Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Vikten av alkalinitet
- Enheter av alkalinitet
- Förbereder för testning
- Testapparatur och metod
- Beräkning av alkalinitet
- Tolkning av resultat
Rent vatten finns inte i naturen. Även i konstgjorda miljöer räcker inte vattenrenheten mycket förbi öppningen av flaskan. Vatten löser upp fler ämnen än någon annan känd vätska. Faktum är att de flesta tycker att "rent" vatten smakar konstigt. Livet beror på vattenförmågan att lösa upp många ämnen, och vattenupplösta kemikalier bestämmer några av de kritiska fysiska förhållandena i ekosystemen. Två viktiga och sammanhängande vattenrelaterade förhållanden är surhet och alkalitet.
TL; DR (för lång; läste inte)
Använd denna ekvation för att beräkna alkaliniteten i termer av CaCO3: Alk (mg / L CaCO)3) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO)3÷ 2 kvm) x (100,087 mg CaCO3÷ 1 mmol CaCO3) = (50044xBxCenXCF) ÷ Vs. De variabler som används är volymen syra (B) som används i titreringen, koncentrationen av syran (Cen), volymen vatten i provet (Vs) och en korrigeringsfaktor (CF), vid behov.
Vikten av alkalinitet
Alkalinitet avgör hur vatten motstår förändringar i pH, särskilt motståndskraft mot att bli surt. Högre alkalinitet betyder högre resistens mot pH-förändringar. Förändringar i pH kan vara förödande för ekosystemet. Många växter och vattenlevande djur kräver ett mycket smalt pH-område för att överleva. Ännu mindre pH-känsliga djur lider om förändringar i pH påverkar livsmedelskedjan. Förutom det naturliga ekosystemet påverkar alkalinitet avloppsvattensystemen och vattenets lämplighet för bevattning. Alkalinitet, även kallad vattenhårdhet, påverkar hemmavattensystemen genom att bygga mineralavlagringar i rör och kokkärl samt öka mängden tvål som människor använder genom att hämma skum.
Enheter av alkalinitet
Alkalinitet mäter mängden kalcium, magnesium och andra syradämpande joner. Alkalinitet kan rapporteras i termer av kalciumkarbonat, CaCO3. Alkalinitet mäts och rapporteras vanligtvis i termer av delar per miljon (ppm) eller korn per gallon.
Förbereder för testning
Den rekommenderade metoden för bestämning av alkalinitet använder böjningspunkttitrering (IPT) med svavelsyralösning. Även när du använder kommersiellt tillgänglig 0,01639N svavelsyralösning, se till att testa lösningen mot en natriumkarbonatstandard. Olika syrakoncentrationer kan användas, särskilt med lägre alkaliteter, men syran måste jämföras med en standard.
Vattenprover måste representera miljöförhållandena, så exponering för solljus, damm, regn eller andra föroreningar kan förändra testresultaten. Med tiden kan temperaturförändringar också påverka provkvaliteten, så proverna bör hållas vid temperaturen i den ursprungliga miljön. För alkalitetstester, filtrera vattenproven genom ett 0,45 um membran där enheten mikrometer betyder mikrometer eller mikron. Mikrometern är lika med 10-6 meter eller en miljondel av en meter.
De flesta tester använder ett 50 ml prov i 50 ml bägare, men för prov med låg alkalitet kan ett större prov på 100 ml användas.
Testapparatur och metod
Den föredragna testmetoden använder en glasburet, men en digital titrator kan också användas. Se till att buret är ren och torr så att syralösningen inte späds ut.
Använd standardtitreringsmetodik med speciell försiktighet med pH 8,3 och pH 4,5. För att hitta alkalinitet när det gäller kalciumkarbonat, var noga med att provets pH närmar sig pH 4,5.
Beräkning av alkalinitet
Formeln för beräkning av alkalinitet finner förhållandet mellan syra och bikarbonatekvivalensen. Den första ekvationen visar alkaliniteten i milliekvivalenter per liter.
Använd denna formel för att hitta alkalinitet:
Alk (mekv / l) = ÷ = (1000xBxCenXCF) ÷ Vs
Följande ekvation kombinerar alkalinitetsekvationen med konverteringsfaktorn för att beräkna alkaliniteten i CaCO3:
Alk (mg / L CaCO)3) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO)3÷ 2 kvm) x (100,087 mg CaCO3÷ 1 mmol CaCO3) = (50044xBxCenXCF) ÷ Vs.
Beräkning av alkalinitet kräver att du vet:
Alk betyder alkalinitet
B: Volymen syra som användes vid titreringen från det ursprungliga pH-värdet till ekvivalenspunkten (nära pH 4,5) i milliliter.
Cen: Koncentrationen av svavelsyran uttryckt som normalitet N eller som milliekvivalenter per milliliter (meq / ml).
Vs: Provets volym i milliliter.
CF: En korrigeringsfaktor, vid behov. Korrigeringsfaktorn för Hach digital titratorpatroner är lika med 1,01; alla andra titreringsmetoder har en korrigeringsfaktor lika med 1,0.
Antag att volymen syra (B) som används är lika med 12 ml syra, syraskoncentrationen (Cen) lika med 0,01639 mekv / ml och vattenprovets volym (Vs) motsvarar 50 ml vatten. Om titreringen utförs med en standardburet, är korrigeringsfaktorn (CF) lika med 1,0. För att beräkna alkaliniteten, sätt in dessa värden i den första ekvationen. Beräkningen blir:
Alk = (1000xBxCenXCF) ÷ Vs eller Alk (meq / L) = ÷ 50 ml.
Lösning för alkalinitet ger: Alk (meq / L) = 3,9 meq / ml.
För att beräkna alkalinitet som kalciumkarbonat, använd denna formel för att beräkna alkaliniteten i koncentration av kalciumkarbonat (CaCO)3). Sätt in värdena i formeln för att bestämma alkaliniteten som CaCO3:
Alk (mg / L som CaCO)3) = (50044xBxCenXCF) ÷ Vs.
Genom att infoga exempelvärdena blir ekvationen:
Alk (mg / L som CaCO3) = ÷ 50 ml. Lösning av ekvationen ger Alk (mg / L som CaCO3) = 196,8 mg / l.
Tolkning av resultat
Milligram per liter (mg / L) motsvarar delar per miljon (ppm). Alkalinitet är också känd som vattenhårdhet. I allmänhet anses vatten med en hårdhet mindre än 17,0 ppm vara mjukt vatten. Vatten med hårdhet över 180 ppm anses vara mycket hårt vatten. I detta exempel har vattenprovet mycket hög alkalitet.