3.3. Odkyselování vody aeracíKyselost přírodních vod způsobuje především kyselina uhličitá. Její odstranění lzedosáhnou aerací, při čemž dochází k postupnému vypuzování (stripování) plynného CO 2z vody a rovnováha mezi CO 2 a H 2 CO 3 dle rovnice [3.7] se posunuje zprava do leva ažzůstane jen tak zvané rovnovážné množství CO 2 , úměrné koncentraci HCO 3 - ve vodě (vizdalší cvičení). Odkyselování vody je časovým dějem a jeho rychlost závisí vedle složení vodyna intenzitě aerace.Úkol 3.6. Proveďte odstranění CO 2 z vody (odkyselení) aeracía) Proveďte analýzu kyselé vody (pitná voda obohacená CO 2 ).Stanovte: pH, KNK 4,5 a ZNK 8,3 (14. kapitola). Při stanovení ZNK 8,3 v neupravené voděpostupujte podle poznámky (1) a (3) k tomuto stanovení.b) Pitnou vodu obohacenou CO 2 provzdušňujte pomocí akvarijního dmychadla a v časech tminut odebírejte vzorky k analýze. Ve vzorcích stanovte ZNK 8,3 . Sestrojte závislosthodnot ZNK 8,3 (osa y) na čase (osa x).t = 1 – 5 – 10 – 15 minutc) Po ukončení aerace stanovte ve vodě vedle ZNK 8,3 i pH a KNK 4,5 . Hodnota pHv upravené vodě (po provedené aeraci) se oproti hodnotě pH v neupravené vodě zvýší.Hodnota KNK 4,5 zůstane nezměněna.Příkladdoba aerace min 0 1 5 10 15ZNK 8,3 mmol.l -1 7,7 7,2 5,6 4,1 2,9pH 5,90 - - - 6,31KNK 4,5 mmol.l -1 3,9 - - - 3,93.4. Odkyselování vody chemickým způsobem (alkalizací)Princip chemického způsobu odkyselení vody spočívá v neutralizaci kyseliny uhličitédo 1.stupně podle rovnice [3.8]. K neutralizaci se používá NaOH nebo Ca(OH) 2 . Z rovnice[3.8] vyplývá, že na pro odstranění 1 molu H 2 CO 3 jeho převedením na HCO 3 - je třeba 1 moliontů OH - , neboli 1 mol NaOH nebo 1/2 molu Ca(OH) 2 .Dávka hydroxidu se vypočte z bilanční rovnosti molů H 2 CO 3 a iontů OH - , tedy dlerovnice:V zás .c(OH - ) = V kv .c(H 2 CO 3 ) [3.11]kde V zás resp. V kv je objem hydroxidu, resp. objem kyselé vody (ve stejných objemovýchjednotkách, např. ml), c(H 2 CO 3 ) je látková koncentrace kyseliny uhličité v kyselé vodě ac(OH - ) je látková koncentrace iontů OH - v hydroxidu (koncentrační údaje musí být vyjádřenyve stejných jednotkách (např. v mmol.l -1 ). U jednosytných hydroxidů, např. hydroxidusodného: c(OH - ) = c(NaOH), u dvojsytných hydroxidů, např. hydroxidu vápenatého: c(OH - ) =2.c(Ca(OH) 2 ).16
Úkol 3.7. Odstraňte CO 2 kyselé vody chemickým způsobem (alkalizací)Zadání: odkyselení vody objemu 350 ml.a) Proveďte analýzu kyselé vody (pitná voda obohacená CO 2 ).Stanovte: pH, KNK 4,5 a ZNK 8,3 .b) K alkalizaci použijte roztok NaOH o přibližné koncentraci c(NaOH) = 0,5 mol.l -1 .Stanovení přesné koncentrace roztoku NaOH : Ke 2,0 ml roztoku NaOH se přidá cca 20 mldestilované vody, pár kapek roztoku fenolftaleinu a titruje se odměrným roztokem c(HCl) =0,1 mol/l do trvalého odbarvení roztoku. Spotřeba odběrného roztoku = b ml.Výpočet : c(NaOH) = 500.b.c(HCl) (mmol.l -1 ) [3.12]je-li c(HCl) přesně = 0,1 mol.l -1 ⇒ c(NaOH) = 50.b (mmol.l -1 ) [3.12a]d) Vypočtěte dávku roztoku NaOH pro neutralizaci 350 ml kyselé vody podle rovnice [3.11].Objem V zás (ml) se vypočte podle rovnice:Vzás=VZNKkv.8, 3c(NaOH )[3.13]V daném případě je V kv = 350 ml, c(H 2 CO 3 ) = ZNK 8,3 ... stanovení viz 14.kapitola (viz téžpoznámky k tomuto stanovení), c(NaOH) ... stanovení viz ad b) v tomto úkolu . Koncentracejsou v mmol/l.e) Proveďte odkyselení vody: k odměřenému množství 350 ml kyselé vody přidejtevypočtené množství roztoku NaOH. Roztoky dokonale promíchejte. Ve výslednémroztoku stanovte:pH, KNK 4,5 , ZNK 8,3V odkyselené vodě bude ve srovnání s neupravenou vodou zvýšená hodnota pH a KNK 4,5a snížená hodnota ZNK 8,3 .17