Hidrológiai Közlöny 1952 (32. évfolyam)

11-12. szám - Csajághy Gábor–Tolnay Vera: A víz összes keménységének, valamint kalcium- és magnéziumtartalmának helyszíni meghatározása

Hidrológiai Közlöny 32. évf. 1952. 11 — 12. sz. magnézium jelenlétében egy gyengén ionizáló (K = 10

7,

0), élénk borvörös színű vízoldható magnéziumkomplex keletkezik. Ha ilyen oldathoz nátriumverzenátot csepegtetünk, a verzenát először megköti a szabad magnézium-ionokat, majd fokozatosan kivonja a festékből is és az oldat színe éles átcsapással kékre változik. A festék kalcium-ionokkal lazakötésű komplex vegyületet ad, amely nem eléggé állandó ahhoz, hogy a magnéziumhoz hasonló módon indikátorul szolgáljon. Tehát tisztán kalciumionokat tartalmazó oldat nem titrálható közvetlenül verzenáttal, mivel az átmenet nem eléggé éles. Ha ismert mennyiségű magnézium-iont adunlk az oldathoz, a verzenát először meglköti a szabad kalcium-, utána a szabad magnéziumionokat s végül a festékből is kivonva a magnéziumot, éles színátcsapást kapunk. Nem szükséges azonban ismert mennyiségű magnézium hozzáadása. Célszerűbben úgy járhatunk el. hogy a verzenát-oldathoz adunk — még annak beállítása előtt — bizonyos mennyiségű magnéziumot s így titrálás közben fokozatosan jut az éles színátcsapáshoz .szükséges magnézium az oldatba. A titrálásra legkedvezőbb a 10 körüli pH érték. A vizsgálandó vízminta pH-ját pufferoldattal állítjuk be 10-re. Nátriumhidroxid-nátriumborát, nátriumhidroxid-nátriumszulfid, vagv ezek elegye, továbbá ammoniumklorid-ammoniumhidroxid puffer használatos leginkább. A különféle pufferok hatását megvizsgálva azt tapasztaltuk, hogy a kalciumkloridból és magnéziumszulfátból készített mesterséges oldatoknál jobban bevált az ammoniumklorid-ammoniumhidroxid puffer. Természetes vizeknél azonban nem húzódott el annyira a titrálás végpontja, ha ammoniumhidroxid-amnioniumklorid puffer helyett nátriumhidroxid-nátriumszulfid-nátriumborát puffert használtunk. Utóbbival még akkor is jó színátcsapást kaptunk, mikor a benne lévő nátriumszulfid több hónap után máiteljesen elbomlott. A természetes vizekben normális mennyiségben jelenlevő ionok nem zavarják a meghatározást. Néha előfordul, hogy elhúzódik a végpont, ami abból áll. hogy megkapjuk ugyan a kék színt, de az néhány perc múlva visszaváltozik piros árnyalatúra. Ennek valószínűleg a vízben levő ismeretlen összetételű szerves anyag az oka. A kétszeres hígítás minden esetben segített ezen, bár a meghatározás enélkül is pontos volt. csak addig kellett a végső cseppek hozzáadását folytatni, minden csepp hozzáadása után pár percig várva, míg a kék szín állandó nem maradt. Természetes vizeinkben leggyakrabban előforduló alkatrészek közül irodalmi nrlntok szerint nem zavarnak a következők: Fe 20 mg, Fe + + + 20 mer, Al

+ 10 m», Cl~ 10 000 mg, S<V" 10 000 mg, P0

4 100 insr. N0

2~ 500 mg, NO

a 500 mg, C0

3 1000 mg, Si0

2~- 200 mg és Mn + I—2 mg/liter mennyiségig. Amint az alábbi táblázatokból is látható, az eljárás igen pontos. Ebből a szempontból fölülmúlja az összes eddigi laboratóriumi módszereket. Az eredmények pontosságát nem befolyásolja, hogy a kalcium- és magnézium-ion közül melyik van túlsúlyban. Nincs értelme nagyobb pontosság elérése céljából kettőnél több párhuzamos meghatározást végezni, mert akárhányszor ismételjük is meg a kísérletet, mindig ugyanazt a cseppszámot kapjuk. Még a 45 fok keménységű vizek is hígítás nélkül litrálhatók, tehát a módszer nemcsak limnológiai célokra alkalmas, ahol tudvalevőleg lágy, vagy közepes keménységű vizek vizsgálatáról van leginkább szó. A minta hígítása csupán annyiban változtatja meg az eredményeket, hogy a páratlan számú cseppet fogyasztó minta hígítva nem ad egészszámú cseppfogyasztást s így a hígítatlan és hígított minta fogyasztása között legfeljebb egy csepp különbség lehet. 1. táblázat Különböző higításii természetes vizek összes keménysége n-k

0-l>an Jelzés Hígítás nélkül j Kétszeres hiúit ás 1 ! Négyszeres hígítás Gravimetriái m ghatározá1. Vízvezetéki víz . 11.08 11,08 11,08 11 02 2. Kőszeg. Szabóhegyi kút 16,91 17.09 17,09 17.19 3. Perbál kútvíz . 18.27 18 46 18 46 18 48 1. Széchenyi-fürdő, állott víz 24.18 24 18 24 37 24 32 5. Széchenyi-fürdő, friss víz 30,09 30.27 30.27 30,57 6. Bak, kútvíz . . . 45 04 45,04 45.04 ' 45,77 Mesterséges oldatoknál nagyobb pontosságol értünk el, mint a természetes vizeknél. Az előbbieknél csupán századfokokban van eltérés a számított és kapott keménységi értékek között. II. táblázat Mesterséges vizek i Verzcnittul titráha Számított írtékek j össz. kem. Ca mg/1 Mg mg/l ossz. kem. Camg/1 Mg mg 1 . SZ. 11 36 39 75 24,28 11,42 40,11 25,23 2. sz. 11,36 59 88 12 87 11 32 60.17 12 61 3. sz. 11.54 19,89 38 02 11,51 20,05 37 81 4. sz. 22.20 74 97 50 81 22,13 75 21 50.45 A természetes vizeknél a gravimetriásán kapott értékek rendszerint valamivel magasabbak. Valószínűleg nem ezek, hanem a verzenáttal kapott értékek a helyesek, mivel a szállópor. oklúzió és a vegyszerek tisztátlansága itt nem befolyásolhatja az eredményeket. Érdekesek az 1 táblázatban a 6-os sz. vízminta adatai. E minta gravimetriás meghatározásánál nem választottuk le a kovasavat a kalcium leválasztása előtt, ez az oka a kiugróan magas értéknek. Ez egyúttal intő példa arra is, hogy a víz kalcium- és magnéziumtartalmának meghatározásánál menynyire fontos a kovasav tökéletes elválasztása.