صنایع شیمیائی

عنوان : اندازه گيری سختی آب (1)

هدف آزمایش :  اندازه گيري يون هاي كلسيم و منيزيم موجود در آب هاي قابل شرب شهري – آشنايي با انواع سختي آب

مقدمه و تئوري:

سختي آب : ناشي از املاح كلسيم و منيزيم و به ميزان كمتر ناشي از املاح آلومينيم ، روي ، منگنز، آهن و .. است.

اهمیت سختی آب

مقدار سختی آب ، علاوه بر اینکه در آبهای صنعتی اهمیت وافر دارد، از نظر بهداشت عمومی نیز اهمیت خاصی دارد. کلسیم که یکی از عوامل سختی آب است، در رشد استخوان و حفظ تعادل بدن دخالت داشته، ولی به همان اندازه ، سولفات کلسیم به علت کمی قابلیت هضم ، ناراحتی هایی در دستگاه هاضمه بوجود می‌آورد.

گاهی توصیه می‌شود که جهت تامین بهداشت و سلامت مصرف کنندگان ، آهک به آب آشامیدنی افزوده شود. بعضی دانشمندان معتقدند، بهتر است کلسیم و منیزیم لازم بدن توسط غذا تامین شود و حتی‌الامکان از آبهای سبک برای شرب استفاده شود. باید توجه داشت که بدن نسبت به سنگینی موجود در آب مورد مصرف خود حساسیت دارد، چنانچه این نوشیدنی تغییر یابد، ممکن است در دستگاه گوارش ایجاد اخلال نماید و این موضوع را به اصطلاح آب به آب شدن می‌گویند.

زیانهای سختی آب:

1- ایجاد سوء هاضمه.

2- کدر کردن آب جوش.

3- گوارایی آب را کم میکند.

4- دیر شدن پخت و پز به ویژه در مورد حبوبات و سبزیجات.

5- سختی آب در واکنش با صابون، رسوبهایی ایجاد میکند که در منافذ پوست باقی می‌ مانند و باعث زبری پوست میشوند

6- ایجاد رسوب و اتلاف انرژی در لوله و دستگاههایی که آب گرم دارند.

7- مصرف پاک کننده بیشتر برای شستشو.

سختي موقت : سختی موقت (Temporary Hardner) را سختی کربناتی (Carbonate Hardner) نیز می‌نامند. این سختی ، مولود بی‌کربنات کلسیم و منیزیم است که عمدتا به کمک حرارت و یا استفاده از كربنات كلسيم از بين ميرود.

در اينجا بي كربنات ها به شكل كربنات رسوب كرده و سختي از بين مي رود.

سختي دائم : سختی دائم (Permanent Hardner) را سختی غیرکربناتی (Noncarbonate Hardner) نیز می‌نامند. این سختی ، با حرارت دادن قابل حذف نیست.

مولود كلريد، سولفات ، نيترات، هيدروكسيد، منيزيم ، و كلسيم است. براي از بين بردن سختي دائم از نرم كننده هاي يوني ( تبادل كننده هاي يوني ) مثل فسفات سديم استفاده مي شود.

سختي آب را بر حسب ppm كربنات كلسيم ( ميلي گرم كربنات كلسيم در 1 ليتر آب ) گزارش مي دهند.

وسایل :

بورت 25 ml – بشر 150 ml – بشر 250 ml – ارلن ماير 250 ml – پيپت حجم سنجي

مواد :

محلول كلريدريك اسيد 0.1 M استاندارد – شناساگر متيل اورانژ – يك نمونه از آب سخت

روش کار :

1- ارلن را شسته و 25 ميلي ليتر آب شهر ( آب سخت؛ تيتر شونده ) را در ارلن ميريزيم.

2- دو قطره متيل اورانژ ( شناساگر ) را به آن اضافه ميكنيم. ( متيل اورنژ براي تشخيص نقطه ي پاياني مورد استفاده قرار ميگيرد. ) مشاهده مي شود كه محلول به رنگ زرد در خواهد آمد.

3- بورت را با كمي HCl شستشو داده  و سپس بورت را با حجمي دلخواه ، از HCl  با غلظت 0.1 M پر مي كنيم.

4- HCl ( تيترانت ) را با بورت قطره قطره به محلول ارلن اضافه ميكنيم. مشاهده مي گرد كه محلول به رنگ نارنجي در خواهد آمد.

متيل اورانژ در محلول بازي به رنگ زرد و در محلول اسيدي نارنجي مي شود.

محاسبه :

نتيجه : طبق جدول زير به دست آوردن عدد 800 براي سختي آب غير طبيعي است. در اين آزمايش به علت عدم شستشوي كامل بورت و در نتيجه وجود مقداري از محلولي ديگر در آن باعث اشتباه در اندازه گيري ها شد.