Chimica industriale III - la determinazione della durezza dell'acqua

Mezzina Daniele 21 Marzo 2012

Determinazione della durezza

Esperienza 1

C :

ENNI TEORICI

Lo scopo dell’esperienza è la determinazione della durezza in diversi campioni di acqua. La durezza è

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determinata dalla presenza di cationi polivalenti disciolti, principalmente Ca e Mg . È importante

conoscere la durezza di un acqua perché in un impianto, per esempio, un acqua dura formerebbe dei

depositi che andrebbero ad ostruire le tubature fornendo diversi problemi fino ad un rischio di esplosione

di quest’ultime. Per determinare la durezza si può usare un metodo idrotimetrico (metodo Boutrn –

Boudet) che però è molto impreciso oltre che soggettivo. Il metodo utilizzato in laboratorio invece è stata

una determinazione complessi metrica impiegando EDTA. Per determinare la durezza totale è stato

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utilizzato il NET che complessa il Mg ,ma non il Ca , dando una colorazione alla soluzione rosso vino. In

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seguito titolando questa soluzione con EDTA è possibile osservare come questo reagisce con gli ioni Ca e

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Mg liberi. Una volta complessati questi ioni l’EDTA va a strappare gli ioni dal complesso NET-Mg facendo

variare la soluzione da rosso vino a azzurro cielo, classica colorazione del NET non complessato. È possibile

usare EDTA 0.01M perché il complesso che si forma avviene sempre con stechiometria 1:1 e quindi

possiamo adoperare la concentrazione molare e non quella normale. Inoltre è necessario lavorare a pH 10

2--

in modo da spostare l’equilibrio per le reazioni dell’EDTA ed avere la forma EH che è quella utile alla

reazione:

2-- ++ -- +



EH + Ca ECa + 2H

Per determinare invece la durezza calcica si procede in modo differente. Si porta il pH a 12 usando NaOH

2N dove a questi valori il Mg precipita come idrossido e quindi non contribuisce nella titolazione. A questi

valori di pH non è possibile utilizzare il NET, oltre che quest’ultimo non complessa il Calcio e quindi sarebbe

inutile al fine della nostra determinazione, e quindi si usa l’acido calconcarbonico che forma un complesso

++

con il Ca dando una colorazione rossa alla soluzione. Si prosegue con la titolazione con EDTA osservando

++

come quest’ultimo strappa gli ioni Ca al complesso con l’acido calconcarbonico per formare il complesso

EDTA-Ca. A questo punto una volta strappati tutti gli ioni calcio al complesso è possibile osservare il viraggio

da rosso ad azzurro trasparente.

Per determinare il magnesio si procede per via aritmetica ovvero conoscendo la durezza totale e la durezza

calcia è possibile per differenza di queste due determinare quella magnesiaca. 1