Veden kovuuden määritys
kompleksometrisellä titrauksella
Veden kovuus määritetään dH˚ asteina ja 1 dH˚= 10mg (CaO)/l (H2O). CaO konsentraatio lasketaan tutkimalla Ca2+ ja Mg2+ –ionien konsentraatiosta vedestä. Näiden avulla lasketaan CaO-massa/litra.
(Huom. Sekä Kalsium, että magnesium vaikuttavat veden kovuuteen samalla tavalla. Jotta vedenkovuus asteikko olisi suora ja kohtelisi kalsiumia ja magnesiumia samalla tavalla, tulee kaikki kalsium ja magnesium-ionit muuttaa laskuissa kalsiumoksidiksi. Magnesium- ja kalsiumoksideilla on eri moolimassat, joten magnesiumoksidi vaikuttaisi vedenkovuuteen enemmän. Saamme tuloksena vain näiden yhteisen konsentraation, joka muutetaan CaO-massaksi/l)
Kompleksometrinen titraus:
Käytetään indikaattoria ERIO-T:tä, joka sitoutuessaan metalliin on punainen ja vapaana sininen.
ERIO-T on redox indikaattori.(Lisätietoa netistä)
Titrataan 0,0100M EDTA-lioksella, jolloin EDTA sitoo metalli-ionit ERIO-T:ltä ja ERIO-T vapautuu siniseen väriinsä.
EDTA muodostaa vahvemman kompleksin ja vapauttaa täten ERIO-T indikaattorin.
EDTA-molekyyli sitoutuu metalli-ioniin muodostaen metalli-kompleksiyhdisteen
ERIO-T-indikaattori muuttaa väriään vapautuessaan metalli-ionin kanssa muodostamastaan kompleksista.
(Huom. Na+ tilalla Ca2+ ja Mg2+ -ioni, joka sitoutuu kahteen ERIO-T molekyyliin)
Tarvikkeet
100ml täyspipetti ja pumpetti
5ml mittalasi
250ml erlenmayer
50ml byretti ja statiivi
lämpömittari
magneettisekoittaja ja lämpölevy (tai käsinsekoitus ja lämmitys ennen ja aina välillä, että lämpötila pysyy suht tasaisena)
Reagenssit
Vesi
0,00100M EDTA-liuos
NH3-NH4Cl puskuriliuos, pH 10 (Valmistus: 100ml mittapulloon, 5,1g NH4Cl + 20ml vettä(liuotus) + 35ml 25% NH3-liuosta ja täytetään vedellä merkkiin)
ERIO-T-indikaattori (kiint.)
Työohje
Näyte 100ml vettä mitataan täypipetillä 250ml erlenmayeriin. Näytteeseen lisätään 5ml pH 10 puskuriliuosta. Näytteeseen lisätään niin vähän kuin voidaan värin saamiseksi ERIO-T indikaattoria ja näyte asetetaan byretin alle magneetisekoittajalle ja lämmitetään n.45˚C. Lämmin näyte titrataan EDTA-liuoksella värinmuutos pisteeseen. Värimuutos violetti -> sininen
Puskuroinnin ja lämpötilan vaikutus titrauksen onnistumiseen
Titrausliuos puskuroidaan pH 10 puskuri-liuoksella, jotta pH pysyisi emäksisenä koko titrauksen ajan.
Jos liuos menettää emäksisyytensä, hajoaa ERIO-T indikaatorin ja Ca2+ ja Mg2+-ionien välinen kompleksi ja titrauksen päätepistettä on mahdotonta määrittää.
Liuosta lämmitetään, jotta reaktio tapahtuisi riittävän nopeasti, eikä titraus menisi ns. yli liian pitkän reaktio ajan vuoksi.
Metalli-ionien konsentraation määritys ja vedenkovuuden määritys
EDTA:ta kuluu 1:1 metalli-ionien kanssa, joten EDTA:n kulutuksesta, voimme laskea metalli-ionien konsentraation tutkittavassa vedessä. Ota ylös EDTA:n tarkka kulutus, EDTA:n konsentraatio, tutkitun veden tilavuus ja laske näiden avulla metalli-ionien konsentraatio:
c EDTA x V EDTA = c M x V VESI
Kun tiedät metalli-ionien konsentraation vedessä, voit muuttaa sen CaO:n massaksi/l:
cM × 56.08 g /mol = g(CaO)/l
cM × MCaO = g(CaO)/l
Koska veden kovuudessa 1 dH˚= 10mg(CaO)/l, niin edellinen tulos kerrotaan sadalla.
(Jos kerrottaisiin tuhannella saataisiin tulos mg/l, nyt 10mg/l = 1 dH˚)
g(CaO)/l × 100 = dH˚
Dostları ilə paylaş: |