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Relazione di agenti inquinanti
Titolo : determinazione della durezza totale dell'acqua
Apparecchi impiegati :
q Beker
q Buretta 50 :1/10
q Bacchettina
q Pinza a ragno
q Piedistallo
q H2O
q EDTA 0,01 M
q Soluzione tampone Ph=10
q NET+NaCl 1%
q Imbutino
q spatola
Richiamo teorico :
q Sapere la definizione di durezza
q Sapere che cosa sono le titolazioni
q Sapere che cos'è la concentrazione
q Sapere cosa sono gli indicatori
La durezza
La Durezza Totale è la durezza propriamente detta: essa può essere espressa in gradi Francesi °F (1°F=10mg/l CaCO3) o in gradi tedeschi D (1°D=10,0mg/l CaO).
I valori consigliati sono compresi tra 15 e 50 °F che corrispondono a 8 e 28 gradi tedeschi.
La durezza totale è data dalla Durezza Temporanea e dalla Durezza Permanente.
La durezza temporanea è quella frazione della durezza totale che può essere allontanata dall'acqua con un'ebollizione prolungata;in tal modo gli ioni Ca e Mg si legano ai Carbonati e formano un composto insolubile che precipita.
Tale valore dipende evidentemente anche dalla concentrazione iniziale dei Bicarbonato presenti.
La frazione di durezza residua dopo questa operazione è detta durezza permanente ed è dovuta alla presenza di anioni diversi dai Bicarbonato, principalmente Solfati, Nitrati, Cloruri e Fluoruri.
Infine possiamo dire che un'elevata durezza dell'acqua (>30°F o 17°D) provoca incrostazioni di calcare nelle tubazioni, in particolare negli impianti di riscaldamento, e richiede nel lavaggio di biancheria un elevato consumo di detersivi, mentre un acqua molto dolce (>10°F o 4°D) può diventare corrosiva per le tubazioni metalliche.
La concentrazione
La concentrazione di una soluzione indica le diverse quantità di soluto che sono presenti in composto con un determinato solvente.
Per esprimere la concentrazione di una soluzione si usano generalmente i seguenti metodi :
composizione percentuale in peso : indica i grammi di soluto contenuti in 100 grammi di soluzione
composizione percentuale in volume : indica i grammi di soluto contenuti in 100 millilitri di soluzione
molalità indica il numero di moli di soluto sciolte in 1000grammi di solvente
molarità : indica il numero di moli di soluto contenuti in un litro di soluzione
normalità : indica il numero di equivalenti di soluto contenuti in un litro di soluzione
frazione molare : indica il rapporto tra il numero di moli di soluto e di soluzione
La Molarità
Indica il numero dei moli presenti in un litro di soluzione.
Si indica con M.
La Molarità si calcola:
n° moli Pg
M = M
=
1litro PM
V (litri)
Pg= peso in grammi
PM= peso molecolare
V= volume
La Normalità
La Normalità indica il numero di equivalenti di soluto presenti in un litro di soluzione.
Si indica con N.
La Normalità si calcola :
n° equivalenti
N=
1litro
Il numero di equivalenti si calcola:
Pg
n° equivalenti =
PE
Il Peso Equivalente si calcola :
PM
PE =
n
n è diverso a seconda dei composti, infatti negli acidi n è uguale al numero di ioni di H, nelle basi n è uguale al numero degli ioni OH-, nei sali n è uguale alla valenza dei metalli
Le Titolazioni
Le titolazioni vengono utilizzate per determinare la concentrazione di un soluto in una soluzione.
Tale scopo si raggiunge aggiungendo alla soluzione di concentrazione incognita una soluzione di composizione nota, in modo da determinare una reazione chimica che proceda rapidamente.in genere, la soluzione reattiva viene aggiunta goccia a goccia, utilizzando una buretta, in modo che al termine della reazione sia immediato misurare il volume di reattivo aggiunto; da questa misura si risale alla concentrazione di soluto nella soluzione.
Le titolazioni si usano spesso per stabilire la concentrazione di soluzioni basiche, in tal caso si misura il volume della soluzione di un acido necessario per portare a completamento la reazione di neutralizzazione.
Esistono altri tipi di reazioni di titolazione, ad esempio si può valutare la concentrazione dello ione cloro in una soluzione facendola reagire con una soluzione che abbia una concentrazione nota di nitrato di argento
Gli Indicatori
Gli indicatori sono generalmente coloranti organici che hanno le proprietà degli acidi deboli.
La loro caratteristica è quella di avere un colore nella forma non dissociata e un altro nella forma dissociata nei singoli ioni, che si raggiunge superando una certa soglia di pH.
Queste sostanze indicatrici vengono spesso utilizzate per misurare l'acidità-basicità di una soluzione.
Il viraggio di un indicatore è il valore intermedio di un intervallo durante il quale l'indicatore cambia progressivamente colore.
Per esempio, la fenolftaleina inizia a cambiare colore a pH =8.3
La fenolftaleina è normalmente incolore e assume un colore viola quando il pH della soluzione supera il valore di 8.3
Inizialmente si effettua l'avvinaggio del beker e della buretta.
L'avvinaggio è il lavaggio, con pochissima quantità della soluzione che si deve utilizzare, degli strumenti che poi si andranno ad usare.
In questo caso avvineremo la buretta con l' EDTA (titriplex) e il beker con l'acqua
Versiamo all'interno del beker 100ml di H2O,poi 1ml di soluzione tampone e successivamente una punta di spatola di NET
In un secondo momento riempiremo con cura, con l'aiuto di un imbutino, la buretta con EDTA, successivamente inizieremo a farlo defluire goccia a goccia.
Contemporaneamente al defluire dell'EDTA inizieremo ad agitare con una bacchettina la soluzione nel beker, in modo da favorire un corretto mescolamento.
Infine, noteremo che la soluzione nel beker virerà dal rosa/fuxia al blu.
Ogni ml di EDTA consumato per titolare l' H2O corrisponde a 1°Francese
ml di EDTA 0.01M usati = °Francesi di durezza
21,2ml di EDTA 0,01M Usati = 21,2°Francesi di durezza
Inoltre grazie alle analisi effettuate possiamo affermare che l'acqua campionata non è un acqua particolarmente dura
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