ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΝΕΡΟΥ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ

Transcript

1 ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΝΕΡΟΥ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ

2 ΧΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ Οικιακή χρήση. Περιλαμβάνει το πόσιμο νερό, το νερό καθαρισμού σπιτιών και καταστημάτων γενικά και το νερό μαγειρέματος. Κοινοτική χρήση. Περιλαμβάνει το νερό ποτίσματος των δημόσιων χώρων, την τοπική διανομή νερού για σκοπούς πυρόσβεσης, τους υδάτινους δρόμους μεταφοράς κλπ. Βιομηχανική χρήση. Αναφέρεται σε κάθε βιομηχανία χημική ή μη, η οποία χρησιμοποιεί νερό είτε σαν πρώτη ύλη στην παραγωγή (π.χ. φάρμακα, καλλυντικά, αναψυκτικά κλπ.) είτε σαν μέσο λειτουργίας βοηθητικού εξοπλισμού (θέρμανση, ψύξη κλπ.). Στη βιομηχανική χρήση ανήκουν και οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί παραγωγής ρεύματος. Γεωργική χρήση. Περιλαμβάνει την κτηνοτροφία, τη γεωργία και την αλιεία, τομείς όπου η ποιότητα του νερού παίζει σημαντικό ρόλο.

3 ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ Καθορίζεται από πρότυπα προδιαγραφών όπου αναφέρεται : το είδος των αλάτων και η περιεκτικότητά τους Αυτές οι προδιαγραφές έχουν καθιερωθεί παγκόσμια. Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (World Health Organization) εδρεύει στη Γενεύη και εκδίδει κατά καιρούς πρότυπα περιεκτικότητας του νερού σε διάφορα άλατα ή ουσίες μόλυνσης, που καθορίζουν την καταλληλότητά του ως πόσιμο. Οι τελευταίες οδηγίες εκδόθηκαν το Στην Ελλάδα ισχύει η Κ.Υ.Α Υ2/2600/2001 (ΦΕΚ 892/Β / ) Ποιότητα του νερού ανθρώπινης κατανάλωσης, σε συμμόρφωση προς την οδηγία 98/83/ΕΚ του Συμβουλίου της Ευρωπαϊκής Ένωσης της 3ης Νοεμβρίου Οι μέθοδοι καθαρισμού του νερού ποικίλουν ανάλογα με το βαθμό της μόλυνσης, τη συγκέντρωση και το είδος των συστατικών, καθώς και τον τομέα επαναχρησιμοποίησής του. Διακρίνονται στις κοινές μεθόδους καθαρισμού λυμάτων και στις μεθόδους της αφαλάτωσης.

4 ΧΗΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΝΕΡΟΥ Το νερό, ανάλογα με τη χρήση για την οποία προορίζεται, απαιτείται να έχει χημική σύσταση που να ικανοποιεί κάποιες προδιαγραφές. Η καταλληλότητα του νερού προσδιορίζεται με μία σειρά από χημικές αναλύσεις που συνήθως είναι : Το ph, η αγωγιμότητα, η σκληρότητα, τα χλωριόντα, τα θειικά ιόντα, τα ανθρακικά ιόντα, τα υδρογονοανθρακικά ιόντα, τα νιτρώδη, το αμμώνιο, τα κατιόντα νατρίου, τα κατιόντα καλίου, τα κατιόντα ασβεστίου, τα κατιόντα μαγνησίου και τα κατιόντα σιδήρου. Οι χημικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται στις αναλύσεις του νερού είναι σταθμικές, ογκομετρικές, φασματομετρικές ή αερίου χρωματογραφίας.

5 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ Ο όρος σκληρότητα αναφέρεται στο σύνολο των αλάτων του ασβεστίου και του μαγνησίου, με ιόντα χλωρίου, θειικά, ανθρακικά και υδρογονανθρακικά. Ανάλογα με τη φύση των αλάτων αυτών η σκληρότητα διακρίνεται σε: παροδική σκληρότητα: οφείλεται κατά κύριο λόγο στην παρουσία των υδρογονανθρακικών αλάτων του ασβεστίου και του μαγνησίου (Ca(HCO 3 ) 2, Mg(HCO 3 ) 2 ). μόνιμη σκληρότητα: οφείλεται στην παρουσία ευδιάλυτων αλάτων του Ca και Mg, κυρίως θειικών αλάτων, αλλά και σε μικρότερο βαθμό χλωριούχων αλάτων, νιτρικών αλάτων κλπ. που δεν μπορούν να απομακρυνθούν με βρασμό. oλική σκληρότητα: ονομάζεται το άθροισμα της παροδικής και της μόνιμης σκληρότητας του νερού.

6 Η «παροδική» ή «ανθρακική σκληρότητα» οφείλεται στα ευδιάλυτα όξινα ανθρακικά άλατα του ασβεστίου και του μαγνησίου. Ca(HCO 3 ) 2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Η μόνιμη σκληρότητα ή «μη ανθρακική σκληρότητα» του νερού οφείλεται στα χλωριούχα και τα θειϊκά άλατα του ασβεστίου και του μαγνησίου. Το σύνολο της παροδικής και της μόνιμης σκληρότητας αποτελεί την ολική σκληρότητα

7 Γιατί μετράμε τη σκληρότητα του νερού Σκληρό νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πόσιμο αν είναι ανάγκηδεν έχει καλή γεύση Επιδημιολογικές μελέτες δείχνουν συσχέτιση μεταξύ αυξημένης σκληρότητας και μείωσης εμφάνισης καρδιαγγειακών παθήσεων. Ακατάλληλο για πλύσιμο γιατί εμποδίζεται ο αφρισμός των σαπώνων Ακατάλληλο να χρησιμοποιηθεί στη βιομηχανία (απόθεση ανθρακικών αλάτων σε λέβητες σωλήνες, κλπ.)

8 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ Η σκληρότητα του νερού εκφράζεται σε βαθμούς σκληρότητας. Μονάδες μέτρησης: Γερμανικοί βαθμοί ( o D), Γαλλικοί βαθμοί ( ο F), Αμερικάνικοι βαθμοί ppm, 1 o D = 1 mg CaO / 100 ml νερού 1 o F = 1 mg CaCO 3 / 100 ml νερού 1 mg CaCO 3 / L νερού (ppm) 1 o D = 10 ppm CaO = 17,9 ppm CaCO 3 1 o F = 10 ppm CaCO 3 = 5,6 ppm CaO 1 o D = 1,79 o F

9 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ Ο χαρακτηρισμός της ποιότητας του νερού εμπειρικά, μπορεί να γίνει με βάση την παρακάτω κλίμακα τιμών ολικής σκληρότητας: F ppm πολύ μαλακό νερό μαλακό (πόσιμο νερό) μέτρια σκληρό νερό σκληρό νερό > 55 > 550 πολύ σκληρό νερό Σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα: Καλή ποιότητα πόσιμου νερού: < 500 mg/l ολικά διαλυμένα στερεά (TDS) Ανώτατο επιτρεπτό όριο: 1500 mg/l ολικά διαλυμένα στερεά (TDS)

10 Προσδιορισμός παροδικής σκληρότητας Τα υδρογονανθρακικά άλατα προσδιορίζονται με ογκομέτρηση εξουδετέρωσης, με πρότυπο διάλυμα υδροχλωρικού οξέος (HCl) 0,1Μ παρουσία δείκτη πορτοκαλόχρουν του μεθυλίου (ηλιανθίνη). Οι αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα είναι : Ca(HCO 3 ) 2 + 2HCl CaCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2 Mg(HCO 3 ) 2 + 2HCl MgCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2

11 Προσδιορισμός παροδικής σκληρότητας Αντιδραστήρια 1. Πρότυπο διάλυμα HCl 0,1 Μ 2. Δείκτης ηλιανθίνη 0,1g /100mL H 2 O (ή πράσινο της βρωμοκρεζόλης) 3. Πόσιμο νερό (δείγμα προς ανάλυση) Διεξαγωγή μετρήσεων Μεταφέρουμε επακριβώς 100 ml πόσιμου νερού (με ογκομετρική φιάλη των 100 ml) σε κωνική φιάλη των 250 ml και προσθέτουμε λίγες σταγόνες πράσινο της βρωμοκρεζόλης. Στην προχοΐδα μεταφέρεται το πρότυπο διάλυμα HCl 0.1 Μ και ογκομετρούμε μέχρι αλλαγής του χρώματος του διαλύματος από πρασινομπλέ σε κίτρινο. Σημειώνεται ο όγκος του προτύπου διαλύματος HCl που καταναλώθηκε.

12 Προσδιορισμός παροδικής σκληρότητας Υπολογισμοί H μοριακότητα ή μοριακή συγκέντρωση (C M ) ενός διαλύματος, εκφράζει τα mol της διαλυμένης ουσίας ανά λίτρο διαλύματος. Το υδρογονανθρακικό ασβέστιο, Ca(HCO 3 ) 2, είναι άλας όπως και το CaCO 3, που αποτελούνται από τα κατιόντα Ca 2+, τα οποία στις οξεοβασικές αντιδράσεις συμπεριφέρονται σαν ιόντα θεατές, ενώ το HCO - 3 και CO 2-3 συμπεριφέρονται σαν βάση. Στο διάλυμα θα έχουμε : Ca(HCO 3 ) 2 Ca HCO HCl + H 2 O H 3 O + + Cl - 2 HCO H 3 O + 2 H 2 O + CO 2-3

13 Προσδιορισμός παροδικής σκληρότητας Υπολογισμοί Έστω V π ml ο όγκος του (HCl) προτύπου διαλύματος 0.1Μ που καταναλώθηκε στην ογκομέτρηση, τότε : Τα mol του HCl θα είναι : n HCl = C M V π 10-3 = 0.1 V π 10-3 To 10-3 μετατρέπει τα V π ml σε λίτρα Aπό την αντίδραση 2 n HCl = n H3O + και από την αντίδραση 3 Από την αντίδραση 1 προκύπτει ότι : n HCl = n HCO 3- = 10-4 V π n Ca 2+ = ½ n HCO 3- = ½ 10-4 V π = V π Αυτά τα mol n Ca 2+ είναι στα 100 ml δείγματος άρα στο λίτρο θα είναι: Από την αντίδραση: V π mol CaCO 3 Ca 2+ + CO προκύπτει ότι τα n CaCO3 = V π mol.

14 Προσδιορισμός παροδικής σκληρότητας Υπολογισμοί Επειδή το Μ.Β. CaCO3 = 100 τότε τα mg του CaCO 3 στο λίτρο θα είναι : V π = 50 V π ppm (mg/l) Στα 100 ml θα είναι 5 V π mg CaCO 3 που είναι οι γαλλικοί βαθμοί ( o F). Επειδή το Μ.Β. CaO = 56, στα 1000 ml νερού θα υπάρχουν 28 V π mg CaO ή 2,8 V π mg CaO/100 ml νερού, που είναι οι γερμανικοί βαθμοί ( ο D). Τελικά για τον προσδιορισμό της παροδικής σκληρότητας, όταν ο όγκος του πρότυπου διαλύματος HCl 0,1M, που καταναλώθηκε στην ογκομέτρηση είναι V π ml, χρησιμοποιούνται οι τύποι : Γερμανικοί βαθμοί ( ο D) = 2,8.V π (mg CaO/100 ml νερού) Γαλλικοί βαθμοί ( ο F) = 5 V π (mg CaCO 3 / 100 ml νερού) Αμερικάνικοι βαθμοί (ppm) = 50 V π (mg CaCO 3 /1000 ml νερού)

15 Προσδιορισμός Ολικής Σκληρότητας Η ολική σκληρότητα του νερού προσδιορίζεται με συμπλοκομετρική ογκομέτρηση, των ιόντων Ca 2+ και Mg 2+ με πρότυπο το διάλυμα του δινατρίου άλατος του αιθυλενοδιαμινοτετραοξικού οξέος (E.D.T.A.), παρουσία δείκτη μέλανος εριοχρώματος Τ (Ε.Β.Τ.).

16 Το Ε.D.Τ.Α. ή Na 2 H 2 Y κατά την ένωσή του με ένα κατιόν μετάλλου παρουσιάζει μία αναδίπλωση των ομάδων του και το σχηματισμό κυκλικής ένωσης π.χ. Ο γενικός τρόπος δέσμευσης σε περιβάλλον με ph από 10 έως 8 είναι : M +2 + HY -3 MY -2 + H + Το E.D.T.A. συμπλέκεται, ανεξάρτητα από το μέταλλο, με αναλογία 1:1. Δηλαδή 1 mole E.D.T.A. δεσμεύει 1 mol ιόντος μετάλλου. Σε ph = 10 η αντίδραση είναι μετατοπισμένη προς τα δεξιά, δηλαδή η ποσότητα του μετάλλου συμπλέκεται ποσοτικά από το E.D.T.A..

17 Δείκτης Eriochrome Black T Το Eriochrome Black T είναι ένας συμπλοκομετρικός δείκτης. Ο χημικός του τύπος μπορεί να γραφεί HOC 10 H 6 N=NC 10 H 4 (OH)(NO 2 )SO 3 Na.

18 Προσδιορισμός Ολικής Σκληρότητας Ο δείκτης Ε.Β.Τ. (eriochrom black T) ονομάζεται μεταλλικός δείκτης και δίνει με ιόντα Ca 2+ ή Mg 2+ ευδιάλυτα σύμπλοκα κόκκινου χρώματος. Σε υδατικά διαλύματα του δείκτη αποκαθίσταται η ισορροπία : Η 2 Δ - ΗΔ -2 + Η + κόκκινο μπλε Στις συνθήκες του πειράματος ph = 10 υπερισχύει η μορφή ΗΔ -2 με μπλε χρώμα. Η μορφή αυτή του δείκτη μπορεί να συμπλέκεται με ιόντα μετάλλων σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση, δίνοντας σύμπλοκα κόκκινου χρώματος: Μ +2 + ΗΔ -2 ΜΔ - + Η + μπλε κόκκινο

19 Προσδιορισμός Ολικής Σκληρότητας Σε γενικές γραμμές μπορούμε να πούμε ότι σε διάλυμα δείκτη Ε.Β.Τ., εφόσον υπάρχουν ιόντα Ca 2+ και Mg 2+, τα ιόντα αυτά συμπλέκονται με το Ε.Β.Τ. δίνοντας κόκκινο χρώμα στο διάλυμα. Στο ισοδύναμο σημείο, όπου το σύνολο των ιόντων αυτών έχει δεσμευθεί από E.D.T.A., εμφανίζεται το χρώμα του ελεύθερου δείκτη (μπλε). Άρα η χρωματική μεταβολή είναι από κόκκινο σε μπλε. Στις διεργασίες που συμβαίνουν κατά την ογκομέτρηση με το E.D.T.A. η σχετική σειρά σταθερότητας των συμπλόκων είναι: Ca E.B.T. < Mg E.B.T. < Mg E.D.T.A < Ca E.D.T.A

20 Προσδιορισμός Ολικής Σκληρότητας Αντιδραστήρια 1. Διάλυμα E.D.T.A. 0,01M. 2. Ρυθμιστικό διάλυμα ph= Διάλυμα δείκτη Ε.Β.Τ. Διεξαγωγή των μετρήσεων Μεταφέρουμε επακριβώς 100 ml πόσιμου νερού (με ογκομετρική φιάλη των 100 ml) σε κωνική φιάλη των 250 ml, προσθέτουμε 2 ml ρυθμιστικού διαλύματος (ΝΗ 3 / ΝΗ 4 Cl) και λίγες σταγόνες δείκτη Ε.Β.Τ.. Στην προχοΐδα μεταφέρεται το πρότυπο διάλυμα E.D.T.A. 0,02 Ν (0,01Μ) και ογκομετρούμε μέχρι αλλαγής του χρώματος του διαλύματος από κόκκινο σε μπλε. Σημειώνεται ο όγκος του διαλύματος E.D.T.A. που καταναλώθηκε. Οι αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα είναι : Ca +2 + Na 2 H 2 Y [YCa] Na+ + 2H + Mg +2 + Na 2 H 2 Y [YMg] Na + + 2H +

21 Προσδιορισμός Ολικής Σκληρότητας Επειδή 1 ml προτύπου διαλύματος E.D.T.A. 0,01 Μ είναι ισοδύναμο με 1 mg CaCO 3, άρα οι πλέον εύχρηστοι τύποι για τον προσδιορισμό της ολικής σκληρότητας με το E.D.T.A. είναι : Αμερικάνικοι βαθμοί (ppm) = 10 V π (mg CaCO 3 /1L H 2 O) Γαλλικοί βαθμοί ( ο F) = V π (mg CaCO 3 /100mL H 2 O) Γερμανικοί βαθμοί ( ο D) = 0.56 V π (mg CaO/ 100mL H 2 O) Όπου V π είναι ο όγκος του καταναλωθέντος προτύπου διαλύματος E.D.T.A. 0,01 Μ, για ποσότητα δείγματος πόσιμου νερού 100 ml.

22 Προσδιορισμός Ολικής Σκληρότητας Παρατηρήσεις α) Εάν η χρωματική μεταβολή δεν είναι απότομη αυτό σημαίνει απουσία ιόντων Mg 2+. Πράγματι όταν στο νερό υπάρχουν μόνο ιόντα Ca 2+ η μεταβολή του χρώματος δε είναι ικανοποιητικά απότομη. Στην περίπτωση αυτή πρέπει να προστεθούν πριν την ογκομέτρηση 1 2 ml προτύπου διαλύματος Mg E.D.T.A. 0,1 Μ. Κατά την προσθήκη αυτή δεσμεύεται ποσότητα των ιόντων Ca 2+ αλλά στη θέση τους ελευθερώνονται ισοδύναμη ποσότητα ιόντων Mg 2+. Ca 2+ + MgY -2 CaY -2 + Mg 2+ H ποσότητα αυτή των ιόντων Mg 2+ συμπλέκεται με τον δείκτη. Στο ισοδύναμο σημείο το E.D.T.A. αντιδρά με τη ποσότητα MgΔ - δίνοντας μία απότομη μεταβολή από κόκκινο σε μπλε, γιατί το Ε.Β.Τ. είναι άριστος δείκτης για τα ιόντα Mg 2+.

23 Προσδιορισμός Ολικής Σκληρότητας Παρατηρήσεις β) Η ογκομέτρηση του δείγματος γίνεται σε ph = 10, διότι σε διαλύματα περισσότερο βασικά, το Mg 2+ καθιζάνει σαν Mg(OH) 2 και σε διαλύματα με μικρότερα ph από το 10, δεν παρατηρείται σαφής αλλαγή χρώματος στο ισοδύναμο σημείο. γ) Το διάλυμα του δείκτη πρέπει να είναι πρόσφατο, όχι παλαιότερο των έξι (6) εβδομάδων. δ) Αντί του δείκτη Ε.Β.Τ., είναι ευκολότερη η χρήση δισκίου Merk Art Η αλλαγή του χρώματος σε αυτή την περίπτωση είναι από κόκκινο σε πράσινο.

24 Προσδιορισμός Μόνιμης Σκληρότητας Εάν μια ποσότητα νερού υποβληθεί σε παρατεταμένο βρασμό, λαμβάνει χώρα η απομάκρυνση της παροδικής σκληρότητας. Στο νερό αυτό απομένουν μόνο τα ευδιάλυτα άλατα του ασβεστίου και του μαγνησίου που δεν καταστρέφονται με το βρασμό, δηλαδή η μόνιμη σκληρότητα. Πορεία εργασίας Σε ποτήρι βρασμού των 400 ml φέρονται 250 ml νερού μετρημένα σε ογκομετρικό κύλινδρο. Στη συνέχεια το ποτήρι του βρασμού τίθεται σε θερμαντική πλάκα και βράζεται ήπια περίπου λεπτά. Αφήνεται το νερό να κρυώσει και διηθείται απ ευθείας σε ογκομετρική φιάλη των 250 ml. Συμπληρώνεται ο όγκος μέχρι τη χαραγή με απιονισμένο νερό. Ογκομετρούνται 100 ml από το ομογενές διήθημα, με την ίδια πορεία όπως στην ολική σκληρότητα. Αλλιώς, υπολογίζεται με αφαίρεση της παροδικής από την ολική σκληρότητα: ή ή ό ό ό ό

25 Αφαίρεση σκληρότητας με χημική καταβύθιση (ΕΟΠΠΕΠ:) Πως πραγματοποιείται η χημική αποσκλήρυνση του νερού; Η αποσκλήρυνση του νερού αποβλέπει στην απομάκρυνση (ελάττωση της συγκέντρωσης) των ιόντων Ca 2+ και Mg 2+ με διάφορες μεθόδους (χημικές, ιοντοεναλλαγή, αντίστροφη ώσμωση). Το μαγνήσιο απομακρύνεται με τη μορφή Mg(OH) 2 ενώ το ασβέστιο και τα HCO 3 - ως ανθρακικό ασβέστιο CaCO 3 : Ca 2+ + CO 3 2- CaCO 3 (s) Mg ΟΗ - Mg(OH) 2 (s) Η ελάττωση της συγκέντρωσης του ανθρακικού ασβεστίου επιτυγχάνεται με αύξηση του ph στην τιμή 10,3 και του μαγνησίου στη τιμή 10,8-11,0. Αν το νερό περιέχει μη ανθρακική (μόνιμη) σκληρότητα για να προκύψουν όλα τα CO 3-2 που απαιτούνται για την καταβύθιση όλων των ιόντων Ca 2+, γίνεται προσθήκη σόδας Na 2 CO 3.

26 Αφαίρεση σκληρότητας με χημική καταβύθιση Μέθοδος με ασβέστη και σόδα Η τεχνική αυτή γίνεται σε δύο στάδια: Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 2CaCO 3 + 2H 2 O CaCl 2 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + 2NaCl CaSO 4 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + Na 2 SO 4 Μέθοδος με καυστικό νάτριο και σόδα Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται στις περιπτώσεις που η παροδική και η μόνιμη σκληρότητα είναι στα ίδια επίπεδα. Η αποσκλήρυνση γίνεται σύμφωνα με τις αντιδράσεις: Ca(HCO 3 ) 2 + 2NaOH CaCO 3 + Na 2 CO 3 + 2H 2 O CaCl 2 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + 2NaCl

27 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Χλωριόντα Κύρια κατηγορία ανόργανων συστατικών των φυσικών υδάτων η συγκέντρωσή τους ποικίλει ανάλογα με την κατηγορία και την προέλευσή του νερού Η παρουσία των χλωριόντων στα ύδατα καθορίζει τη χρήση τους (πόσιμο, άρδευσης, νερό για βιομηχανική χρήση) Η συγκέντρωση τους στα αστικά λύματα και τα στραγγίσματα στερεών απορριμάτων είναι σχετικά μεγάλη. Αυξημένες συγκεντρώσεις στα υπόγεια ύδατα είναι σοβαρή ένδειξη ρύπανσης από χώρους τελικής διάθεσης στερεών αποβλήτων, ή από εισροή θαλάσσιου νερού, ή διοχέτευση αστικών λυμάτων. Νερό που περιέχει συγκέντρωση > 250 mg/l αποκτά αλμυρή γεύση. Συγκεντρώσεις πάνω από 200 mg/l στο πόσιμο έχουν δυσμενείς επιπτώσεις

28 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Ασβέστιο Είναι το δεύτερο σε συγκέντρωση συστατικό των φυσικών νερών. Εισέρχεται στο νερό από διάφορα πετρώματα, όπως ασβεστόλιθο (CaCO 3 ), δολομίτη (CaCO 3.MgCO 3 ), γύψο (CaSO 4.2H 2 O), φθοριούχο ασβέστιο (CaF 2 ) κ.α. η συγκέντρωση στο πόσιμο νερό mg/l. Νερό που περιέχει mg/l ασβέστιο θεωρείται σκληρό έως πολύ σκληρό. απαραίτητο στοιχείο της διατροφής των ζώντων οργανισμών (ανθρώπου-ζώων, φυτών)

29 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Πυρίτιο το πιο διαδεδομένο στοιχείο (μετά το οξυγόνο) παρόν σχεδόν σε όλα τα πετρώματα και νερά. Το (SiO 4-4 ) είναι η κύρια μορφή του στα διάφορα ορυκτά. μεταφέρεται στα νερά σε μορφή κολλοειδούς ή ιόντων με τη μορφή πυριτικού οξέος (H 4 SiO 4 ) ή υδροξειδίου του πυριτίου (Si(OH) 4 ). Η συγκέντρωση του διαλυτού πυριτίου εκφράζεται ως ισοδύναμη ποσότητα δοιξειδίου του πυριτίου, SiO 2 (silica) σε mg/l. Προσδιορίζεται φασματοφωτομετρικά με μολυβδαινικό αμμώνιο.

30 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Θειικά Ευρέως διαδεδομένα στα φυσικά νερά συστατικό πολλών ορυκτών. Προσδίδουν δυσάρεστη οσμή και γεύση Ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα αντιδραστήρια στη βιομηχανία είναι το θειικό οξύ, ο θειούχος σίδηρος και άλλα θειούχα και θειικά άλατα. Τα θειικά άλατα του ασβεστίου και μαγνησίου έχουν υπακτική δράση Η μέγιστη επιτρεπτή συγκέντρωση στο πόσιμο νερό: 250 mg/l. Η ύπαρξη αερόβιων συνθηκών ευνοεί τη μετατροπή των θειούχων σε θειικά, ενώ αναερόβιες συνθήκες την μετατροπή θειικών προς θειούχα

31 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Μαγνήσιο Στο νερό εισέρχεται από δολομιτικά (CaCO 3.MgCO 3 ) και από διάφορα πυριτικά και αργιλοπυριτικά πετρώματα. Η συγκέντρωση του Mg στο πόσιμο νερό 4-40 mg/l. Η σκληρότητα του νερού οφείλεται κυρίως στο μαγνήσιο και το ασβέστιο Απαραίτητο στον ανθρώπινο οργανισμό Συνιστώμενη ημερήσια δόση ενηλίκων είναι 250 mg Η παρουσία μαγνησίου στο νερό είναι επιθυμητή και στα νερά άρδευσης γιατί είναι απαραίτητο θρεπτικό συστατικό των φυτών και λειτουργεί ως εδαφοβελτιωτικό. Σε μεγάλες συγκεντρώσεις έχει υπακτική δράση

32 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Κάλιο Βρίσκεται συνήθως σε μικρές συγκεντρώσεις στα φυσικά νερά. Η μέγιστη επιτρεπτή συγκέντρωση του στο πόσιμο νερό είναι 12 mg/l. Είναι απαραίτητο θρεπτικό συστατικό των φυτικών οργανισμών. Αυξάνει την ικανότητα αφομοίωσης διοξειδίου του άνθρακα. Σε μεγάλες συγκεντρώσεις έχει υπακτική δράση ενώ σε πολύ μεγάλες είναι τοξικό

33 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Νάτριο Εισέρχεται στα φυσικά νερά από διάφορα πετρώματα: ορυκτό χλωριούχο νάτριο, αργιλιοπυριτικά ορυκτά νατρίου (NaAlSiO 4, NaAlSi 3 O 8 ). Οι συγκεντρώσεις νατρίου στα γλυκά φυσικά νερά είναι μικρή. Μεγάλες συγκεντρώσεις οφείλονται σε λιπάσματα, εισροή θαλάσσιου νερού. Η μέγιστη επιτρεπτή συγκέντρωση στο πόσιμο νερό είναι mg/l. Ενδεικτική τιμή: 20 mg/l. Ένα από τα ανόργανα συστατικά (Ca 2+, Mg 2+, Νa + ) που προσδιορίζεται στα επεξεργασμένα αστικά λύματα για την αξιολόγηση της καταλληλότητας των λυμάτων για άρδευση εδαφών. Δυσμενή επίδραση στα εδάφη και στις καλλιέργειες.

34 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΝΤΩΝ Με την μέθοδο Mohr τα χλωριούχα ιόντα Cl - ογκομετρούνται με πρότυπο διάλυμα νιτρικού αργύρου AgNO 3 με την παρουσία χρωμικών ιόντων CrO 4 - στο ρόλο του δείκτη. Αρχικά τα ιόντα Cl - που υπάρχουν στο διάλυμα δεσμεύονται από τα προστιθέμενα ιόντα Ag + και σχηματίζεται ίζημα AgCl. H αντίδραση που πραγματοποιείται είναι: Ag + + Cl - AgCl Όταν όλα τα χλωριόντα δεσμευθούν, η περίσσεια των ιόντων Ag + αντιδρά με τα χρωμικά ιόντα και σχηματίζεται καστανέρυθρο ίζημα χρωμικού αργύρου Ag 2 CrO 4. Η αντίδραση που πραγματοποιείται είναι: Ag + + CrO 4 - Ag 2 CrO 4 Η εμφάνιση του καστανέρυθρου ιζήματος του χρωμικού αργύρου Ag 2 CrO 4, δηλώνει το πέρας της ογκομέτρησης.