote. Bodite

pozorni, da uporabite ustrezne reagente. 2. Plastično merilno posodo operite z vzorcem vode, ki ga želite analizirati. 3. Plastično merilno posodo napolnite z vzorčno vodo do oznake 5 mL. 4. Dodajte 3 kapljice reagenta 1 (ustreznega za določanje karbonatne in ustreznega za določanje

skupne trdote) v plastično merilno posodo in dobro premešajte. 5. Reagent 2 (titrant) (ustreznega za določanje karbonatne in ustreznega za določanje skupne

trdote) izvlecite s priloženo merilno pipeto do oznake 0 (spodnji rob črnega obročka mora biti na 0).

6. Po kapljicah dodajajte reagent 2 (titrant) v plastično merilno posodo z vzorcem vode, dokler ne pride do barvnega preskoka iz modre v sivo vijolično v rdečo (karbonatna trdota) oz. iz rdeče v sivo vijolično v zeleno (skupna trdota). Po dodatki vsake kapljice titranta mešajte.

7. Odčitajte porabo reagenta 2 (titranta) na merilni pipeti. Porabo odčitajte v nemških trdotnih stopinjah (°d).

8. Za vsako titrimetrično določitev izvedite meritev 3-krat z vsako vzorčno vodo in izračunajte povprečje.

OPAŽANJA IN SKLEPI

Opažanja Sklepi

6. poskus: DOLOČANJE KARBONATNE IN SKUPNE TRDOTE S KOVČKI ZA HITRO ANALIZO VODE


23

REZULTATI



24



25

LITERATURA

Aquamerck 11151 Compact laboratory for water analysis.

Brenčič, J. in Lazarini, F. (1992). Splošna in anorganska kemija. Učbenik za gimnazije, strokovne in

tehniške šole. DZS. Ljubljana.

Bukovec, N. (2010). Kemija za gimnazije 2. Učbenik za 2. letnik gimnazij. DZS. Ljubljana.

Čeh, B. (2018). Splošna kemija. Univerzitetni učbenik. Univerza v Ljubljani, Fakulteta za kemijo in

kemijsko tehnologijo.

Čeh, M. idr. (1967). Laboratorijski priročnik. Slovensko kemijsko društvo.

Devetak, I., Cvirn Pavlin, T., Jamšek, S. in Pahor, V. (2011). Peti element. Učbenik za kemijo v devetem

razredu osnovne šole. Založba Rokus Klett. Ljubljana.

Devetak, I. in Slapničar, M. (2019). Kemijske osnove naravoslovja z navodili za laboratorijske vaje.

Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta.

Kennedy, D. (2014). Chemistry LIVE! Texbook for higher and ordinary level students. Folens

Publishers. Dublin.

Kočar, D. (2009). Vaje iz analizne kemije za študente Pedagoške fakultete. Univerza v Ljubljani,

Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo.

Lazarini, F. in Brenčič, J. (1989). Splošna in anorganska kemija. Visokošolski učbenik. Univerza v

Ljubljani, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo.

Slapničar, M. in Devetak, I. (2018). Naravoslovje – kemijske vsebine za študente razrednega pouka

teoretične osnove in navodila za terenske vaje. Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta.

Documents

DOLOČANJE TRDOTE VODE - pef.uni-lj.si · Devetak, I. in sod. Določanje trdote vode – Zbirka eksperimentov 3 TEORETIČNE OSNOVE EKSPERIMENTOV 97,2 % vode je v morjih in oceanih