Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Viktigheten av alkalinitet
- Enheter av alkalinitet
- Forbereder for testing
- Testapparat og metodikk
- Beregning av alkalinitet
- Tolke resultater
Rent vann finnes ikke i naturen. Selv i kunstige omgivelser varer ikke vannets renhet mye forbi åpningen av flasken. Vann løser opp mer stoffer enn noen annen kjent væske. De fleste synes faktisk "rent" vann smaker merkelig. Livet avhenger av vannets evne til å løse opp mange stoffer, og vannoppløste kjemikalier bestemmer noen av de kritiske fysiske forholdene i økosystemer. To viktige og sammenhengende vannrelaterte forhold er surhet og alkalitet.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Bruk denne ligningen til å beregne alkaliniteten når det gjelder CaCO3: Alk (mg / L CaCO3) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO3÷ 2 kvm) x (100,087 mg CaCO3÷ 1 mmol CaCO3) = (50044xBxCenxcf) ÷ Vs. Variablene som brukes er volumet av syre (B) som brukes i titreringen, konsentrasjonen av syren (Cen), volumet av vann i prøven (Vs) og en korreksjonsfaktor (CF), om nødvendig.
Viktigheten av alkalinitet
Alkalitet avgjør hvordan vann motstår endringer i pH, særlig motstand mot å bli sur. Høyere alkalinitet betyr høyere motstand mot endringer i pH. Endringer i pH kan være ødeleggende for økosystemet. Mange planter og vannlevende dyr krever et veldig smalt pH-område for å overleve. Enda mindre pH-følsomme dyr lider hvis endringer i pH påvirker næringskjeden. I tillegg til det naturlige økosystemet, påvirker alkalinitet avløpsvannssystemer og vannets egnethet for vanning. Alkalinitet, også referert til som vannhardhet, påvirker hjemmevannsystemene ved å bygge mineralavleiringer i rør og panner, samt øke mengden såpe som folk bruker ved å hemme skum.
Enheter av alkalinitet
Alkalinitet måler mengden kalsium, magnesium og andre syremoderende ioner. Alkalinitet kan rapporteres når det gjelder kalsiumkarbonat, CaCO3. Alkalinitet måles og rapporteres vanligvis i form av deler per million (ppm) eller korn per gallon.
Forbereder for testing
Den anbefalte metoden for å bestemme alkalinitet bruker bøyningspunkttitrering (IPT) med svovelsyreoppløsning. Selv om du bruker kommersielt tilgjengelig 0,01639N svovelsyreoppløsning, må du huske å teste løsningen mot en natriumkarbonatstandard. Ulike syrekonsentrasjoner kan brukes, spesielt med lavere alkaliteter, men syren må sammenlignes med en standard.
Vannprøver må representere miljøforholdene, så eksponering for sollys, støv, regn eller andre forurensninger kan endre testresultatene. Over tid kan temperaturendringer også påvirke prøvens kvalitet, så prøvene bør holdes på temperaturen i det opprinnelige miljøet. For alkalitetstester, filtrer vannprøvene gjennom en 0,45 um membran der enheten mikrometer betyr mikrometer eller mikron. Mikrometeret tilsvarer 10-6 meter eller en milliondel meter.
De fleste tester bruker en prøve på 50 ml (50 ml) i et 100 ml beger, men for prøver med lav alkalitet kan en større prøve på 100 ml brukes.
Testapparat og metodikk
Den foretrukne testmetoden bruker en glassburet, men en digital titrator kan også brukes. Forsikre deg om at buret er ren og tørr slik at syreoppløsningen ikke blir fortynnet.
Bruk standard titreringsmetodikk med spesiell forsiktighet tatt rundt pH 8,3 og pH 4,5. For å finne alkalinitet når det gjelder kalsiumkarbonat, må du være spesielt forsiktig når prøveprøven nærmer seg pH 4,5.
Beregning av alkalinitet
Formelen for beregning av alkalinitet finner forholdet mellom syre og bikarbonatekvivalensen. Den første ligningen viser alkaliniteten i millekvivalenter per liter.
Bruk denne formelen for å finne alkalinitet:
Alk (meq / l) = ÷ = (1000xBxCenxcf) ÷ Vs
Følgende ligning kombinerer alkalinitetsligningen med konverteringsfaktoren for å beregne alkaliniteten i CaCO3:
Alk (mg / L CaCO)3) = Alk (meq / L) x (1 mmol CaCO3÷ 2 kvm) x (100,087 mg CaCO3÷ 1 mmol CaCO3) = (50044xBxCenxcf) ÷ Vs.
Beregning av alkalinitet krever å vite:
Alk betyr alkalitet
B: Volumet av syre som ble brukt i titreringen fra den opprinnelige pH til ekvivalenspunktet (nær pH 4,5) i milliliter.
Cen: Konsentrasjonen av svovelsyren uttrykt som normalitet N eller som millekvivalenter per milliliter (mekv / ml).
Vs: Volumet av prøven i milliliter.
CF: En korreksjonsfaktor, om nødvendig. Korreksjonsfaktoren for Hach digitale titratorpatroner tilsvarer 1,01; alle andre titreringsmetoder har en korreksjonsfaktor lik 1,0.
Anta at volumet av brukt syre (B) tilsvarer 12 ml syre, syrekonsentrasjonen (Cen) tilsvarer 0,01639 ml / ml, og vannprøvevolumet (Vs) tilsvarer 50 ml vann. Hvis du utfører titrering med en standard buret, er korreksjonsfaktoren (CF) lik 1.0. For å beregne alkaliniteten, sett inn disse verdiene i den første ligningen. Beregningen blir:
Alk = (1000xBxCenxcf) ÷ Vs eller Alk (meq / L) = ÷ 50 ml.
Løsning for alkalinitet gir: Alk (meq / L) = 3,9 mekv / ml.
For å beregne alkalinitet som kalsiumkarbonat, bruk denne formelen for å beregne alkaliniteten i konsentrasjonen av kalsiumkarbonat (CaCO)3). Sett inn verdiene i formelen for å bestemme alkaliniteten som CaCO3:
Alk (mg / L som CaCO)3) = (50044xBxCenxcf) ÷ Vs.
Sett inn eksempelverdiene blir ligningen:
Alk (mg / L som CaCO3) = ÷ 50 ml. Å løse ligningen gir alk (mg / L som CaCO3) = 196,8 mg / l.
Tolke resultater
Milligram per liter (mg / L) tilsvarer deler per million (ppm). Alkalinitet er også kjent som vannhardhet. Generelt regnes vann med en hardhet mindre enn 17,0 ppm som mykt vann. Vann med hardhet over 180 spm regnes som veldig hardt vann. I dette eksemplet har vannprøven veldig høy alkalitet.