Xác định độ cứng tổng và độ cứng can xi

Độ cứng tạm thời (hay độ cứng cacbonat): gây ra bởi các muối của ion Ca2+ và Mg2+ với ion CO32 và HCO3, trong đó chủ yếu là HCO3 vì muối CO32 của Ca2+ và Mg2+ hầu như không tan trong nước. Chúng ta có thể giảm được nó bằng nhiều phương pháp đơn giản. Trong tự nhiên độ cứng tạm thời cũng thay đổi do sự tác động của nhiều yếu tố. Ví dụ như nhiệt độ… Độ cứng vĩnh viễn: tạo bởi các muối khác của ion Ca2+ và Mg2+ như SO42, Cl… chỉ có thể làm mềm được nước bằng phương pháp phức tạp và đắt tiền.

XÁC ĐỊNH ĐỘ CỨNG TỔNG

VÀ ĐỘ CỨNG CANXI TRONG NƯỚC

Trường Đại Học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội

Khoa Môi Trường Lớp ĐH3QM1 – Nhóm 1

I,Khái niệm về độ

III,Xác định độ cứng

NỘI DUNG BÀI THUYẾT TRÌNH:

Độ cứng canxi: chỉ do canxi gây ra

Độ cứng magie: chỉ do magie gây ra

Độ cứng tổng: do cả canxi và magie gây ra

I, Khái niệm về độ cứng của nước:

 Nước cứng là nước có hàm lượng ion canxi và magie cao, ngược lại là nước mềm

 Độ cứng của nước là một đại lượng dung để biểu thị hàm lượng của ion canxi và magie trong nước Chúng ta có thể chia ra làm ba loại:

Cũng có thể chia ra làm hai loại:

 Độ cứng tạm thời (hay độ cứng cacbonat): gây ra bởi các muối của ion Ca2+ và Mg2+ với

ion CO32- và HCO3-, trong đó chủ yếu là HCO3- vì muối CO32- của Ca2+ và Mg2+ hầu như không tan trong nước Chúng ta có thể giảm được nó bằng nhiều phương pháp đơn giản Trong

tự nhiên độ cứng tạm thời cũng thay đổi do sự tác động của nhiều yếu tố Ví dụ như nhiệt độ…

 Độ cứng vĩnh viễn: tạo bởi các muối khác của ion Ca2+ và Mg2+ như SO42-, Cl-… chỉ có thể

làm mềm được nước bằng phương pháp phức tạp và đắt tiền

II, Các thang độ cứng (các đơn vị đo độ cứng)

 Độ cứng Đức: 1 độ cứng (10HD) là độ cứng được gây ra bởi một hàm lượng canxi oxit 10mg/l

hoặc một nồng độ canxi oxit 0,178 mmol/l

 Độ cứng Anh: 1 độ cứng Anh (10Clark) là hàm lượng Canxi cacbonat 14,3 mg/l hoặc một

nồng độ canxi cacbonat 0,143mm/l

 Độ cứng Pháp: 1 độ cứng Pháp(10F) là độ cứng gây ra bởi một hàm lượng canxi cacbonat

10mg/l hoặc nồng độ canxi cacbonat 0,1 mm/l

 Độ cứng Mỹ: Độ cứng Mỹ được biểu diễn bằng phần triệu (ppm) canxi cacbonat hoặc bằng

miligam canxi cacbonat trên lít, 1mg/l canxi cacbonat tương đương với nồng độ 0,01 mmol/l

 Hiện nay thường sử dụng đơn vị độ cứng Mỹ

Các đơn vị đo độ cứng và hệ số chuyển đổi:

mmol/l Đức

III, Xác định độ cứng tổng (TCVN 6226:1996)

`1, Nguyên tắc:

 Chuẩn độ tạo phức ion canxi và magie với dung dịch EDTA ở pH=10

 Dùng ETOO làm chỉ thị Tại cuối điểm chuẩn độ dung dịch chuyển từ màu đỏ sang màu xanh

Ca2+H2Y2- CaY2- + 2H+

Mg2+ + H2Y2- MgY2- + 2H+

2, Phạm vi áp dụng:

 Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chuẩn độ dung axit etylendiamintetraaxetic (EDTA) để xác định tổng nồng độ canxi và magie ở trong nước ngầm, nước mặt và nước uống

 Không áp dụng phương pháp này cho nước thải và các loại nước có nồng độ muối cao như nước biển Nồng độ tối thiểu có thể xác định được là 0,05mmol/l

3, Hóa Chất:

 EDTA 0,02N : Pha từ muối Na2EDTA (C10H14N2O2Na2, 2H20) đã được sấy ở 800C trong 2 giờ

Trong đó :

  

 

 Đệm amoni có pH=10: Pha từ NH4Cl khan và dung dịch NH3 (C%=25%, d= 0,98g/ml) Cân 0,792 gam NH4Cl khan hòa tan vào nước, chuyển vào bình định mức 100ml, thêm 6,38ml dung dịch NH3 vào , định mức bằng nước cất đến vạch

CMNH3 =

=

 Chỉ thị ETOO: trộn 0,05 g ETOO vào 10g NaCl đã sấy khô và nghiền mịn

 Dung dịch Na2S 10%

 Dung dịch KCN 5%

M

d

C % × 10 ×

M

35 ,

0 17

98 , 0 10

%

25

≈

×

×

4, Tiến hành:

Dùng pipet lấy 50,0 ml dung dịch mẫu vào bình nón

dung tích 250ml

Thêm vào bình nón: 4ml dung dịch đệm, chỉ thị

ETOO (khoảng ½ hạt gạo), 5 giọt dung dịch Na2S

10% và 5 giọt dung dịch KCN 5% Dung dịch phải có

pH = 10,0 0,1 và phải có màu đỏ hoặc tím

Chuẩn độ ngay bằng dung dịch EDTA 0,02 N từ

buret Chuẩn độ nhanh từ lúc đầu và chậm dần khi

gần đến cuối Tiếp tục thêm dung dịch EDTA khi

màu của dung dịch bắt đầu chuyển từ màu đỏ hoặc

tím sang màu xanh Điểm cuối chuẩn độ là lúc ánh đỏ

cuối cùng biến mất Sắc thái màu dung dịch không

thay đổi nếu them một giọt EDTA nữa Ghi thể tích

EDTA tiêu tốn

EDTA 0,02 N

Màu đỏ  Màu Xanh

±

LƯU Ý

Nếu thể tích EDTA tiêu tốn trong chuẩn độ nhỏ hơn 4,5 ml thì cần

tăng thể tích phần mẫu và tăng thể tích dung dịch đệm tương ứng

Nếu thể tích EDTA tiêu tốn trong chuẩn độ lớn hơn 20ml thì giảm thể tích phần mẫu và thêm nước cho đủ 50ml

5, Tính kết quả:

 Độ cứng tổng: (tính theo mmol Ca2+, Mg2+/l) được tính theo Vcông thức:

(mmol Ca2+ + Mg2+ /l)

 Độ cứng tổng(tính theo mg CaCO3/l) được tính theo công thức:

(mg CaCO3/l)

  

Trong đó:

V – Thể tích mẫu đem chuẩn độ (ml) V1 – Thể Tích Dung dịch EDTA tiêu tốn (ml)

N – Nồng độ đương lượng của dung dịch EDTA (N)

IV, Xác định độ cứng canxi (TCVN 6226:1996)

1, Nguyên tắc: Chuẩn độ tạo phức ion canxi với dung dịch EDTA ở pH=12-13 , dùng murexit làm chỉ thị Tại điểm cuối chuẩn độ dung dịch chuyển từ màu đỏ sang tím hoa cà

2, Phạm vi áp dụng:

 Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chuẩn độ xác định hàm lượng canxi trong nước ngầm, nước bề mặt và nước uống sử dụng EDTA Phương pháp này cũng có thể sử dụng đói với

nước đo thị và nước nguyên liệu dùng cho công nghiệp, với điều kiện là chúng không chứa các chất gây nhiễu của kim loại nặng

 Phương pháp này có thể áp dụng với nước có hàm lượng canxi từ 2 đến 100mg/l (0,05-2,5 mol/l)

 Đối với nước có hàm lượng canxi lớn hơn 100mg/l, mẫu phải pha loãng khi phân tích

3, Hóa Chất:

 EDTA 0,02 N: Pha từ muối Na2EDTA đã được sấy ở 800C trong hai giờ

 Dung dịch NaOH 2M

Pha hóa chất:

 Murexit:

0,05 g murexit Trộn và nghiền mịn

10g NaCl

 Na2S 10%

 KCN 5%

  

4, Cách tiến hành:

 Dùng pipet lấy 50,0 ml dung dịch mẫu vào bình nón dung tích 250ml

 Thêm vào bình nón: 2ml dung dịch NaOH 2M, chỉ thị Murexit (khoảng ½ hạt gạo), 5 giọt dung dịch Na2S 10% và 5 giọt dung dịch KCN 5% Dung dịch phải có pH= 12-13 và phải có màu đỏ

 Chuẩn độ ngay bằng dung dịch EDTA 0,02 N từ buret Chuẩn độ nhanh lúc đầu và chậm dần khi đến gần cuối Tiếp tục them dung dịch EDTA khi màu của dung dịch bắt đầu chuyển từ đỏ sang màu tím Điểm cuối của chuẩn độ là lúc ánh đỏ cuối cùng biến mất Sắc thái màu dung dịch không hay đổi nếu thêm một giọt EDTA nữa Ghi thể tích EDTA tiêu tốn.

EDTA 0,02 N

Màu đỏ  MàuTím hoa cà

LƯU Ý

Nếu thể tích EDTA tiêu tốn trong chuẩn độ nhỏ hơn 4,5 ml thì cần tang thể tích phần mẫu và tang thể tích dung dịch NaOH 2M

Nếu thể tích EDTA tiêu tốn trong chuẩn độ lớn hơn 20ml thì giảm thể tích phần mẫu và thêm phần nước cho đủ 50ml

5, Tính kết quả:

 Độ cứng canxi tính theo mmol Ca2+ /l được tính theo công thức:

(mmol Ca2+/l)

 Độ cứng canxi (tính theo mg CaCO3/l) được tính theo công thức:

(mg CaCO3/l)

  

Trong đó:

V là thể tích mẫu đem chuẩn độ (ml)

V2 là thể tích dung dịch EDTA tiêu tốn (ml)

N nồng độ đương lượng của dung dịch EDTA (N)

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE!