آزمایشگاه شیمی

عنوان:

اندازه گیری قلیائیت آب

اعضای گروه:

معروف زایرگلوانی

مهدی شوقی

تهیه کننده:

اعضای گروه

 

استاد مربوطه:دکتر تاران

 

 

هدف آزمایش:

 اندازه گیری عواملی که باعث به وجود آمدن قلیائیت میشوند که شامل کربنات,بی کربنات ,هیدروکسیل است.

 

مقدمه:

قلیائیت به مقدار یونهای موجود در آب گفته می شود که بر اثر واکنش با یون هیدروژن آن را خنثی می کنند. بدین طریق قلیائیت ، میزان توانایی آب برای خنثی کردن اسیدهاست.

بیکربنات ( HCO3) ،کربنات (CO3 ) ،وهیدروکسید ( OH)اجزای قلیایت را تشکیل می دهند واکثرقریببهاتفاقاجزایقلیائیترابیکربنات تشکیل می دهد کهجزئیازاتمسفروحاصل از( CO2) است.

انواع قلیائیت:

 

ü    .قلیائیت ساده (قلیائیت نسبت به فنل فتالئین)

ü    .قلیائیت کل (قلیائیت نسبت به متیل اورانژ)

 

اندازه گیری قلیائیت به وسیله تیتراسیون آب با اسیدHCL002. 0نرمال و تعیین معادل هیدروژن آن صورت می گیرد و سپس برحسبمیلی گرم بر لیتر caco3    گزارش می شود.

 

وسایل مورد نیاز در آزمایش قلیائیت:

a)     معرف فنل فتالین

b)   معرف متیل اورانژ

c)    HCL 002. 0نرمال

d)   بورت

e)    ارلن

 

روش  اندازه گیری قلیائیتفنل فتالین(P)

برای اندازه گیری قلیائیت مقدار لازم از نمونه مورد آزمایش را برداشته ودر داخل ارلن میریزیم سپس دو قطره معرف فنل فتالین اضافه میکنیمدراین حالت رنگ نمونه صورتی می شود سپس با محلول HCL002.0نرمال که در داخل بورت قرار دارد عمل تیتراسیون را انجام میدهیم  تارنگ نمونه  ازبین برود وکاملا بی رنگ شود در پایان مقدار اسید مصرفی را یاد داشت کرده واز رابطه زیر مقدار قلیائیت را محاصبه میکنیم.

A.حجم نمونه مصرفی

N.نرمالیته اسید       قلیایت(p)=(A.N )50000نمونه حجم

 

 اندازه گیری قلیائیت متیل اورانژ(M)

نمونه ای که در آزمایش اول مورد استفاده قرار گرفت را دوباره برمیداریم ودو قطره از معرف متیل اورانژ را در ارلن میریزیم در این حالت رنگ نمونه زرد میشود سپس با اسید تیتر میکنیم تارنگ آن بهنارنجی تبدیل شود .

مقدار اسید مصرفیرا یاد داشت کرده واز رابطه زیر مقدار قلیایت محاصبه میشود:

 

B :حجم اسید مصرفی                                                                                      

N :نرمالیته اسید        قلیایت( M)=( B.N )50000نمونه حجم

 

 

v   انجام آزمایش در آزمایشگاه

نمونه شماره 1

قلیائیت فنل فتالین(P)

 ابتدا مقدار 20میلی لیتر از نمونه را با پیپت برداشتیم ودر ارلن ریختیم سپس دو قطره از معرف فنل فتالین را به آن اضافه کردیم که پس از هم زدن رنگ نمونه به صورتی تبدیل شد که بیان گر آنست که قلیایت بالا تر از 8.3است سپس بورت را از اسید پر میکنیم وعمل تیتراسیون را انجام میدهیم تا رنگ نمونه بی رنگ شود مقدار اسید مصرفی را یاد داشت کرده ومقدار قلیایت را محاصبه میکنیم.

ü    مقدار اولیه اسید26.9سی سی

ü    مقدار نهای اسید29.8سی سی

ü    مقدار مصرفی

 

 

 

 

قلیائیت متیل اورانژ(M)

نمونه موردآزمایش در آزمایش اول را برداشته ودو قطره از معرف متیل اورانژ را به آن اضافه کردیم رنگ نمونه به زرد تبدیل شود سپس با اسید عمل تیتراسیون را انجام دادیم تا رنگ نمونه به نارنجی تبدیل شود ومقدار اسید مصرفی را یاد داشت کردیم واز رابطه زیر مقدار قلیایت را محاسبه کردیم.

ü    مقدار اولیه اسید29.8سی سی

ü    مقدار نهای اسید31.4سی سی

ü    مقدار اسید مصرفی

 

 

 

 

 

 

نمونه شماره 2

 

مقدار20میلی لیتر از نمونه را با پیپت برداشتیم ودر داخل ارلن ریختیم سپس دو قطره از معرف فنل فتالین را اضافه کردیم هیچ تغیر رنگی مشاهده نشد که بیانگر آنست که قلیائیت فنل فتالینی وجود ندارد در ادامه آزمایش دو قطره متیل ارانژ اضافه کردیم که رنگ آن به زرد تبدیل شد سپس با اسید عمل تیتراسیون را انجام دادیم تا رنگ نمونه به نارنجی تبدیل شد ودر پایان از رابطه زیر مقدار قلیائیت را محاسبه کردیم:

ü    مقدار اولیه اسید 43.8سی سی

ü    مقدار نهای اسید 41.4 سی سی

ü    مقدار اسید مصرفی

 

 

 

 

 

 

محدودیتهای قلیائیت:

اثرات منفی قلیائیت در مقادیر زیاد طعم تلخی به آب می دهد. در عین حال نگرانی اساسی در مورد آب قلیائی واکنشهایی است که می توانند بین قلیائیت و بعضی از کاتیونها در آب رخ دهد. رسوب حاصل می تواند باعث مسدود شدن لوله ها و دیگر ملزومات شبکه آبرسانی شود. لازم به ذکر است هر چه قلیائیت ساده کمتر و قلیائیت کل بیشتر باشد، PH آب کمتر است و هر چه قلیائیت ساده بیشتر شود PH آب بیشتر است و این نکته قابل انتظار است چرا که قلیائیت ساده معرف غلظت یونهای هیدرواکسید و کربنات است که در PH های خیلی قلیایی دارای غلظت قابل توجه است.

قلیائیت زدایی Dealkalization

معمولا شرایط بهره برداری در مورد دیگهای بخار و یا آبهای فرایندی، حکم می کند که مقادیر سختی و قلیائیت کاهش داده شوند ولی حذف دیگر املاح لازم نیست. سختی گیری زئولیتی، قلیائیت را کاهش نمی دهد و در عمل نیز نمک زایی هزینه زیادی دارد. در چنین شرایطی فرایند قلیائیت زایی بکار برده می شود.

قلیائیت زایی از نوع زئولیت سدیم/ زئولیت هیدروژن (جریان تقسیم شده) و با قلیائیت زایی کلرید-آنیونی و قلیائیت زایی با کاتیون گر ضعیف، روشهای معمول برای این کار هستند.

 

v   اندازه گیری مقدار دی اکسید کربن در آب

 

دی اکسید کربن باعث خوردگی لوله های آب وتولید اسید میشود برای اندازه گیری این پارامتر از یک باز استفاده میشود.

روش انجام آزمایش

ابتدا باید مقداری از نمونه را برداشته ودر داخل ارلن بریزم سپس دو قطره از معرف فنل فتالین را به آن اضافه میکنیم ودر پایان با NaoHکه یک باز است عمل تیتراسیون را انجام میدهیم تا رنگ نمونه به صورتی تبدیل شود.

 

وسایل مورد نیاز

ü    معرف فنل فتالین

ü    یک باز قوی برای تیتراسیون NaoH

ü    ارلن

ü    پیپت

ü    بورت

ü     

انجام آزمایش در آزمایشگاه

ابتدا 20میلی لیتر از نمونه را با پیپت برداشتیم ودر داخل ارلن ریختیم سپس دو قطره از معرف فنل فتالین را به آن اضافه کردیم پس از هم زدن هیچ تغیر رنگی مشاهده نشد سپس عمل تیتراسیون را انجام دادیم تابه رنگ صورتی رسیدیم مقدار باز مصرفی را یاد داشت کرده واز رابطه زیر مقدار دی اکسید کربن نمونه را اندازه میگیریم.

مقدار اولیه باز 21.2سی سی

مقدار نهای باز 23سی سی

مقدار اسید مصرفی