Galvenā atšķirība - sārmainība pret cietību
Lai gan ūdens klāj 71,1% no zemes garozas, ūdens visur nav vienāds. Tomēr ūdens ir vienīgā neorganiskā viela, kas dabiski var pastāvēt visos trīs agregātstāvokļos kā šķidrs ūdens, ledus vai ūdens tvaiki. Tas ir saistīts ar temperatūras svārstībām. Atkarībā no tajā izšķīdinātajām sastāvdaļām ūdens dažādās vietās var atšķirties pēc krāsas, garšas vai ķīmiskā sastāva. Piemēram, jūras ūdens krietni atšķiras no ūdens parauga no akas. Tāpēc, lai pārbaudītu ūdens kvalitāti, ir ieviesti ūdens testēšanas parametri. Sārmainība un cietība ir tādi parametri, kas ir ļoti svarīgi faktori, kas jāpārbauda pirms ūdens lietošanas. Galvenā atšķirība starp sārmainību un cietību ir tāda, ka sārmainība mēra kopējo ūdenī esošo bāzu daudzumu, savukārt cietība mēra kopējo divvērtīgo sāļu daudzumu (koncentrāciju).
Kas ir sārmainība?
Sārmainība ir ūdens spēja saglabāt pH stabilu. Citiem vārdiem sakot, sārmainība ir ūdens spēja neitralizēt skābes. Sārmainības pakāpe galvenokārt ir atkarīga no augsnes vai akmeņiem, kuriem tā iet cauri. Sārmainība galvenokārt rodas ūdenī esošo karbonātu sugu klātbūtnes dēļ. Tas ir saistīts ar ūdens bāziskumu. Sārmainība rodas galvenokārt no hidroksīdiem vai bāzēm. Karbonātu sugas veicina sārmainību nekā citas pamata sugas, jo dabā ūdenī ir sastopams ievērojams daudzums karbonātu.
Sārmainība ir svarīgs parametrs, jo tas var tieši ietekmēt ūdens dzīvi. Labākais pH diapazons, lai ūdens dzīvnieki varētu pareizi funkcionēt, ir 6,0–9,0 pH. Sārmainība palīdz uzturēt šo ūdenstilpņu pH. To mēra, izmantojot skābes-bāzes titrēšanu. Šajā titrēšanas laikā mēra skābes daudzumu, ko var neitralizēt ar ūdens paraugu. Karbonātu veidi neitralizēs skābi, un beigu punkts tiek iegūts, kad visas karbonātu sugas ir patērētas.
01. attēls: sārmu ūdens Mono ezerā
Kas ir cietība?
Ūdens cietība ir kopējā ūdenī esošo divvērtīgo jonu koncentrācijas mērījums. Dažu ūdenī esošo divvērtīgo jonu piemēri ir kalcija joni, magnija joni un Fe2+ joni. Tomēr kalcijs un magnijs ir visizplatītākie ūdens cietības avoti. Cietības mērvienība ir ppm uz CaCO3 ekvivalentu. Ir divu veidu ūdens cietība:
Pagaidu cietība
Pagaidu cietība rodas kalcija hidrogēnkarbonāta (Ca (HCO3)2) un magnija hidrogēnkarbonāta (Mg (HCO) dēļ) 3)2). Abas sugas karsējot sadalās un CaCO3 vai MgCO3 nokrišņi. Tāpēc īslaicīgo cietību var noņemt ar verdošu ūdeni.
Pastāvīgā cietība
Pastāvīga ūdens cietība rodas kalcija sulfāta klātbūtnes dēļ. To nevar noņemt ar verdošu ūdeni.
Nātrija karbonātu var izmantot gan īslaicīgai, gan pastāvīgai cietībai, lai mīkstinātu cietos atkritumus. Nātrija karbonāts ir izšķīdināts ūdenī un nodrošina pietiekami daudz karbonāta jonu, lai reaģētu ar kalcija joniem ūdenī. Tas palīdz mīkstināt cieto ūdeni.
Ūdens cietību var viegli noteikt ar EDTA titrēšanu. EDTA saistīsies gan ar kalcija, gan magnija joniem; tādējādi tas var noteikt esošo jonu daudzumu.
Kādas ir līdzības starp sārmainību un cietību?
Jēdzieni sārmainība un cietība bieži tiek sajaukti, jo tiem ir vairākas kopīgas līdzības. Viena no šādām līdzībām ir tāda, ka mērvienība abiem parametriem ir vienāda, kas ir ppm (daļiņas uz miljonu) CaCO3 ekvivalentos.
Vēl viena līdzība ir tāda, ka ūdens cietība un sārmainība galvenokārt rodas no kaļķakmens vai dolomīta avotiem dabā. Tas notiek, kad ūdens iet cauri akmeņiem un uzņem minerālvielas, kas izraisa sārmainību un cietību. Kad kaļķakmens un dolomīts izšķīst ūdenī, kalcija joni, magnija joni un karbonātu veidi tiek sajaukti ar ūdeni. Kalcija un magnija joni rada ūdens cietību un sārmainību rodas karbonātu klātbūtnes dēļ.
Kāda ir atšķirība starp sārmainību un cietību?
Sārmainība pret cietību |
|
| Sārmainība ir ūdens spēja pretoties pH izmaiņām, kas rodas skābju ietekmē. | Cietība ir ūdenī esošo divvērtīgo jonu kopējā daudzuma mērījums. |
| Izraisītāja suga | |
| Sārmainību galvenokārt izraisa karbonātu sugu klātbūtne. | Cietību izraisa divvērtīgie joni, piemēram, kalcija, magnija vai dzelzs joni. |
| Apņēmība | |
| Sārmainību var noteikt ar skābes-bāzes titrēšanu. | Cietību var noteikt ar EDTA titrēšanu. |
| Titrēšanas reakcijas | |
| Karbonātu veidi, kas izraisa sārmainību, var reaģēt ar stiprām skābēm fenolftaleīna un metiloranža indikatoru klātbūtnē, radot krāsas izmaiņas, kad tiek patērēti visi karbonāta joni. | Kalcija un magnija joni, kas rada cietību, var saistīties ar EDTA, un, nosakot EDTA daudzumu, var noteikt ūdens parauga cietību. |
Kopsavilkums - sārmainība pret cietību
Dabīgā ūdenī sārmainība un cietība ir sastopama dažādās pakāpēs. Tie ir parametri, ko izmanto, lai noteiktu ūdens kvalitāti. Galvenā atšķirība starp sārmainību un cietību ir tā, ka sārmainība mēra kopējo ūdenī esošo bāzu daudzumu, bet cietība mēra kopējo divvērtīgo sāļu daudzumu (koncentrāciju).
Lejupielādēt PDF versiju par sārmainību pret cietību
Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistē, kā norādīts citēšanas piezīmēs. Lūdzu, lejupielādējiet PDF versiju šeit. Atšķirība starp sārmainību un cietību.
