Hidrológiai Közlöny 1961 (41. évfolyam)
4. szám - Rappn-Sík Stefánia: Ioncserélő gyanták alkalmazása a vízanalitikában
340 Hidrológiai Közlöny 1961. 4. sz. R. Sík Stefánia: Ioncserélő gyanták alkalmazása a H + formájú kationcserélő gyantaoszlopra, az oszlop leöblítése után a lecsepegő oldatban a H' ionokat megtitráltuk. Az összes-só tartalmat a fogyott nátriumhidroxid mennyiségéből, számítottuk ki és mekv/l-ben adtuk meg. A meghatározás előtt a hidrogénkarbonátot azért célszerű elbontani, mert a gyantaoszlopon vízzé és széndioxiddá bomlik anélkül, hogy egyenértéknyi mennyiségű H + ionnal kicserélődnék. A bomláskor keletkező széndioxid a gyantaoszlop működését kedvezőtlenül befolyásolja : a gyantaoszlopban buborékok, repedések keletkeznek, amelyek az ioncserét gátolják. Ha a víz összes-só tartalmát gyantaoszlopon határozzuk meg, célszerű a H + formájú gyantát tartalmazó oszlopot használat előtt desztillált vízzel leöblíteni, mert a gyantáról állás közben is szabaddá válnak H + ionok, melyeknek mennyisége az összes-só tartalom eredményét megnöveli. Az 1. táblázatban néhány összes-só tartalom meghatározást tüntettünk fel. A táblázat első oszlopa az ioncserélő gyantán meghatározott összes-só tartalmat mutatja, a másik két oszlopban a teljes elemzés adataiból kiszámított és a kationokra, ill. az anionokra vonatkozó összes mekv/1 értékeket tüntettük fel. 1.. táblázat Összes-só tartalom meghatározása TaöA. 1. OnpedeAeHue codepoicanuH ecex coAeü [A] Ha HOHOOőMeHHBaromeH cMOJie mekvll, [Ö] K&THOH mekvl 1, pac-inTaHHbiíí no HOJiHOMy aHajiH3y, [c] aHHOH meKvl 1 Table 1. Determination of totál salt content ta] on the ion exchange resin mekv/1, cation computed from the totál anal.vsis, mekv/1 ; [6] anion mekv/1 [c] Ioncserélő gyantán mekv/1 [a] A teljes vízelemzésből számítva Ioncserélő gyantán mekv/1 [a] kation mekv/1 [b] anion mekv/1 [c] 1,824 1,812 1,820 3,262 3,267 3,286 5.425 5,432 5,389 0.000 5,921 6,024 7,320 7,344 7,321 13,068 12,984 13,111 18,462 18,637 18,479 30,698 30,412 30,833 51.160 51,219 50,521 . 96,850 97,506 96,102 Az összes-só tartalom meghatározása a következő előnyökkel jár: 1. A meghatározásból következtetni tudunk a víz töménységére, esetleg arra, hogy ásványvízjellegű vízről van szó. 2. A gyakorlatban az összes-só tartalom meghatározását a vizsgálandó víznek olyan mennyiségéből szoktuk elvégezni, mint amennyiből a szulfátot határozzuk meg. Az összes-só tartalom meghatározása kationcserélő gyantán ugyanis azonos folyamat a víz lágyításával. A vízben oldott összes kationok (Ca, Mg, Na, K stb.) a gyantán megkötődnek és H + ionokra cserélődnek ki. A H + ionok mennyiségének meghatározása után ugyanabban az oldatban a szulfát-meghatározást is elvégezhetjük. Az ioncserén alapuló lágyítási módszernek más lágyító eljárásokkal szemben az az előnye, hogy a gyantán helyesen lágyított vízben maradék keménység nincs. A szulfát-meghatározást ebben az oldatban akár súly szerint, akár EDTA-val titrálva ismert módon végezhetjük el. 3. Amennyiben a vízelemzés során az alkálifémek mennyiségét közvetlenül nem határozzuk meg, csak számítjuk, az összes-só tartalom ismeretében az alkálifémek számított mennyisége, tehát az elemzés pontossága ellenőrizhető. Ha a nitrát mennyisége a vízben nem elhanyagolható, de mennyiségét nem határozzuk meg, a többi anionok és az összes-só tartalom meghatározása után e kettő különbségéből kiszámíthatjuk. Tehát az összes-só tartalom ilyen esetekben közvetett alkálifém- illetve nitrátmeghatározásra szolgál. 2. Híg vizek töményitése ioncserélő gyantán Gyakran kerül sor olyan patak- és forrásvizek vizsgálatára, melyekben az oldott só literenként alig haladja meg a 100—150 mg-ot. Ilyenkor az elemzés pontosságának növelése céljából célszerű, ha a vizet betöményítjük, és ebben határozzuk meg a víz összetételét. A vizet bepárlással nem töményíthetjük oldhatatlan sók kiválása miatt. Ioncserélő gyantákon azonban könnyen és gyorsan elvégezhetjük a vizek töményítését. Megjegyezzük, hogy a víz hidrogénkarbonát tartalmát betöményítés előtt meg kell határozni az eredeti vízmintában. A hidrogénkarbonát ugyanis — mint már említettem — az ioncserélő gyantán elbomlik. Ha a vízből teljes elemzést akarunk készíteni, a víz betöményítéséhez két gyantaoszlopot használunk. Az elsőben, amely H formájú kationcserélő gyantából áll, az összes kationokat kötjük meg. Az első oszlopról lecsepegő folyadékot egy második oszlopra csepegtetjük, ez az oszlop anioncserélő gyantát tartalmaz szabad bázis formájában. A második oszlopról lecsepegő víz teljesen ionmentes és a két oszlop leöblítésére is használható. Az első oszlopról kis térfogatú 2n sósavval leoldjuk a kationokat : Na. K, Ca, Mg. Ezeknek mennyiségét lángfotométriásan, illetve EDTA-val térfogatosan határozzuk meg. A második oszlopot híg nátriumhidroxiddal oldjuk le, ebben az oldatban végezzük el az anionok meghatározását a hidrogénkarbonát kivételével. 3. Vizek nyomelem tartalmának íeldúsítása és elkülönítése ioncserélő oszlopon Amennyiben a víznek csak a keménységét akarjuk meghatározni, akkor a H + formájú gyantát (pl. Amberlite IR—120) tartalmazó oszlopon átcsepegtetünk lemért mennyiségű pl. 500 ml vagy 1 liter vizet. A gyantaoszlopon megkötött Ca-ot és Mg-ot híg sósavval eluáljuk, az oszlopot desztillált vízzel kimossuk. A lecsepegő oldatban, mely sokkal kisebb térfogatú, mint az eredeti víz volt, meghatározhatjuk a keménységet. Ha a vízminta igen sok alkáliföldfém-ion mellett kevés alkálifém-sót tartalmaz és az alkálifémeket akarjuk lángfotométriásan meghatározni, ez csak meglehetősen nagy hibával lehetséges sok Ca és Mg mellett. Az alkálifémek tisztán való elkülönítésére a következő módszert dolgoztuk ki :
