Kraanivee kareduse mõõtmine

See on alafoorum, kus saab katsete kirjeldamisel kasutada triviaalseid nimetusi (äädikas,
söögisooda jms.)
Vasta
Sõnum
Autor
rubiidium
Foorumi keemik
Postitusi: 133
Liitunud: 15 Okt 2011, 16:18
Haridustase (kraad): kõrg

Kraanivee kareduse mõõtmine

#1 Postitus Postitas rubiidium » 15 Jaan 2012, 12:26

Mind hakkas huvitama, kui palju ma peaksin lisama pesupulbrit veele arvestades vee karedust. Vastavad juhendid on toodud pesupulbri pakendil ja põhinevad vee kareduse näidul. Karedust on võimalik ka ise mõõta, ostes näiteks akvaariumipidajate tarvis valmistatud kemikaalidekomplekti lemmikloomapoest. Kuid saab ka ilma mõõtmata, sest veega varustavad ettevõtted teevad veeanalüüse regulaarselt ja paljud neist (suuremad) avaldavad tulemused ka internetis. Näiteks minu kraani jõuab vesi Ülemiste järvest ja Tallinna Vesi on kogunud veeanalüüsi andmed terve aasta kohta ning avaldanud nende kohta kokkuvõtte (keskmine näit, maksimaalne ja minimaalne) siin
http://www.tallinnavesi.ee/static/files ... liteet.pdf" onclick="window.open(this.href);return false;
Tabelist võib siis leida, et kraanivee üldkaredus on aasta jooksul keskmiselt 4,14 mg-ekv/l, mis on siis ümberarvutatult pesupulbri pakil näidatud ühikutesse on 11.6 dH (Kasutasin seda kalkulaatorit http://www.hagen.com/uk/aquatic/gh_kh_conv_cal.cfm" onclick="window.open(this.href);return false; ). Kuni kareduseni 14 dH tuleks siis lisada masinatäie pesu kohta 142 ml pulbrit ja kõrgema kareduse korral 180 ml pulbrit.
Natuke keerulisem on aga lisatava Calgoni hulga määramisega, kuna selle pakendil ei ole kareduse ühikuid näidatud vaid on kasutatud skaalat Keskmiselt kare - Kare - Väga kare. Kuna olen kohanud mitmeid taolisi skaalasid, mis üksteisega kokku ei lange, siis ma päris kindel ei ole, et vastavalt sellel lehel
http://www.bioneer.ee/eluviis/tarbimine ... karedusest" onclick="window.open(this.href);return false;
näidatud vastavusele 4,14 mg-ekv/l vastab jaotisele Kare ehk siis tuleks lisaks 142ml pulbrile lisada veel 68 ml Calgonit. Päris suur kogus ikkagi, mis tundub natuke ebamõistlikult palju. Seepärast tekkis mul mõte, et võibolla on võimalik kontrollida, kas see 216 ml pulbrit läheb ikka asja ette. Kuna olin just edukalt kalibreerinud oma juhtivusmõõtja (saab määrata ioonide kontsentratsiooni) siis tegin mõned katsed pesupulbri käitumise kohta karedas vees eesmärgiga hiljem välja töötada juhtivuse näitudel põhinev pulbri doseerimine. Teada on, et pulbri massist ca pool moodustab vee pehmendaja, mis näitab kui oluliselt mõjutab vee karedus vajaliku pulbri hulka. Kuid peale selle sõltub vajaliku pulbri kogus ka pesu hulgast ja määrdumuse astmest, mida aga pole otstarbekas mõõta. Seega võib öelda, et pesupulbri lisamine toimub väga umbmääraselt ja tõenäoliselt pigem liiaga. Esialgne hüpotees on, et kareduse mõõtmisel põhinev pesupulbri doseerimine vähendaks pesupulbri kulu poole võrra. Kasutades elektrilist juhtivuse mõõtjat oleks kontsentratsiooni määramine väga kiire (võrreldes näiteks kemikaalidega tiitrimisega). Vajalik oleks aga välja selgitada, kuidas seda teostada. Teoreetiliselt võttes võiks kõige täpsema tulemuse saada pesumasinast väljapumbatava vee pulbrisisalduse mõõtmisega, sest liigne pesupulbri kogus jääb kareduse ja mustusega "reageerimata" ja sisaldub jääkvees. Probleemiks võib aga siinjuures olla, et juhtivusmõõtja on tundlik ainult ioonidele kuid pesupulbrid sisaldavad ka mitteioonseid komponente.
Esimese katsena ma kontrollisin, kas pesupulbrilahusele kareda vee lisamine põhjustab ioonide kontsentratsiooni vähenemist. Pesupulbri pehmendavad komponendid peaksid siduma karedust tekitavad ioonid (Ca, Mg). Selleks valmistasin neli lahust ja mõõtsin (suhtelise) juhtivuse voolutugevuse ühikutes viiel korral ning arvutasin nende keskmise (Juhtivuse ühikutesse teisendamine vajaks põhjalikku kalibreerimist, mis on hetkel osaliselt tehtud. Esmaste katsete puhul aga see polegi nii vajalik, sest nagu näha on katse tulemustest, esineb täiesti loogiliselt seletatav seos lahuse juhtivuse ja voolutugevuse vahel.).
1) pesupulbrilahus (1%) 20 ml + dest vesi 20 ml - voolutugevus 5.4 mA
2) pesupulbrilahus (1%) 20 ml + kraanivesi 20 ml - voolutugevus 4.4 mA
3) kraanivesi 40 ml - voolutugevus 1.6 mA
4) dest vesi 40 ml - voolutugevus 0.2 mA

Nagu on näha, teise lahuse juhtivus on väiksem, seega osa ioone "kadus" lahusest ära. Esialgne oletus on, et need on Ca ioonid.
Lõpetuseks veel üks graafik esimeste kalibreerimiste kohta, mis kinnitab, et minu juhtivusmõõtja tõepoolest reageerib kontsentratsiooni muutustele. Tegin mõõtmised kahe aine lahusega - keedusool ja söögisooda. Iga kontsentratsiooni jaoks valmistasin ühe lahuse, mida mõõtsin viis korda. Kokku ühe aine kohta 45 mõõtmist. Sõltuvus kontsentratsiooni ja voolutugevuse vahel on üsna lineaarne, mis vastab ka teooriale. Kuid on näha ka üks probleem - teoreetiliselt peaksid mõlema aine lahuste trendijooned kokku langema (täpsuse piires). Järelikult on mul kusagil arvutustes või kalibreerimise protseduuris viga.
Manused
kalibreerimine.jpg
kalibreerimine.jpg (25.99 KiB) Vaadatud 9700 korda

Vasta