كيفية حساب القلوية كما تركيز CaCO3

المحتوى

• TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
• أهمية القلوية
• وحدات القلوية
• التحضير للاختبار
• جهاز اختبار ومنهجية
• حساب القلوية
• تفسير النتائج

الماء النقي لا وجود له في الطبيعة. حتى في البيئات الصناعية ، لا تستمر نقاوة الماء بعد فتح الزجاجة. يذوب الماء مواد أكثر من أي سائل معروف آخر. في الواقع ، يجد معظم الناس أن المياه "النقية" ذات أذواق غريبة. تعتمد الحياة على قدرة المياه على إذابة العديد من المواد ، والمواد الكيميائية الذائبة في المياه تحدد بعض الظروف المادية الحرجة للنظم الإيكولوجية. اثنين من الشروط الهامة والمترابطة المتعلقة بالمياه هي الحموضة والقلوية.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)

استخدم هذه المعادلة لحساب القلوية من حيث CaCO₃: Alk (mg / L CaCO₃) = Alk (meq / L) x (1mmol CaCO₃me 2meq) × (100.087mg CaCO₃÷ 1mmol CaCO₃) = (50044xBxC_أXCF) ÷ V_س. المتغيرات المستخدمة هي حجم الحمض (B) المستخدم في المعايرة ، وتركيز الحمض (C_أ) ، حجم الماء في العينة (V_س) وعامل تصحيح (CF) ، إذا لزم الأمر.

أهمية القلوية

تحدد القلوية الكيفية التي يقاوم بها الماء التغيرات في درجة الحموضة ، لا سيما المقاومة لتصبح حمضية. قلوية أعلى تعني مقاومة أعلى للتغيرات في درجة الحموضة. يمكن أن تكون التغييرات في درجة الحموضة مدمرة للنظام البيئي. تتطلب العديد من النباتات والحيوانات المائية نطاقًا ضيقًا جدًا من الأس الهيدروجيني للبقاء. حتى الحيوانات الأقل حساسية من الأس الهيدروجيني تعاني إذا كانت التغيرات في الأس الهيدروجيني تؤثر على السلسلة الغذائية. بالإضافة إلى النظام البيئي الطبيعي ، تؤثر القلوية على أنظمة مياه الصرف الصحي ومدى ملاءمتها للري. تؤثر القلوية ، والتي يشار إليها أيضًا باسم صلابة المياه ، على أنظمة المياه المنزلية عن طريق بناء رواسب معدنية في الأنابيب والمقالي ، وكذلك زيادة كمية الصابون التي يستخدمها الناس عن طريق تثبيط الرغوة.

وحدات القلوية

تقيس القلوية كمية الكالسيوم والمغنيسيوم والأيونات الأخرى المعدلة للحمض. قد يتم الإبلاغ عن القلوية من حيث كربونات الكالسيوم ، CaCO₃. عادة ما يتم قياس القلوية والإبلاغ عنها من حيث أجزاء لكل مليون (جزء في المليون) أو الحبوب لكل غالون.

التحضير للاختبار

الطريقة الموصى بها لتحديد القلوية تستخدم معايرة نقطة الانعكاس (IPT) بمحلول حمض الكبريتيك. حتى عند استخدام محلول حمض الكبريتيك 0.01639N المتوفر تجارياً ، تأكد من اختبار المحلول مقابل معيار كربونات الصوديوم. يمكن استخدام تركيزات مختلفة من الأحماض ، خاصة مع القلويات المنخفضة ، ولكن يجب مقارنة الحمض بالمعيار.

يجب أن تمثل عينات المياه الظروف البيئية ، لذا فإن التعرض لأشعة الشمس أو الغبار أو المطر أو الملوثات الأخرى قد يغير نتائج الاختبار. مع مرور الوقت ، قد تؤثر التغيرات في درجات الحرارة أيضًا على جودة العينة ، لذلك يجب أن تبقى العينات في درجة حرارة البيئة الأصلية. بالنسبة لاختبارات القلوية ، قم بتصفية عينات المياه من خلال غشاء 0.45 ميكرون حيث تعني الوحدة ميكرومتر ، أو ميكرون. ميكرومتر يساوي 10^-6 متر أو مليون من المتر.

تستخدم معظم الاختبارات عينة خمسين مليلتر (50 مل) في دورق سعة 100 مل ، ولكن بالنسبة لعينات القلوية المنخفضة ، يمكن استخدام عينة أكبر من 100 مل.

جهاز اختبار ومنهجية

تستخدم طريقة الاختبار المفضلة مجموعة زجاجية ، ولكن يمكن أيضًا استخدام مقياس رقمي. تأكد من أن البوري نظيف وجاف حتى لا يتم تخفيف محلول الحمض.

استخدام منهجية المعايرة القياسية مع عناية خاصة تؤخذ حول درجة الحموضة 8.3 ودرجة الحموضة 4.5. لإيجاد القلوية من حيث كربونات الكالسيوم ، احرص بشكل خاص عند اقتراب درجة الحموضة من الرقم الهيدروجيني 4.5.

حساب القلوية

تجد صيغة حساب القلوية نسبة الحمض إلى نقطة معادلة بيكربونات. المعادلة الأولى توضح القلوية بالميلي في لتر.

استخدم هذه الصيغة للعثور على القلوية:

ALK (مل مكافئ / L) = ÷ = (1000xBxC_أXCF) ÷ V_س

تجمع المعادلة التالية معادلة القلوية مع عامل التحويل لحساب القلوية في CaCO₃:

Alk (mg / L CaCO₃) = Alk (meq / L) x (1mmol CaCO₃me 2meq) × (100.087mg CaCO₃÷ 1mmol CaCO₃) = (50044xBxC_أXCF) ÷ V_س.

يتطلب حساب القلوية معرفة:

الألك يعني القلوية

B: حجم الحمض المستخدم في المعايرة من الرقم الهيدروجيني الأصلي إلى نقطة التكافؤ (بالقرب من pH4.5) بالمليلة.

C_أ: تركيز حامض الكبريتيك معبراً عنه كحالة طبيعية N أو ميلي فائض لكل مليلتر (meq / mL).

الخامس_س: حجم العينة بالملليتر.

CF: عامل تصحيح ، إذا لزم الأمر. عامل التصحيح لخراطيش المعايرة الرقمية Hach يساوي 1.01 ؛ جميع أساليب المعايرة الأخرى لها عامل تصحيح يساوي 1.0.

نفترض أن حجم الحمض (B) المستخدم يساوي 12 ملليلتر من الحمض ، وتركيز الأحماض (C_أ) يساوي 0.01639meq / مل ، وحجم عينة المياه (V_س) يساوي 50 مل من الماء. في حالة إجراء المعايرة باستخدام قبعة قياسية ، فإن عامل التصحيح (CF) يساوي 1.0. لحساب القلوية ، أدخل هذه القيم في المعادلة الأولى. يصبح الحساب:

ALK = (1000xBxC_أXCF) ÷ V_س أو Alk (meq / L) = m 50 مل.

حل لعائدات القلوية: Alk (meq / L) = 3.9 mq / mL.

لحساب القلوية كما كربونات الكالسيوم ، استخدم هذه الصيغة لحساب القلوية في تركيز كربونات الكالسيوم (CaCO₃). أدخل القيم في الصيغة لتحديد القلوية كـ CaCO₃:

Alk (mg / L كـ CaCO₃) = (50044xBxC_أXCF) ÷ V_س.

عند إدراج قيم المثال ، تصبح المعادلة:

Alk (mg / L كـ CaCO3) = m 50 ملليلتر. حل معادلة الغلة Alk (mg / L كـ CaCO3) = 196.8mg / L.

تفسير النتائج

ملليغرام لكل لتر (ملغم / لتر) يساوي أجزاء لكل مليون (جزء في المليون). وكما هو معروف القلوية صلابة المياه. بشكل عام ، تعتبر المياه ذات الصلابة الأقل من 17.0 جزء في المليون مياه ناعمة. تعتبر المياه ذات الصلابة التي تزيد عن 180 جزءًا في المليون ماءًا شديد الصلابة في هذا المثال ، تحتوي عينة الماء على قلوية عالية جدًا.