Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Betydningen af alkalinitet
- Enheder af alkalinitet
- Forberedelse til test
- Testapparat og -metodologi
- Beregning af alkalinitet
- Tolkning af resultater
Rent vand findes ikke i naturen. Selv i kunstige omgivelser holder vandets renhed ikke meget forbi åbningen af flasken. Vand opløser flere stoffer end nogen anden kendt væske. Faktisk synes de fleste mennesker "rent" vand smager underligt. Livet afhænger af vandets evne til at opløse mange stoffer, og vandopløste kemikalier bestemmer nogle af de kritiske fysiske forhold i økosystemer. To vigtige og indbyrdes forbundne vandrelaterede betingelser er surhed og alkalinitet.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Brug denne ligning til at beregne alkaliniteten med hensyn til CaCO3: Alk (mg / l CaCO3) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO)3÷ 2 kvm) x (100,087 mg CaCO3÷ 1 mmol CaCO3) = (50044xBxC-enXCF) ÷ Vs. De anvendte variabler er volumenet af syre (B), der bruges i titreringen, koncentrationen af syren (C-en), volumenet af vand i prøven (Vs) og om nødvendigt en korrektionsfaktor (CF).
Betydningen af alkalinitet
Alkalitet bestemmer, hvordan vand modstår ændringer i pH, især modstand mod at blive sur. Højere alkalinitet betyder højere modstand mod ændringer i pH. Ændringer i pH kan være ødelæggende for økosystemet. Mange planter og akvatiske dyr kræver et meget smalt pH-område for at overleve. Endnu mindre pH-følsomme dyr lider, hvis ændringer i pH påvirker fødekæden. Foruden det naturlige økosystem påvirker alkalinitet spildevandsanlæg og vandets egnethed til kunstvanding. Alkalinitet, også benævnt vandhårdhed, påvirker hjemmevandssystemerne ved at opbygge mineralaflejringer i rør og pander samt øge mængden af sæbe mennesker bruger ved at hæmme skum.
Enheder af alkalinitet
Alkalitet måler mængden af calcium, magnesium og andre syre-modererende ioner. Alkalinitet kan rapporteres med hensyn til calciumcarbonat, CaCO3. Alkalinitet måles og rapporteres normalt i form af dele pr. Million (ppm) eller korn pr. Gallon.
Forberedelse til test
Den anbefalede metode til bestemmelse af alkalinitet anvender bøjningspunkttitrering (IPT) med svovlsyreopløsning. Selv når du bruger kommercielt tilgængelig 0,01639N svovlsyreopløsning, skal du sørge for at teste opløsningen mod en natriumcarbonatstandard. Forskellige syrekoncentrationer kan anvendes, især med lavere alkaliteter, men syren skal sammenlignes med en standard.
Vandprøver skal repræsentere miljøforholdene, så eksponering for sollys, støv, regn eller andre forurenende stoffer kan ændre testresultaterne. Over tid kan temperaturændringer også påvirke prøvekvaliteten, så prøver skal opbevares ved temperaturen i det originale miljø. Ved alkalinitetstest filtreres vandprøverne gennem en 0,45 um-membran, hvor enheden μm betyder mikrometer eller mikron. Mikrometer er lig med 10-6 meter eller en milliondel af en meter.
De fleste tests bruger en 50 ml prøve (50 ml) i et 100 ml bægerglas, men til prøver med lav alkalinitet kan en større prøve på 100 ml anvendes.
Testapparat og -metodologi
Den foretrukne testmetode bruger en glasboret, men en digital titrator kan også anvendes. Sørg for at buret er rent og tørt, så syreopløsningen ikke fortyndes.
Brug standard titreringsmetodik med særlig omhu, der er taget omkring pH 8,3 og pH 4,5. For at finde alkalinitet med hensyn til calciumcarbonat, skal du være særlig omhyggelig, da prøveens pH nærmer sig pH 4,5.
Beregning af alkalinitet
Formlen til beregning af alkalinitet finder forholdet mellem syre og bicarbonatækvivalenspunktet. Den første ligning viser alkaliniteten i milliekvivalenter pr. Liter.
Brug denne formel til at finde alkalinitet:
Alk (meq / l) = ÷ = (1000xBxC-enXCF) ÷ Vs
Den følgende ligning kombinerer alkalinitetsligningen med konverteringsfaktoren til beregning af alkaliniteten i CaCO3:
Alk (mg / l CaCO3) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO)3÷ 2 kvm) x (100,087 mg CaCO3÷ 1 mmol CaCO3) = (50044xBxC-enXCF) ÷ Vs.
Beregning af alkalinitet kræver kendskab til:
Alk betyder alkalinitet
B: Volumenet af syre anvendt i titreringen fra den oprindelige pH til ækvivalenspunktet (nær pH 4,5) i milliliter.
C-en: Koncentrationen af svovlsyren udtrykt som normalitet N eller som milliekvivalenter pr. Ml (meq / ml).
Vs: Volumen af prøven i milliliter.
CF: En korrektionsfaktor, om nødvendigt. Korrektionsfaktoren for Hach digitale titratorpatroner er lig med 1,01; alle andre titreringsmetoder har en korrektionsfaktor lig med 1,0.
Antag, at det anvendte mængde syre (B) svarer til 12 ml syre, syrekoncentrationen (C-en) svarer til 0,01639 ml / ml, og vandprøvevolumenet (Vs) svarer til 50 ml vand. Hvis titreringen udføres med en standardboret, er korrektionsfaktoren (CF) lig med 1,0. For at beregne alkaliniteten indsættes disse værdier i den første ligning. Beregningen bliver:
Alk = (1000xBxC-enXCF) ÷ Vs eller Alk (meq / L) = ÷ 50 ml.
Opløsning til alkalinitetsudbytter: Alk (meq / L) = 3,9 meq / ml.
For at beregne alkalinitet som calciumcarbonat skal du bruge denne formel til at beregne alkaliniteten i koncentration af calciumcarbonat (CaCO)3). Indsæt værdierne i formlen for at bestemme alkaliniteten som CaCO3:
Alk (mg / L som CaCO)3) = (50044xBxC-enXCF) ÷ Vs.
Når man indsætter eksempelværdierne, bliver ligningen:
Alk (mg / L som CaCO3) = ÷ 50 ml. Opløsning af ligningen giver Alk (mg / L som CaCO3) = 196,8 mg / l.
Tolkning af resultater
Milligram pr. Liter (mg / L) svarer til dele pr. Million (ppm). Alkalinitet er også kendt som vandhårdhed. Generelt betragtes vand med en hårdhed mindre end 17,0 ppm som blødt vand. Vand med hårdhed over 180 ppm betragtes som meget hårdt vand. I dette eksempel har vandprøven meget høj alkalinitet.