5. Методика определения щелочности воды

Общей щелочностью воды (Щ_о) называют сумму концентраций всех анионов слабых кислот и гидроксильных ионов за вычетом концентрации ионов водорода:

Щелочность выражают в миллиграмм-эквивалентах на кубический дециметр воды.

В зависимости от типа ионов, обусловливающих щелочность, различают щелочность бикарбонатную - Щ_б ( ), карбонатную - Щ_к ( ), силикатную - Щ_с ( , ), гидратную - Щ_г ( ), фосфатную - Щ_фосф. ( , , ) и гуматную - Щ_гу (анионы слабых органических кислот)

В большинстве природных вод концентрация бикарбонат-иона преобладает над концентрациями других анионов слабых кислот, поэтому общая щелочность численно совпадает с бикарбонатной.

Общую щелочность определяют титрованием пробы кислотой в присутствии индикаторов метилового оранжевого или смешанного, состоящего из метиленового голубого и метилового красного в определенных соотношениях.

Для определения компонентов щелочности используют индикаторы фенолфталеин и метиловый оранжевый. Вычисление отдельных форм щелочности для вод, в которых может содержаться гидратная, карбонатная или бикарбонатная формы, выполняют по таблице в зависимости от результатов титрования пробы с фенолфталеином - Щ_ф и метиловым оранжевым - Щ_мо:

Соотношение Щф и Щмо	Гидраты Щг	Карбонаты Щк	Бикарбонаты Щф
Щф = Щмо	Щф; Щмо	нет	нет
Щф > 0,5 Щмо	2Щф- Щмо	2(Щмо - Щф)	нет
Щф = 0,5Щмо	нет	Щмо; 2Щф	нет
Щф < 0,5Щмо	нет	2Щф	Щмо - 2Щф
Щф = 0; Щмо > 0	нет	нет	Щмо

4.5.1 Подготовка пробы

Если в анализируемой воде присутствуют взвешенные вещества, пробу необходимо профильтровать.

4.5.2 Проведение анализа

В чистую коническую колбу цилиндром отмеривают 100 см³ (или меньший объем) анализируемой воды. Доливают до 100 см³ очищенной водой, прибавляют индикатор и титруют окрашенную жидкость раствором соляной или серной кислоты.

Титрование выполняют 0,1н раствором кислоты, если щелочность превышает 1 мг-экв/дм³. При определении щелочности меньшей 1 мг-экв/дм³ применяют 0,01н растворы кислот.

Индикаторы вводят в отобранные пробы в следующих количествах: раствора фенолфталеина 3-5 капель, раствора метилового оранжевого 2-3 капли, смешанного индикатора 3-5 капель.

При титровании в присутствии фенолфталеина первоначальная розовая или красно-малиновая окраска раствора должна полностью исчезнуть. При титровании в присутствии метилового оранжевого первоначальная желтая окраска переходит в апельсиновую. При титровании в присутствии смешанного индикатора первоначальная зеленая окраска изменяется на фиолетовую.

Допустимо один и тот же объем анализируемой жидкости титровать сначала в присутствии фенолфталеина, а после обесцвечивания индикатора вводить метиловый оранжевый и продолжать титрование до изменения окраски этого индикатора.

4.5.3 Обработка результатов

Величина щелочности в миллиграмм-эквивалентах на кубический дециметр по взятому индикатору (Щ_ф, Щ_мо, Щ_см) определяется по формулам:

,

где а_ф, а_мо, а_см - расход кислоты на титрование с фенолфталеином, метиловым оранжевым или смешанным индикатором, см³;

V - объем анализируемой воды, см³;

N - концентрация растворов кислот, г-экв/дм³.

При этом величина общей щелочности воды (Щ_о) численно равна щелочности по метиловому оранжевому (Щ_мо) или щелочности по смешанному индикатору (Щ_см).

Концентрацию бикарбонат- и карбонат-ионов в миллиграммах на кубический дециметр вычисляют по формулам:

где - эквивалент бикарбонат-иона равный 61,018;

- эквивалент карбонат-иона равный 30,005.