Trong nước thiên nhiên độ kiềm được gây ra do sự hiện diện của các muối acid yếu, tồn tại dưới các dạng bicarbonate như: KHCO 3, NaHCO 3, Ca(HCO 3) 2, Mg(HCO 3) 2... càc chất này được tạo thành trong đất do tác dụng của CO 2 với những chất khống có trong đất như
CO 2 + CaCO 3 + H 2O Ca(HCO 3)2
Một số trường hợp, độ kiềm trong nước được gây ra do ion carbonate, bicarbonate, silicates, phosphates, ammonium và hợp chất hữu cơ biến đổi trong nước. Tuy nhiên, các ion đáng quan tâm là HCO -, CO -, OH-. Khi pH nước lớn hơn 4,5 thì trong nước tồn tại ion bicarbonate, khi pH lớn hơn 8,34 thi trong nước có ion CO . Phương pháp xác định độ kiềm là phương pháp chuẩn độ acid.
3.14.1 Độ kiềm carbonate hay độ kiềm phenolphthalein
Cho phenolphthalein vào mẫu nước, màu hồng xuất hiện nếu mẫu nước có chứa ion CO -. Chuẩn độ bằng H SO 0,01N cho đến khi mất màu (pH =8,34), khi đó ion CO - đã được trung hịa. Vì vậy độ kiềm phenoltalein còn được gọi là độ kiềm carbonate. 2 3 3 2- 3 2 3 2 4 2 3 CO 3 2- + H + = HCO3 - 3.14.2 Độ kiềm tổng cộng
Cho chỉ thị methyl orange vào mẫu nước dung dịch có màu vàng cam. Chuẩn độ bằng dung dịch H 2SO 4 0.01N cho đến khi dung dịch trở thành màu đỏ cam (môi trường acid, pH khoảng 4,5). Khi đó tất cả các ion OH , CO , HCO , NH , PO ... đã được - 2- - + 3- 3 3 4 4 trung hịa hồn tồn. Vì vậy, phân tích với chỉ thị methyl orange chúng ta được độ kiềm tổng cộng
HCO + H H O + CO 3 - + 2 2
Thu và bảo quản mẫu
Thu mẫu trong chai nhựa và bảo quản lạnh
Thuốc thử
Dung dịch PRE 1: hòa tan 27mL H 2SO 4 98% với nước cất thành 1000mL
Phenolphtalein 1%: hòa tan 1g Phenolphtalein trong 100mL C 2H 5OH Dung dịch H 2SO 4 0,1N: hòa tan 100mL PRE 1 với nước cất thành 1000mL hay pha loãng 1 ống H 2SO 4 0,1N chuẩn với nước cất thành 1000mL.
Dung dịch methyl orange 0,1%: hòa tan 0,1g methyl orange với nước cất thành 100mL
Dung dịch chuẩn
- Dung dịch KHCO 3 1N: hòa tan 10,011g KHCO 3 với nước cất thành 100mL
- Dung dịch KHCO 3 0,1N: hòa tan 10mL dung dịch KHCO 3 1N với nước cất
thành 100mL.
Tiến hành
Đong 100mL mẫu nước cần phân tích vào bình tam giác 250mL
Thêm vào 3 giọt dung dịch Phenophthalein, dung dịch có màu hồng nhạt. Chuẩn độ bằng dung dịch H 2SO 4 0,01N đến khơng màu, ghi thể tích (V 1 mL) H 2SO 4 001N đã sử dụng để chuẩn độ.
Sau đó thêm tiếp 3 giọt dung dịch methyl orange, dung dịch có màu vàng cam. Tiếp tục chuẩn độ bằng dung dịch H 2SO 4 0,01N đến pH bằng 4,5 dung dịch từ màu vàng cam chuyển sang màu đỏ cam, ghi thể tích (V 2 mL) H 2SO 4 0.01N.
Làm tương tự như mẫu nước đối với mẫu chuẩn KHCO 3 để đối chứng.
Tính kết quả Độ kiềm tổng cộng (mg/ CaCO /L) 3 V x N M M x 50 x1000
- V = (V 1 + V 2) : tổng thể tích dung dịch H 2SO 4 0,01N cho cả 2 lần chuẩn độ
- N: nồng độ đương lượng dung dịch H 2SO4
- V M: thể tích mẫu đong để đem chuẩn độ