5. Katseandmete Leida HCO3- ioonide kontsentratsioon: töötlus ja tulemuste analüüs Leida karbonaatne karedus: Leida üldkaredus: Leida pehmendatud vee üldkaredus ehk jääk-üldkaredus: 6. Kokkuvõte või Laboratoorse töö ülesandeks vee kareduse määramine tiitrimisega ning järeldused selle kareduse kõrvaldamine Na-kationiitfiltriga. Vee karbonaatseks kareduseks sain 1,15mmol/dm3 ning üldkareduseks 2,425mmol/dm3. Üldkareduse põhjal võib seda vett liigitada mõõdukalt karedaks, sest see jääb 1,5 ja 3,0mmol/dm3 vahele. Jääk-üldkaredust ei saanud määrata, kuna vesi oli juba läbi Na-kationiitfiltri piisavalt pehmendatud.
nimetatakse lubjaveeks, segu veega nimetatakse lubjapiimaks, kuulub nõrkade leeliste hulka, reageerib hapetega: Ca(OH)2 + HCl => CaCl + H2O Kasutataske sideainena lubjamördi koostises, kivistumisreaktsioon: Ca(OH)2 + CO2 => CaCO3 + H2O Vee karedus § Kare vesi sisaldab märgatavas koguses Ca2+ ja Mg 2+ sooli. Kare vesi põhjustab katlakivi teket ja karedas vees lahustub seep halvasti § Pehme vesi peaaegu ei sisalda kaltsium ja magneesiumioone § Vee karedust liigitatakse karbonaatseks ehk mööduvaks ja mittekarbonaatseks ehk jäävaks kareduseks Karbonaatne ehk mööduv karedus... v on põhjustatud kaltsium ja magneesiumvesinikkarbonaadi esinemisest vees, mis sadenevad vee keetmisel lahustumatu CaCO3na välja. Mööduvast karedusest saab vabaneda keetmise teel Püsiv ehk jääv karedus on tingitud.... v tugevate hapete Ca2+ ja Mg2+ vees lahustuvatest sooladest (nt CaCl2, MgCl2). Keetmise teel kõrvaldada ei saa. Püsiva kareduse eemaldamiseks
ioonidega sirelililla värvusega kompleksiooni. Stöhhiomeetrilises punktis, kus kõik Ca2+ ja Mg2+ ioonid on seotud värvitusse kompleksi triloon-B-ga, muutub lahus indikaator-aniooni värvusest tingituna siniseks. Üldkareduse määramise juures on oluline, et lahuse pH püsiks aluselises piirkonnas, seetõttu tuleb lisada puhverlahust - ammooniumkloriid NH4Cl segus ammoniaagi vesilahusega NH3H2O Karedust, mida arvutatakse HCO3- ja CO32- ioonide kontsentratsioonide järgi, nimetatakse karbonaatseks kareduseks (KK). Soolhappega tiitrimisel reageerivad vesinikkarbonaatioonid soolhappega (HCO3- seob prootoni H+). HCO3- ioone sisaldava lahuse tiitrimisel tugeva happega (nt HCl) asub stöhhiomeetriline punkt happelises keskkonnas pH väärtuste 4,0...5,0 juures. Antud määramisel kasutatakse indikaatorit metüülpunane, pöördeala pH 4,4...6,2. Pöördealast suuremate pH väärtuste juures annab indikaator lahusele kollase värvuse, väiksemate juures punase.
CM ,KOH VKOH =(0,05*0,05)/0,02=0,125 mol/dm3 Laboratoorne töö 3 Vee kareduse määramine ja kõrvaldamine 1.Millist karedust nimetatakse üldkareduseks? Karedust, mida arvutatakse Ca2+ ja Mg2+ summaarse kontsentratsiooni järgi, nimetatakse üldkareduseks (ÜK). NB! Kui samas vees ei sisaldu ei HCO-3 ega CO2+3, siis mitmete kirjandusallikate seisukohalt ei ole katlakivi tekke vaatenurgast ka üldkaredust!. 2.Millist karedust nimetatakse karbonaatseks kareduseks? Karedust, mida arvutatakse HCO-3 ja CO2+3 kontsentratsioonide järgi, nimetatakse karbonaatseks kareduseks (KK) NB! Kui samas vees Ca2+ ja Mg2+ ei sisaldu, ei ole ka karbonaatset karedust! 3. Kuidas väljendatakse vee karedust? Mis on kareduse väljenduse ühikuks? Vee kareduste määramiseks on vaja kvantitatiivselt (koguseliselt) määrata vees HCO-3 ja CO23 sisaldus ning Ca2+ ja Mg2+ sisaldus.
seejärel oli Bw horisont mille lõimiseks saadi keskmine liivsavi. Rohumaa sügavkaeve lõimis ol i samuti kerge liivsavi. Metsa sügavkaeve lõimiseks tuli aga halvasti lagunenud turvas mille all oli sidus liiv. 8 Joonis 4. Muldade koosseis Kadrina vallas 9 6. Muldade morfoloogia 6.1 Rohumaa sügavkaeve. Rohumaa muld määrati Gk-ks ehk karbonaatseks gleimullaks. Karbonaatsed gleimullad on alaliselt liigniisked paepealsed ja rähksed mullad. Kui nad esinevad looduslikel aladel, siis võivad neil esineda õhuke turbakiht. Karbonaatsetele gleimuldadele on iseloomulik tugevasti gleistunud karbonaatse lähtekivimi esinemine. Selliste muldade tekkimine võib olla tingitud kõrgematelt aladelt tulevast pinnaveest, kõrgest põhjaveest või survelisest põhjaveest (Raimo Kõlli, 2012). Sügavkaeve geneetilised horisondid olid AT-CG1-CG2
25 atm. Küllastatud veeauru rõhk sellel temperatuuril on 23,8 mm Hg ja RH on 40%. [564 cm3] Laboratoorne töö 5 Vee kareduse määramine ja kõrvaldamine 1.Millist karedust nimetatakse üldkareduseks? Karedust, mida arvutatakse Ca2+ ja Mg2+ summaarse kontsentratsiooni järgi, nimetatakse üldkareduseks (ÜK). NB! Kui samas vees ei sisaldu ei HCO-3 ega CO2+3, siis mitmete kirjandusallikate seisukohalt ei ole katlakivi tekke vaatenurgast ka üldkaredust!. 2.Millist karedust nimetatakse karbonaatseks kareduseks? Karedust, mida arvutatakse HCO-3 ja CO2+3 kontsentratsioonide järgi, nimetatakse karbonaatseks kareduseks (KK) NB! Kui samas vees Ca2+ ja Mg2+ ei sisaldu, ei ole ka karbonaatset karedust! 3. Kuidas väljendatakse vee karedust? Mis on kareduse väljenduse ühikuks? Vee kareduste määramiseks on vaja kvantitatiivselt (koguseliselt) määrata vees HCO -3 ja CO23 sisaldus ning Ca2+ ja Mg2+ sisaldus. Seega: 1
25 atm. Küllastatud veeauru rõhk sellel temperatuuril on 23,8 mm Hg ja R H on 40%. [564 cm3] Laboratoorne töö 5 Vee kareduse määramine ja kõrvaldamine 1.Millist karedust nimetatakse üldkareduseks? Karedust, mida arvutatakse Ca2+ ja Mg2+ summaarse kontsentratsiooni järgi, nimetatakse üldkareduseks (ÜK). NB! Kui samas vees ei sisaldu ei HCO-3 ega CO2+3, siis mitmete kirjandusallikate seisukohalt ei ole katlakivi tekke vaatenurgast ka üldkaredust!. 2.Millist karedust nimetatakse karbonaatseks kareduseks? Karedust, mida arvutatakse HCO-3 ja CO2+3 kontsentratsioonide järgi, nimetatakse karbonaatseks kareduseks (KK) NB! Kui samas vees Ca2+ ja Mg2+ ei sisaldu, ei ole ka karbonaatset karedust! 3. Kuidas väljendatakse vee karedust? Mis on kareduse väljenduse ühikuks? Vee kareduste määramiseks on vaja kvantitatiivselt (koguseliselt) määrata vees HCO -3 ja CO23 sisaldus ning Ca2+ ja Mg2+ sisaldus. Seega: 1
25 atm. Küllastatud veeauru rõhk sellel temperatuuril on 23,8 mm Hg ja RH on 40%. [564 cm3] Laboratoorne töö 5 Vee kareduse määramine ja kõrvaldamine 1.Millist karedust nimetatakse üldkareduseks? Karedust, mida arvutatakse Ca2+ ja Mg2+ summaarse kontsentratsiooni järgi, nimetatakse üldkareduseks (ÜK). NB! Kui samas vees ei sisaldu ei HCO -3 ega CO2+3, siis mitmete kirjandusallikate seisukohalt ei ole katlakivi tekke vaatenurgast ka üldkaredust!. 2.Millist karedust nimetatakse karbonaatseks kareduseks? Karedust, mida arvutatakse HCO-3 ja CO2+3 kontsentratsioonide järgi, nimetatakse karbonaatseks kareduseks (KK) NB! Kui samas vees Ca2+ ja Mg2+ ei sisaldu, ei ole ka karbonaatset karedust! 3. Kuidas väljendatakse vee karedust? Mis on kareduse väljenduse ühikuks? Vee kareduste määramiseks on vaja kvantitatiivselt (koguseliselt) määrata vees HCO -3 ja CO23 sisaldus ning Ca2+ ja Mg2+ sisaldus. Seega: 1
25 atm. Küllastatud veeauru rõhk sellel temperatuuril on 23,8 mm Hg ja RH on 40%. [564 cm3] Laboratoorne töö 5 Vee kareduse määramine ja kõrvaldamine 1.Millist karedust nimetatakse üldkareduseks? Karedust, mida arvutatakse Ca2+ ja Mg2+ summaarse kontsentratsiooni järgi, nimetatakse üldkareduseks (ÜK). NB! Kui samas vees ei sisaldu ei HCO -3 ega CO2+3, siis mitmete kirjandusallikate seisukohalt ei ole katlakivi tekke vaatenurgast ka üldkaredust!. 2.Millist karedust nimetatakse karbonaatseks kareduseks? Karedust, mida arvutatakse HCO-3 ja CO2+3 kontsentratsioonide järgi, nimetatakse karbonaatseks kareduseks (KK) NB! Kui samas vees Ca2+ ja Mg2+ ei sisaldu, ei ole ka karbonaatset karedust! 3. Kuidas väljendatakse vee karedust? Mis on kareduse väljenduse ühikuks? Vee kareduste määramiseks on vaja kvantitatiivselt (koguseliselt) määrata vees HCO -3 ja CO23 sisaldus ning Ca2+ ja Mg2+ sisaldus. Seega: 1
23. Mida väljendab lahuse molaarne kontsentratsioon? Lahustunud aine moolide hulka 1L lahuses 24. Arvutada KOH lahuse molaarne kontsentratsioon, kui 20 cm3 selle lahuse neutraliseerimiseks kulus 50 cm3 0,05 M HCl lahust. CM,KOH=VHCL * CM,HCL / VKOH = (0,05*0,05)/0,02=0,125mol/dm3 25. Millist karedust nimetatakse üldkareduseks? Karedust, mida arvuatakse Ca2+ ja Mg2+ summaarse kontsentratsiooni järgi (vees peab sisalduma ka HCO-3 ja CO2+3) 26. Millist karedust nimetatakse karbonaatseks kareduseks? Karedust, mida arvutatakse HCO3- ja CO32- kontsentratsioonide järgi (vees peab sisalduma ka Ca2+ ja Mg2+) 27. Kuidas väljendatakse vee karedust? Mis on kareduse väljenduse ühikuks? Vee kareduse määramiseks on vaja koguseliselt määrata vees HCO-3 ja CO2+3 sisaldus ja Ca2+ ja Mg2+ sisaldus. 1 mmol/dm3 või mekv/dm3; Saksa kareduskraad ehk 'dH; ppm. 1 mmol/dm3=2 mekv/dm3 = 100ppm = 5,6 'dH 28. Miks suurendab kare vesi pesemisvahendi kulu? Kuna seebi reageerimisel Ca2+
C M ,KOH VKOH =(0,05*0,05)/0,02=0,125 mol/dm3 Laboratoorne töö 3 Vee kareduse määramine ja kõrvaldamine 1.Millist karedust nimetatakse üldkareduseks? Karedust, mida arvutatakse Ca2+ ja Mg2+ summaarse kontsentratsiooni järgi, nimetatakse üldkareduseks (ÜK). NB! Kui samas vees ei sisaldu ei HCO-3 ega CO2+3, siis mitmete kirjandusallikate seisukohalt ei ole katlakivi tekke vaatenurgast ka üldkaredust!. 2.Millist karedust nimetatakse karbonaatseks kareduseks? Karbonaatne karedus on vee karedus, mis on põhjustatud kaltsiumi- ja magneesiumiühendite (CO32- ja HCO3-) esinemist vees. 3. Kuidas väljendatakse vee karedust? Mis on kareduse väljenduse ühikuks? Vee kareduste määramiseks on vaja kvantitatiivselt (koguseliselt) määrata vees HCO -3 ja CO23 sisaldus ning Ca2+ ja Mg2+ sisaldus. Seega: 1. üldkareduse suurus arvutatakse Ca-ioonide (Ca2+) ja Mg-ioonide (Mg2+) kontsentratsioonide alusel; 2
CMKOH = (50 • 0.05) / 20 = 0.125 M 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O n (KOH) = (0.125x20)/2 = 1.25 mol Reageeris 1.25 mol Väävelhapet V(H2SO4) = 1.25/0.05 = 25 ml 6. Vee kareduse määramine ja kõrvaldamine ja Mg2+ 1. Millist karedust nimetatakse üldkareduseks? – Karedust, mida arvutatakse Ca2+ summaarse kontsentratsiooni järgi. 2. Millist karedust nimetatakse karbonaatseks kareduseks? – Karedust, mida arvutatakse HCO3 − ja CO3 2− kontsentratsioonide järgi. 3. Kuidas väljendatakse vee karedust? Mis on kareduse väljenduse ühikuks? – mmol/dm3 4. Miks suurendab kare vesi pesemisvahendi kulu? – Kare vesi raskendab pesemist ja suurendab pesemisvahendite kulu mitmesuguste rasklahustuvate orgaaniliste ühendite tekke tõttu. 5. Milliseid veepehmendajaid lisatakse pesupulbritele
kindlat rõhku. Tahkete ainete lahustuvus suureneb temperatuuri tõustes. Gaaside korral lahustuvus väheneb vedelikes (rõhu tõstmisel aga suureneb). Vedelike keemisel lähevad selle molekulid üle gaasilisse olekusse kogu vedeliku mahu ulatuses. Aurumine toimub ainult vedeliku pinnal. Vee karedus iseloomustab Ca2+ ja Mg2+ -soolade sisaldust vees. Üldine karedus Ca ja Mg ioonide kogusisaldus vees. See omakorda jaguneb karbonaatseks kareduseks ja mittekarbonaatseks kareduseks. Karbonaatne karedus määratakse CO 32- ja HCO3- ioonide summaarse sisalduse põhjal. Tavaliselt on loodusliku vee karedus põhiosas tingitud karbonaatsest karedusest, mida nim ka mööduvaks, sest vee keetmisega saab karbon karedust oluliselt vähendada. Kare vesi tekitab kuumutamisel-keetmisel katlakivi väljasadenevad ühendid CaCO3 ja Mg(OH)2 ongi katlakivi peamised komponendid
halvasti ja ei vahuta. See on tingitud asjaolust, et seebi koostisesse kuuluvate rasvhapete soolad reageerivad kaltsiumi- ja magneesiumioonidega, mille tagajärjel tekivad rasklahustuvad ühendid, mis helvestena pesuvette sadenevad. Kaltsium- ja magneesiumioonide sidumise määral muutub vesi pikkamööda pehmemaks. Seepärast ongi alati pesemisel karedas vees seebikulu suurem, kuna osa seebist kulub vee pehmendamiseks. Vee karedust liigitatakse karbonaatseks ehk mööduvaks kareduseks ja mittekarbonaatseks ehk jäävaks kareduseks. Karbonaatne karedus on põhjustatud kaltsium- ja magneesiumvesinikkarbonaadi esinemisest vees. Vee karbonaatset karedust on võimalik kõrvaldada vee kuumutamisel või keetmisel. Selle tagajärjel vesinikkarbonaadid lagunevad ja moodustuvad rasklahustuvad ühendid, mis sadestuvad katlakivina anumate, aurukatelde, radiaatorite, küttekehade põhja, seintele ja
sisaldust vees. ➢ Karedust, mida arvutatakse Ca2+ ja Mg2+ summaarse kontsentratsiooni järgi, nimetatakse üldkareduseks (ÜK) (NB ! — kui samas vees ei sisaldu ei HCO3 – ega CO32-, siis mitmete kirjandusallikate seisukohalt ei ole katlakivi tekke vaatenurgast ka üldkaredust !). ➢ Karedust, mida arvutatakse HCO3 – ja CO3 2– kontsentratsioonide järgi, nimetatakse karbonaatseks kareduseks (KK) (NB! — kui samas vees Ca2+ ja Mg2+ ei sisaldu, ei ole ka karbonaatset karedust). 47. Vee pehmendamise võimalused. ➢ Katlakivi tekkimise vältimiseks tuleb looduslikust veest eemaldada kas Ca2+ ja Mg 2+ või HCO3–, rasvhapete Ca- ja Mg- soolade moodustumise vältimiseks tuleb aga eemaldada veest Ca2+ ja Mg2+
Peamised koostisosad: H2O, Ca2+, Mg2+, Fe3+, Na+, K+, HCO3-, Cl-, SO42-, H+, OH-, Lisaks tahked peendisperssed ained (muda, savi, Fe(OH)3 jt.) ja mikroorganismid. 51. Katlakivi tekke reaktsioon ja tema eemaldamine (vt praktikumi töö). Tekke reaktsioon Ca(HCO3)2 CaCO3 + H + H2O + CO2 Tema eemaldamine CaCO3 + 2 CH + 3COOH (CH3COO)2Ca + H2O + CO2 52. Karbonaatne karedus (vt praktikumi töö). Karedust, mida arvutatakse HCO-3 ja CO2+3 kontsentratsioonide järgi, nimetatakse karbonaatseks kareduseks. 53. Püsiv ehk mittekarbonaatne karedus (vt praktikumi töö). Karedust, mida arvutatakse Ca2+ ja Mg2+ summaarse kontsentratsiooni järgi, nimetatakse üldkareduseks. 54. Soolade kõrvaldamine veest ioniitidega (vt praktikumi töö). 1. Vee läbijuhtimine H-kationiidiga kolonnist. Seotakse Ca2+ ja Mg2+ ioonid. 2. Vee läbijuhtimine OH-anioniidiga kolonnist. Seotakse tekkinud tugevad happed. 55. Veepuhastusprotsess (tööstuses).
Kaasaegne: Vee karedus on tingitud Ca2+ ja Mg2+ sisaldusest vees. Vananenud: Karedusega väljendatakse kaltsiumi, magneesiumi ja vesinikkarbonaatioonide üheaegset sisaldust vees. Karedust, mida arvutatakse Ca2+ ja Mg2+ summaarse kontsentratsiooni järgi, nim üldkareduseks. NB! Kui samas vees ei sisaldu ei HCO 3- ega CO32-, siis mitmete kirjandusallikate seisukohalt ei ole katlakivi tekke vaatenurgast ka üldkaredust! Karedust, mida arvutatakse HCO3- ja CO32- kontsentratsioonide järgi, nim karbonaatseks kareduseks. NB! Kui samas vees Ca2+ ja Mg2+ ei sisaldu, ei ole ka karbonaatset karedust! Karedas vees, mis sisaldab nii HCO 3-kui Ca2+ ja Mg2+ ioone tekib kuumutamisel tahke faas katlakivi järgmise kemismi alusel: · Vees sisalduvad vesinikkarbonaadid hakkavad kuumutamisel üle 65oC lagunema 2HCO3- CO3 + CO2 + H2O · Sellest tingituna hakkavad kulgema järgmised reaktsioonid: Ca + 2HCO3- CaCO3 + CO2 + H2O 2+ Mg2+ + 2HCO3- Mg(OH)2 + 2CO2
(üldkaredus, karbonaatne karedus, mööduv karedus) Karedusega väljendatakse kaltsiumi, magneesiumi ja vesinikkarbonaatioonide üheaegset sisaldust vees. Karedust, mida arvutatakse Ca2+ ja Mg2+ summaarse kontsentratsiooni järgi, nimetatakse üldkareduseks (ÜK). NB! Kui samas vees ei sisaldus ei HCO3- ega CO32-, siis mitmete kirjandusallikate seisukohalt ei ole katlakivi tekke vaatenurgast ka üldkaredust! Karedust, mida arvutatakse HCO3- ja CO32- kontsentratsioonide järgi, nimetatakse karbonaatseks kareduseks (KK). NB! Kui samas vees Ca2+ ja Mg2+ ei sisaldu, ei ole ka karbonaatset karedust! Karedas vees, mis sisaldab nii HCO3- kui Ca2+ ja Mg2+ ioone, tekib kuumutamisel tahke faas katlakivi järgmise kemismi alusel: · Vees sisalduvad vesinikkarbonaadid hakkavad kuumutamisel üle 65 oC lagunema 2HCO3- CO32- + CO2 + H2O · Sellest tingituna hakkavad kulgema järgmised reaktsioonid: Ca2+ + 2HCO3- CaCO3+ CO2 + H2O
Dolomiit Dolomiidi lähtematerjaliks on peamiselt laguunide setted, sest tema peamise komponendi, samanimelise mineraali sadestumiseks vajalik kõrge magneesiumikontsentratsioon tekib vee aurumisel. Dolomiidi sagedaimad lisandid on kaltsiit, kips, kvarts, kaltsedon, raudoksiid ja -hüdroksiidid. Purdmaterjali ja organismide jäänuseid on dolomiidis vähem kui lubjakivis. Mergel Mergel on suure savisisaldusega karbonaatkivim. Eristatakse merglit (karbonaatseks materjaliks on peamiselt kaltsiit) ja domeriiti ehk dolomiitmerglit (sisaldab peale savimineraalide dolomiiti). Merglis leidub lisandina kvartsi, päevakivi, vilku, galukoniiti ja püriiti, domeriidis peale nimetatute veel kipsi jt. mineraale. Mergel võib tekkida nii normaalse soolsusega meredes kui ka laguunides ning isegi magedaveelistes järvedes. Eesti karbonaatkivimite hulgas esineb merglit tihti õhemate või paksemate vahekihtidena lubjakivi või dolomiidi vahel
NB! Kui samas vees ei sisaldus ei HCO3- ega CO32-, siis mitmete kirjandusallikate seisukohalt ei ole katlakivi tekke vaatenurgast ka üldkaredust! Vananenud: (üldkaredus, karbonaatne karedus, mööduv karedus) Karedust, mida arvutatakse Ca2+ ja Mg2+ summaarse kontsentratsiooni järgi, nimetatakse üldkareduseks (ÜK). Karedust, mida arvutatakse HCO3- ja CO32- kontsentratsioonide järgi, nimetatakse karbonaatseks kareduseks (KK). Karedas vees, mis sisaldab nii HCO 3- kui Ca2+ ja Mg2+ ioone, tekib kuumutamisel tahke faas katlakivi järgmise kemismi alusel: Vees sisalduvad vesinikkarbonaadid hakkavad kuumutamisel üle 65 oC lagunema 2HCO3- CO32- + CO2 + H2O Sellest tingituna hakkavad kulgema järgmised reaktsioonid: Ca2+ + 2HCO3- CaCO3+ CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO3- Mg(OH)2+ 2CO2 Reaktsioonide käigus tekkivat sadet nimetatakse katlakiviks. Kare vesi raskendab pesemist ja suurendab
annaabi.ee 
