Аквариумная электроника

Электронные помощники аквариумиста

Flag Counter
Flag Counter
Тест на kH (временную или карбонатную жесткость) является одним из основных и самых востребованных тестов в аквариумистике.
Что такое карбонатная или временная жесткость описано в разнообразных источниках и поэтому нет смысла об этом говорить. Хочу только еще раз напомнить, что тестом мы измеряем по сути не жесткость, а щелочность воды, обусловленную диссоциацией гидрокарбонатов с образованием гидрокарбонатных анионов.
Все тесты, доступные акариумистам основаны на титровании:
ТИТРОВАНИЕ - определение содержания какого-либо вещества путем постепенного смешения анализируемого раствора (например кислоты) с контролируемым количеством реагента (например, щелочи). Конечная точка титрования (завершение химической реакции)устанавливается по изменению окраски химического индикатора.
Таким образом для определения щелочности воды нам нужно измерить количество кислоты, ушедшее на полную нейтрализацию щелочи. Конец реакции можно определить по изменению цвета любого индикатора, который меняет свой цвет при переходе кислотности воды о щелочной (pH > 7) до кислотной (pH < 7).
Основной способ титрования среди аквариумистов это капельный метод, из этого и будем исходить.

Индикатор
В качестве индикатора возьмем смесь метилового красного и бромкрезолового зеленого, рецепт приготовления индикатора очень хорошо описан Кареном в его статье Самодельный тест на КН.
В результате получим спиртовой раствор красного цвета:

Титровальный раствор
Подойдет соляная или азотная кислота из "стандарт-титров", но поскольку соляная кислота является прекурсором и просто так не продается, то остановимся на более доступной азотной кислоте.
Самая "сложная" часть это расчет необходимой концентрации раствора кислоты. Растворы кислот для стандарт-титров как правило расчитаны на приготовление 0,1 молярного раствора кислоты (0,1 моль/л или 0,1н).
Карбонатную жесткость все аквариумисты привыкли измерять в немецких градусах, но сам по себе он нам ни о чем не говорит, так что придется от градусов перейти к понятию мг-экв/л (милиграмм-эквивалент на литр). Известно, что 1 мг-экв/л равен 2,804 немецких градуса жесткости.
Напомню, что:
Моль - (устаревшее название грамм-молекула) это молекулярная масса вещества, выраженная в граммах.
Грамм-эквивалент - это молекулярная масса вещества, выраженная в граммах и деленная на его валентность в данной реакции (определение мое, т.к. все научные определения уж слишком заумны).

Учитывая, что в реакции с кислотой ионы HCO3- одновалентны и азотная кислота тоже одновалента, то для нейтрализации одного мг-экв/л щелочности (2,804 dKh) понадобится один милимоль кислоты, а для нейтрализации 1 dKh - 1 / 2,804 = 0,3566 милимоль кислоты.
Обычно для тестирования берут 5 мл воды, тогда для погашения щелочности воды 1 dKh в 5 мл воды нам понадобится 1,7832 милимоля кислоты.
Это количество кислоты должно содержаться в 1 капле титровального раствора.
Берем нашу будущую капельницу (любую готовую от использованного капельного теста) и с помощью ее "накапываем" 100 мл воды, считая при этом капли (долгий процесс). Разделив 100 мл на количество капель мы довольно точно узнаем, сколько мл в одной капле. У меня получилось 0,03 мл. Таким образом концентрация раствора кислоты должна быть 1,7832 / 0,03 = 59,44 милимоль/л.
При растворении 1 ампулы стандарт-титра в 1 л воды мы получим концентрацию 0,1 моль/л или 100 милимоль/л, чтобы получить концентрацию 59,44 милимоль/л надо растворить одну ампулу в 100 / 59,44 = 1,682 литра воды.
Готовим титровальный раствор:
Воду нужно брать либо двойного дистиллирования, либо после очистки обратным осмосом. Для измерения объема воды лучше всего использовать ГОСТовские мерные колбы, но если их нет - не беда, подойдут и весы с точность до 1 гр. Взвешиваем пустую бутылку (или тарируем по ней весы), вливаем туда кислоту из ампулы и доливаем водой до 1,682 литра (грамма без учета веса бутылки).

Все, растворы готовы. Принцип применения такой-же, как и у всех подобных тестов, набираем 5 мл воды из аквариума, капаем 2-3 капли индикатора (вода станет фиолетовой) и капаем титровальный раствор пока цвета индикатора не вернется к красному. Количество потраченных капель раствора и есть карбонатная жесткость воды в немецких градусах.

Всего голосов: 4202