Pagrindinis skirtumas – šarmingumas ir kietumas
Nors vanduo dengia 71,1 % žemės plutos, vanduo visur nėra vienodas. Tačiau vanduo yra vienintelė neorganinė medžiaga, kuri natūraliai gali egzistuoti visose trijose fizinėse būsenose kaip skystas vanduo, ledas ar vandens garai. Taip yra dėl temperatūros svyravimų. Pagal jame ištirpusias sudedamąsias dalis vanduo įvairiose vietose gali būti skirtingos spalvos, skonio ar cheminės sudėties. Pavyzdžiui, jūros vanduo gerokai skiriasi nuo vandens mėginio iš šulinio. Todėl vandens kokybei patikrinti buvo nustatyti vandens tyrimo parametrai. Šarmingumas ir kietumas yra tokie parametrai, kurie yra labai svarbūs veiksniai, kuriuos reikia patikrinti prieš vartojant vandenį. Pagrindinis skirtumas tarp šarmingumo ir kietumo yra tas, kad šarmingumas matuoja bendrą vandenyje esančių bazių kiekį, o kietumas – bendrą dvivalenčių druskų kiekį (koncentraciją).
Kas yra šarmingumas?
Šarmingumas – tai vandens gebėjimas išlaikyti stabilų pH. Kitaip tariant, šarmingumas yra vandens gebėjimas neutralizuoti rūgštis. Šarmingumo laipsnis daugiausia priklauso nuo dirvožemio ar uolienų, per kurias jis praeina. Šarmingumas daugiausia susidaro dėl to, kad vandenyje yra karbonatų. Tai susiję su vandens baziškumu. Šarmingumas daugiausia susidaro dėl hidroksidų arba bazių. Karbonatų rūšys prisideda prie šarmingumo nei kitos pagrindinės rūšys, nes daug karbonatų rūšių randama vandenyje natūraliai.
Šarmingumas yra svarbus parametras, nes jis gali tiesiogiai paveikti vandens gyvūniją. Geriausias pH diapazonas, kad vandens gyvūnai tinkamai veiktų, yra 6,0–9,0 pH. Šį vandens telkinių pH padeda palaikyti šarmingumas. Jis matuojamas naudojant rūgščių-šarmų titravimą. Šio titravimo metu matuojamas rūgšties kiekis, kurį gali neutralizuoti vandens mėginys. Karbonato rūšys neutralizuos rūgštį, o galutinis taškas gaunamas, kai sunaudojamos visos karbonato rūšys.
01 pav.: šarminis vanduo Mono ežere
Kas yra kietumas?
Vandens kietumas – tai visų vandenyje esančių dvivalenčių jonų koncentracijos matavimas. Kai kurių vandenyje esančių dvivalenčių jonų pavyzdžiai yra kalcio jonai, magnio jonai ir Fe2+ jonai. Tačiau kalcis ir magnis yra dažniausiai vandens kietumo š altiniai. Kietumo vienetas yra ppm CaCO3 ekvivalentui. Yra du vandens kietumo tipai:
Laikinasis kietumas
Laikinas kietumas atsiranda dėl kalcio vandenilio karbonato (Ca (HCO3)2) ir magnio vandenilio karbonato (Mg (HCO). 3)2). Abi rūšys suyra kaitinant ir atsiranda CaCO3 arba MgCO3 kritulių. Todėl laikiną kietumą galima pašalinti verdančiu vandeniu.
Pastovus kietumas
Nuolatinis vandens kietumas atsiranda dėl kalcio sulfato. Jo negalima pašalinti verdančiu vandeniu.
Natrio karbonatas gali būti naudojamas tiek laikinam, tiek nuolatiniam kietumui suminkštinti kietas atliekas. Natrio karbonatas ištirpinamas vandenyje ir suteikia pakankamai karbonato jonų, kad galėtų reaguoti su vandenyje esančiais kalcio jonais. Tai padeda suminkštinti kietą vandenį.
Vandens kietumą galima lengvai įvertinti titruojant EDTA. EDTA jungsis ir su kalcio, ir su magnio jonais; taigi jis gali nustatyti esamų jonų kiekį.
Kokie yra šarmingumo ir kietumo panašumai?
Sąvokos šarmingumas ir kietumas dažnai painiojami dėl kelių bendrų panašumų. Vienas iš tokių panašumų yra tas, kad abiejų parametrų matavimo vienetas yra vienodas, tai yra ppm (miljoninės dalys) CaCO3 ekvivalentais.
Kitas panašumas yra tas, kad vandens kietumas ir šarmingumas daugiausia atsiranda dėl gamtoje esančių kalkakmenio arba dolomito š altinių. Tai atsitinka, kai vanduo praeina per akmenis ir pasisavina mineralus, kurie sukelia šarmingumą ir kietumą. Kai kalkakmenis ir dolomitas ištirpsta vandenyje, kalcio jonai, magnio jonai ir karbonato rūšys susimaišo su vandeniu. Kalcio ir magnio jonai sukelia vandens kietumą, o šarmingumas atsiranda dėl karbonatų rūšių.
Kuo skiriasi šarmingumas ir kietumas?
Šarmas prieš kietumą |
|
| Šarmingumas – tai vandens gebėjimas atsispirti pH pokyčiams, atsirandantiems dėl rūgščių. | Kietumas – tai viso vandenyje esančių dvivalenčių jonų kiekio matavimas. |
| Sukėlėjas rūšys | |
| Šarmumą daugiausia sukelia karbonatų rūšys. | Kietumą sukelia dvivalenčiai jonai, pvz., kalcio, magnio arba geležies jonai. |
| Ryžtas | |
| Šarmumą galima nustatyti titruojant rūgšties ir šarmo metodą. | Kietumą galima nustatyti EDTA titravimu. |
| Reakcijos titruojant | |
| Karbonatų rūšys, sukeliančios šarmingumą, gali reaguoti su stipriomis rūgštimis, kai yra fenolftaleino ir metiloranžinės spalvos indikatorių, todėl pasikeičia spalva, kai sunaudojami visi karbonato jonai. | Kietumą sukeliantys kalcio ir magnio jonai gali jungtis su EDTA, o suradus EDTA kiekį galima nustatyti vandens mėginio kietumą. |
Santrauka – šarmingumas ir kietumas
Natūralaus vandens šarmingumo ir kietumo laipsniai skiriasi. Tai yra parametrai, naudojami vandens kokybei nustatyti. Pagrindinis skirtumas tarp šarmingumo ir kietumo yra tas, kad šarmingumas matuoja bendrą vandenyje esančių bazių kiekį, o kietumas – bendrą dvivalenčių druskų kiekį (koncentraciją).
Atsisiųskite šarmingumo ir kietumo PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatų pastabose. Atsisiųskite PDF versiją čia. Skirtumas tarp šarmingumo ir kietumo.
