KATEDRA INŻYNIERII MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA

POLITECHNIKA OPOLSKA

SPRAWOZDANIE
Z ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO

CHEMIA WB
(nazwa przedmiotu)

Temat ćwiczenia:

…………………….…………………………………………………………

(temat ćwiczenia)

Ćwiczenie wykonał(a): Prowadzący:

1. ……………………… mgr inż. Jolanta Kowalska

Data wykonania ćwiczenia: …………………………

Data oddania sprawozdania: …………………………

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zbadanie twardości trzech próbek wody oraz określenie ich przydatności do celów budowlanych.

1. Wstęp teoretyczny

Twardość wody – cecha wody, będąca funkcją stężenia soli wapnia, magnezu i innych metali, które są zdolne do tworzenia soli na wyższym niż pierwszy stopniu utlenienia. Twardość wody można podzielić na:
-nietrwałą(węglanowa)-generowana przez sole kwaśne kwasu węglowego(wodorowęglany)

-trwałą-generowana przez sole innych kwasów, głownie chlorki, ale też siarczany, azotany i inne.

Ogólna twardość wody jest sumą twardości węglanowej i trwałej.

Wodę można zmiękczyć poprzez:

-destylację-rozdzielanie ciekłej mieszaniny wieloskładnikowej poprzez odparowanie, a następnie skroplenie jej składników,

-metodą termiczną- Pod wpływem ogrzewania powyżej 37^oC następuje termiczny rozpad kwaśnych węglanów wapnia i magnezu.

Ca(HCO₃)₂ --> CaCO₃ + H₂O + CO₂

2Mg(HCO₃)₂ --> Mg₂CO₃(OH)₂ + H₂O + 3CO₂
Mg₂CO₃(OH)₂ + H₂O --> 2Mg(OH)₂ + CO₂

Metodą tą można usunąć wyłącznie twardość węglanową.

-Metody chemiczne polegają na wytrącaniu nierozpuszczalnych osadów lub na wiązaniu w związki kompleksowe jonów wapnia i magnezu:

• metoda sodowo-wapienna. Wodę zadaje się wapnem gaszonym i sodą. Wapno obniża twardość węglanową (przemijającą).

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ --> 2 CaCO₃(osad) + 2H₂O
Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ --> MgCO₃(osad) + CaCO₃(osad) + 2H₂O
MgCO₃ + Ca(OH)₂ --> Mg(OH)₂(osad) + CaCO₃(osad)

• Metoda fosforanowa. Fosforan trójsodowy reaguje z jonami wapnia i magnezu tworząc nierozpuszczalne fosforany

3Ca²⁺ + 2Na₃PO₄ --> Ca₃(PO₄)₂(osad) + 6Na⁺
3Mg²⁺ + 2Na₃PO₄ --> Mg₃(PO₄)₂(osad) + 6Na⁺

1. Przebieg ćwiczenia

Do 100 ml wody, odmierzonej cylindrem do kolby stożkowej, dodano 2 krople oranżu metylowego. Woda została zabarwiona na kolor żółty. Następnie do roztworu odmierzono ilość kwasu solnego(HCl), aż do zmiany koloru roztworu na łososiowy. Czynności zostały powtórzone dla każdej z 3 próbek, a ilość kwasu siarkowego dodanego do każdej z próbek, prezentuje poniższa tabelka.

Nr próbki	Ilośc HCl [ml]
1	0,2
2	0,7
3	8,7

1. Wyniki

Stopień twardości wody prezentuje poniższa tabela.

TABELA

Próbka nr 1, to woda destylowana, czyli woda bardzo miękka.
Próbka nr 2, to woda bardzo miękka.
Próbka nr 3, to woda bardzo twarda.

1. Wnioski

- wszystkie próbki posiadają twardość bardzo miękką, dzięki czemu nadają się w wielu branżach np. woda do chłodzenia urządzeń, czy w sieciach ciepłowniczych

wg. polskich norm wody te nie nadają się do picia(woda pitna powinna wynosić 60-500 mg CaCO₃/dm³ (3,4- 28 n°)- picie takiej wody może spowodować negatywny wpływ na życie człowieka

- z gospodarczego punktu widzenia woda miękka zwiększa efektywność prania. Kąpiel w takiej wodzie powoduje, że skóra jest gładka. Ochrania ona również urządzenia np. czajniki, ekspresy do kawy przed osadzaniem się kamienia.