Aine- ja energiavahetus (0)

EESTI MAAÜLIKOOL
PÕLLUMAJANDUS - ja KESKKONNAINSTITUUT
PRAKTILINE TÖÖ Vee üldise ja mööduva kareduse määramine
KEEMIAS:
TÖÖ TEOSTAJA : Kalli Vinnal
OSAKOND , KURSUS KK2
Töö teostatud:
06.03. 2018
Töö esitatud:
12.03.2018
Töö vastatud:
Töö arvestatud:
ANDMED ANALÜÜSITAVA PROOVI KOHTA:
Iseärasused proovi võtmisel antud analüüsi jaoks:
1) Taara materjal:
plastpudel 1,5L
2) Taara täidetus:
Täielikult täidetud.
3) Proovi konserveerimise võimalus:
Kareduse määramisel proove tavaliselt ei konserveerita, kuni analüüsini säilitatakse 4° C juures. Konserveerimata proov tuleb analüüsida hiljemalt 24h jooksul.
Proovivõtu koht: Kreutzwaldi 52, Tartu. Maaülikooli ühiselamu Torn.
TÖÖ KÄIK:

Proovi ettevalmistus analüüsiks.

Analüüsi segavate tegurite välja selgitamine ja vajalikud eeltööd:

Määramist segavad vees sisalduvad kolloid- või hõljuvained. Mõju kõrvaldamiseks piisab tavaliselt vee filtreerimisest enne kareduse määramist. Analüüsitavad vees kolloid- või hõljuvained puudusid ning läbi filtreerima ei pidanud.
Tugevalt happeliste ja leeliseliste proovide korral on vajalik vee eelnev neuraliseerimine. Tuleb kontrollid analüüsitava vee pH-d. Analüüsitava vee pH on 6,91 18° C juures. Vee pH on üsna neutraalne ning neuraliseerimist teostama ei pea.
Analüüsi segavad ka tsink , alumiinium, mangaan ja raud, mistõttu nende suurema sisalduse korral on proovile vaja lisada enne tiitrimist 1-2ml maskeerivat reaktiivi. Analüüsitaval veel segavaid lisaaineid häirivas koguses ei esine, ning maskeerivat reaktiivi pole vaja lisada.
2.Analüüsi läbiviimine .
Vee üldine karedus jaguneb mööduvaks ja jäävkareduseks, sõltuvalt sellest, millise soolana Ca2+ ja Mg2+ looduslikus vees esineb.
Vee üldine karedus on summaarne Ca2+ ja Mg2+ ioonide sisaldus ning on põhjustatud mitmesugustest vees lahustunud kaltsiumi ja magneesiumi sooladest. Kareduse määramiseks kasutatakse kompleksonomeetrilist meetodit. Selle puhul tehakse kindlaks Ca2+ ja Mg2+ ioonide kontsentratsioon tiitrimise teel TriloonB-ga. Meetod põhineb sellel, et TriloonB moodustab Ca2+ ja Mg2+ ioonidega püsivaid ning vees hästi lahustuvaid kompleksühendeid.
Skemaatiliselt kirjeldab määramist reaktsioonivõrrand:
Ca2+ + H2Y2- -> CaY2+ + 2H+
Kompleksi CaY2- moodustumise täielikkus oleneb lahuse pH-st. Selle tõttu viiakse läbi ioonide määramine leeliselises keskkonnas. Tiitrides analüüsitavat proovi TriloonB-ga, seotakse karedust põhjustavad ioonid kompleksühendisse. Ekvivalentpunktis on TriloonB kulunud täpselt nii palju, kui Ca2+ ja Mg2+ ioonide sidumiseks vaja. Ekvialentpunkti kindlaks tegemisel kasutatakse indikaatorit ET 00.
Üldise kareduse määramiseks kasutatakse büretti. Standartlahuseks on 0,1N TriloonB lahus. Seejärel mõõdetakse 100ml analüüsitavat proovi. Lisatakse segades dosaatoriga 10ml NH4OH + NH4Cl puhverlahust, selleks et saada vajalik pH (pH10), ja spaatli otsa täis indikaatorit ET 00. Loksutatakse läbi. Vesi sisaldab Ca2+ ja Mg2+ ioone, sest lahus omandab vaarikapunase värvuse. Saadud lahust tiitritakse 0,1N TriloonB lahusega. Kolvi sisu muutub siniseks , st, et karedust põhjustavad Ca2+ ja Mg2+ ioonid on lahusest kadunud ning seotud kompleksühendiks TriloonB-ga. Hetkel, mil toimub värvuse muutus, fikseeritakse büreti näit. Katset korratakse seni kuni tulemused on ühtlaselt stabiilsed.
Katse tulemused:
1. katse – 8,4ml
2. katse – 9,2ml (Lisati rohkem/liiga palju ET 00 indikaatorit)
3. katse – 8,3ml
4. katse – 8,4ml
5. katse – 8,4ml
Üldine karedus arvutatakse valemist :
ÜK = (8,4*0,1*1000)/100 = 8,4 mg-ekv/l
Jääva kareduse moodustavad tugevate hapete vees lahustuvad kaltsiumi ja magneesiumi soolad . Tegemist on püsivate ühenditega, mida keetmisega ei ole võimalik kõrvaldada.
Jääva kareduse määramiseks valatakse 170ml uuritavat vett ümarkolbi ning kolb ühendatakse jahutiga ning asetatakse pliidile tunniks ajaks keema . Vee keetmisel Ca2+ ja Mg2+ ühendid lagunevad karbonaatideks, mis sadenevad katlakivina nõu seintele ja põhja.
Protsessi kirjeldavad reaktsioonivõrrandid:
Ca( HCO3 )2 = CaCO3 + H2O + CO2
Mg(HCO3)2 = Mg(OH)2 + 2CO2
Tunni möödudes eemaldatakse proov pliidilt, jahutatakse ning kui proov on toatemperatuurile jahutatud, siis filtreeritakse proov läbi hõreda filterpaberi. Analüüsiks kasutatakse filtraati. Seejärel tiitritakse proovi sama moodi nagu üldise vee kareduse määramisel. Tiitrimisel fikseeritakse büreti näit.
Fikseeritud näit: 2,1ml
Jäävkaredus arvutatakse valemist.
JK = (2,1*0,1*1000)/100 = 2,1 mg-ekv/l
Karbonaatne ehk mööduvkaredus on tingitud vees lahustuvatest Ca2+ ja Mg2+ vesinikkarbonaatitest.
Arvestades, et üldine karedus on mööduva ning jääva kareduse summa, saab mööduva kareduse leida arvutuslikult kahe eelpool määratud kareduse vahest.
MK = ÜK – JK = 8,4 – 2,1 = 6,3 mg-ekv/l
Andmed nii üldise kui jääva kareduse määramisel
Tiitritav lahus (= uurit. vesi) - 100ml
Tiitrimislahus ( standardlahus ) - 0,1 TriloonB lahus
Kasutatav indikaator – ET 00
Tiitrimisel toimuv muutus – värvus muutub vaarikapunasest siniseks
LÕPPVASTUS:
Vee üldkaredus – 8,4mg-ekv/l
Vee jäävkaredus – 2,1mg-ekv/l
Mööduv karbonaatne karedus – 6,3mg-ekv/l
Pehme
0…1 mg-ekv/l
Mõõdukalt pehme
1…2 mg-ekv/l
Nõrgalt kare
2…3 mg-ekv/l
Mõõdukalt kare
3…4 mg-ekv/l
Kare
4…6 mg-ekv/l
Väga kare
> 6 mg-ekv/l
(tabel pärit: http://eestivesi.ee/vee-kareduse-tabel/ )
Antud proovi üldkaredus on 8,4mg-ekv/l, mis tähendab, et vesi on väga kare.