Fortësia e ujit është një nga treguesit më të zakonshëm dhe një nga treguesit më të rëndësishëm të cilësisë së përgjithshme të ujit.
Zakonisht duhet të monitorohet në aplikime të ndryshme për të shmangur prishjet e kushtueshme në kaldaja, kulla ftohëse, pishina dhe pajisje të tjera që trajtojnë ujin.
Në mjediset shtëpiake, uji i fortë shpesh tregohet nga mungesa e formimit të shkumës kur sapuni trazohet në ujë, dhe nga formimi i gëlqeres në kazanët dhe ngrohësit e ujit.
Kudo që ngurtësia e ujit është një shqetësim, zbutja e ujit zakonisht përdoret për të reduktuar efektet negative të ujit të fortë.
Uji i fortë është uji që ka përmbajtje të lartë mineralesh (në kontrast me “ujin e butë”). Uji i fortë formohet kur uji depërton përmes depozitave të gurit gëlqeror, shkumës ose gipsit, të cilat kryesisht përbëhen nga karbonate, bikarbonate dhe sulfate të kalciumit dhe magnezit.
Uji i fortë gjithashtu formon depozita që bllokojnë kalimin e ujit. Këto depozitime, përbëhen kryesisht nga karbonat i kalciumit (CaCO3), hidroksidi i magnezit (Mg(OH)2) dhe sulfati i kalciumit (CaSO4). Karbonatet e kalciumit dhe magnezit priren të depozitohen si lëndë të ngurta të bardhë në brenda sipërfaqeve të tubave dhe shkëmbyesve të nxehtësisë. Rritja e shkallës që rezulton kufizon rrjedhën e ujit në tubacione. Në kaldaja, depozitat dëmtojnë rrjedhën e nxehtësisë në ujë, duke reduktuar efikasitetin e ngrohjes dhe duke lejuar që komponentët metalikë të bojlerit të mbinxehen. Në një sistem nën presion, kjo mbinxehje mund të çojë në dështimin e bojlerit.
Në reaksionin e mëposhtëm të ekuilibrit mund të vëzhgojmë shpërbërjen dhe formimin e karbonatit të kalciumit dhe bikarbonatit të kalciumit (në të djathtë):
CaCO3 (s) + CO2 (aq) + H2O (l) ⇌ Ca2+ (aq) + 2 HCO−3 (aq)
Jonet që shkaktojnë fortësi të përhershme të ujit mund të hiqen duke përdorur një zbutës uji ose një kolonë shkëmbimi jonesh.
|
Klasifikimi i |
fortësisë në mg-CaCO3/L |
fortësia në mmol/L |
fortësia në dGH/°dH |
fortësia në ppm |
|
I butë |
0–60 |
0–0.60 |
0–3.37 |
0–60 |
|
Mesatarisht i fortë |
61–120 |
0.61–1.20 |
3.38–6.74 |
61–120 |
|
I fortë |
121–180 |
1.21–1.80 |
6.75–10.11 |
121–180 |
|
Shumë i fortë |
≥ 181 |
≥ 1.81 |
≥ 10.12 |
≥ 181 |
Si të matni fortësinë e ujit?
Ka disa metoda të disponueshme, nga kontrolli i shpejtë me kitet e testimit, fotometrave deri te sistemet e titrimit.
Fotometër Portativ për Fortësinë Totale – HI97735
Fotometri i fortësisë totale HI97735 kombinon saktësinë dhe lehtësinë e përdorimit në një dizajn të thjeshtë e të lëvizshëm. Sistemi i avancuar optik siguron saktësi të cilësisë laboratorike ndërsa dizajni i tij është i lehtë për çdo përdorues duke e bërë atë fotometrin e përsosur për nevojat tuaja të testimit të cilësisë së ujit. Matësi HI97735 mat fortësinë totale në mostrat e ujit deri në 750 mg/L (ppm) CaCO3.
- Nuk nevojitet kohë për ngrohje përpara se të bëni matje.
- Modaliteti tutorial për udhëzime të thjeshta hap pas hapi.
- CAL Check për verifikimin dhe kalibrimin e performancës
- Lundrim i lehtë ndërmjet formave kimike me shtypjen e një butoni:
- mg/L (ppm)
- gradët Franceze(°f)
- gradët Gjermane (°dH)
- gradët Angleze (°E)
Në dy opsione si HI97735 & HI97735C
Çdo HI97735 dorëzohet në një kuti kartoni dhe furnizohet me:
- Kuveta për mostrën (2 pcs.)
- Kapakë për Kuvetat e Mostrës (2 pcs.)
- Tapa plastike (2 pcs.)
- 1.5V AA Bateri alkaline
- Manuali i udhëzimeve
- Certifikata e cilësisë së intrumentit
Çdo HI97735C dorëzohet në një kuti mbajtëse të fortë dhe furnizohet me:
- Kuveta për mostrën (2 pcs.)
- Kapakë për Kuvetat e Mostrës (2 pcs.)
- Tapa plastike (2 pcs.)
- HI97735A – CAL CheckCuvette A
- HI97735B – CAL Check Cuvette B
për Fortësinë Totale LR, MR, HR
- Leckë për Fshirjen e Kuvetave
- Gërshërë
- 1.5V AA Bateri alkaline
- Manuali i udhëzimeve
- Certifikata e cilësisë së intrumentit
- CAL Check certifikata standarde
Reagentët dge intervalet:
HI93735-00 (100 teste) LR -intervali i ulët – 0 në 250 mg/L (ppm) CaCO₃; 0-14dH
HI93735-01 (100 teste) MR – intervali i mesëm – 200 në 500 mg/L (ppm) CaCO₃; 11-28dH
HI93735-02 (100 tests) HR – intervali i lartë – 400 në 750 mg/L (ppm) CaCO₃; 22-42 dH
*e disponueshme edhe si kit i plotë HI97735-0 (LR+MR+HR)
ROLI I SISTEMEVE TË TITRIMIT NË PËRCAKTIMIN E FORTËSISË SË UJIT
Titrimi zakonisht kryhet duke përdorur EDTA. Kur kryeni këtë titrim me një titues automatik potenciometrik, ekzistojnë dy mënyra të ndryshme për të monitoruar këtë reaksion:
(1) me një elektrodë selektive të jonit të kalciumit (ISE) HI4104
(2) një elektrodë fotometrike.
Përdorimi i njërës kundrejt tjetrës bazohet në objektivin e përgjithshëm të matjes dhe preferencën e përdoruesit, ku të dyja metodat kanë pro dhe kundër. Ne do të detajojmë ndryshimet midis dy procedurave më poshtë në mënyrë që t’ju ndihmojmë në përcaktimin se cila metodë është më e përshtatshme për aplikimin tuaj.
| Të mirat dhe të këqijat e përcaktimit të fortësisë me një elektrodë ISE dhe fotometrike. | ||
| Pros | Kalcium ISE | Elektroda fotometrike |
| Përcaktoni kalciumin dhe magnezin në një titrim (një mostër). | Kërkohet mirëmbajtje minimale e elektrodës. | |
| Ndryshime minimale në procedurën e titrimit manual. | ||
| Cons | Kërkohet dukshëm më shumë mirëmbajtje e elektrodës. | Kërkon dy titrime të veçanta (dy mostra) për të përcaktuar fortësinë e kalciumit dhe magnezit. |
| Kostot më të larta të fillimit dhe të përsëritura (ISE, modulet dhe kimikatet e nevojshme). | ||
Metoda e Kalciumit ISE HI4104
Në prani të buferit TRIS, kalciumi ISE mund të përdoret për të zbuluar si kalciumin ashtu edhe magnezin në një titrim, ku secili jon diferencohet dhe shfaqet si pika e tij specifike ekuivalente. Pas përfundimit të titrimit, rezultatet llogariten automatikisht për fortësinë totale, fortësinë e kalciumit dhe fortësinë e magnezit. Kjo lejon që një mostër të përdoret për të tre analitët, duke përfituar përdoruesit që kanë një kapacitet të lartë të mostrave. Megjithatë, kjo metodë kërkon shpenzime pak më të larta dhe kosto të përsëritura për materialet dhe materialet e nevojshme harxhuese. Për më tepër, ISE kërkon më shumë kohë për përgatitjen dhe mirëmbajtjen e elektrodës.
Metoda e elektrodave fotometrike HI90060x
Siç diktohet nga Metodat Standarde për Ekzaminimin e Ujit dhe Ujërave të Zeza[4], fortësia totale dhe fortësia e kalciumit mund të përcaktohen me një indikator ngjyrash, ku fortësia e magnezit llogaritet me zbritje siç shihet në (1):
Fortësia e magnezit = Fortësia totale (Titrimi #1) – Fortësia e kalciumit (Titrimi #2) (1)
Në prani të një indikatori, tretësira testuese do të ndryshojë ngjyrën, duke sinjalizuar përfundimin e titrimit. Ngjyrat treguese përdoren kur titrohen manualisht për fortësi dhe mund të përdoren gjithashtu në titrimin automatik me përdorimin e një elektrode fotometrike. Aty ku titrimi manual shpesh ndikohet nga gabimi njerëzor (për shkak të përcaktimit subjektiv të pikës fundore të ngjyrës), titrimi automatik e heq këtë subjektivitet duke përdorur një elektrodë për të zbuluar ndryshimin e ngjyrës.
Me elektrodat fotometrike të bazuara në aplikacione të Hanna Instruments, ky zbulim alternativ i treguesve të ngjyrave është tani më i arritshëm dhe më i përballueshëm se kurrë. Dukepërdorur katër elektroda të ndryshme fotometrike në gjatësi vale të ndryshme, Hanna Instruments ka ulur ndjeshëm koston e përcaktimit fotometrik, Elektrodat fotometrike kërkojnë mirëmbajtje minimale dhe kosto të përsëritura dukshëm më të ulëta ku, për klientët që testojnë aktualisht nëpërmjet titrimit manual, procedurat aktuale dhe kimikatet mund të transferohen pa probleme në automatizimi.
rEFERENCAT:
- “Hard water”. National Groundwater Association.
- https://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/hardness.pdf
- http://www.chem1.com/CQ/hardwater.html
- Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater Methods 2340 C. and 3500-Ca D., EDTA Titrimetric Method
Author: Nives Vinceković Budor, mag,ing.chem.ing.
