Αγωγιμόμετρο Λ΄=1/R Siemens.

Παρουσίαση με θέμα: "Αγωγιμόμετρο Λ΄=1/R Siemens."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Αγωγιμόμετρο Λ΄=1/R Siemens

2 Αγωγιμόμετρο ειδική αγωγιμότητα
Αγωγιμόμετρο ειδική αγωγιμότητα specific conductivity κ = 1/p S.cm-1

3 Αγωγιμότητα - Ειδική αγωγιμότητα κ = 1/p S.cm-1 κ = K.Λ΄
- Αγωγιμότητα Λ΄ = 1/R Siemens (S, mS, μS) - Ειδική αγωγιμότητα κ = 1/p S.cm-1 κ = K.Λ΄ K = ct of electrode cm-1 Specific conduct. (μS.cm-1 ) x 0.01  sum of cations meq/L

4 Limits of sp. conductivity in waters
Water Sp. conductiv. min max (μS.cm-1) Metallic water Source water Soft water Clear, rain water Rain water with mud Industrial waste water > 10000 EC (1998) has a parametric value of 2500 μS.cm-1 at 20 °C

5 πεχάμετρο

6 pH - δείκτες Χρωματικές αλλαγές 1-10 0,5-13

7 CO2 (g) + H2O (liq)  H2CO3 (aq)
Η συγκέντρωση των ιόντων [H+] σε υδατικό περιβάλλον ελέγχεται από χημικές αντιδράσεις που παράγουν ή καταναλώνουν [H+]. Μια από τις πλέον ενδιαφέρουσες αντιδράσεις είναι όταν το CO2 διαλύεται στο νερό. CO2 (g) + H2O (liq)  H2CO3 (aq) H2CO3 (aq)  H+ + HCO3- HCO3-  H+ + CO32-

8 Total hardness= carbonate hard. + non carbonate hard.
Υπάρχουν 3 διαφορετικοί τύποι σκληρότητας: a). Ολική σκληρότητα: Η σκληρότητα που οφείλεται στο σύνολο των ιόντων που καταβυθίζονται με σαπούνι. Στην πραγματικότητα οφείλεται στα ιόντα Ca & Mg. b). Ανθρακική σκληρότητα ή παροδική σκληρότητα  (temporary): Η σκληρότητα που φεύγει από το νερό μετά από βράσιμο. Οφείλεται στην παρουσία των διττανθρακικών αλάτων του ασβεστίου και του μαγνησίου, που με το βρασμό μετατρέπονται σε αδιάλυτα ανθρακικά άλατα: Ca(HCO3)2 + heat  CaCO3 + H2O + CO2  Mg(HCO3)2 + heat  MgCO3 + H2O + CO2 c). Μη ανθρακική σκληρότητα ή μόνιμη σκληρότητα: Η σκληρότητα που παραμένει μετά το βρασμό, δηλαδή δεν μπορεί να αφαιρεθεί από το νερό. Οφείλεται σε άλατα ασβεστίου και μαγνησίου με μορφές χλωριούχων, θειικών (εκτός ανθρακικών και διττανθρακικών).

9 Ολική Σκληρότητα as mg.L-1 CaCO3
Ca + Mg + other metals … Ca2+ (mg.L-1) x Mg2+ (mg.L-1) x 4.117

10 Total hardness measure
100 ml of water indicator pH = 10 Std solution 0,01 EDTA Results : 1ml EDTA 0,01M = 1 F = 10 mg.L-1 CaCO3 G = F x 0,56 Na-EDTA = Na2H2Y.2H2O = C10H14N2Na2O8. 2H2O M.Wt = 372,3 [ 3,723g EDTA IN 1L water], end point bleu pH=10 : 5ml solution [ 34g NH4Cl + 200g KNaC4H4O6 . 10H2O +285ml NH3 25% d=0,91g/ml at final V=1L ] M-indic + M + EDTA  M-EDTA + indicator Eriochrome black at ct pH=10 and temperature 45-50C Color color 2 M-indic + M + EDTA  M-EDTA + indicator

11 Σχετική κλίμακα σκληρότητας
Fo 0-7 7-14 14-22 22-32 32-53 53+ Go 0-4 4-8 8-12 12-18 18-30 30+ Type very soft soft med. hard very hard World Health Organization Tot. hardness 500 mg/L

12 Σχέση σκληρότητας- αλκαλικότητας
Hardness with respect to alkalinity: a) If the total hardness in the form of mg/L CaCO3 is greater than or equal to the total alkalinity (T) in the form of mg/L CaCO3 then the carbonate hardness is equal to the total alkalinity. b) If the total hardness in the form of mg/L CaCO3 is less than the total alkalinity (T) in the form of mg/L CaCO3 then the carbonate hardness is equal to the total hardness. Example 1 for total alkalinity: A 100 mL water sample (with initial pH < 8.3 i.e. no P alkalinity) is titrated with 0.1 N HCl. 5 mL acid is consumed until pH = 4.4 is reached. Results: T alkalinity 5 x = 250 mg/L as CaCO3 or x = 305 mg/L HCO3- or x = 305 mg/L HCO3- of course the CO32- = 0.0 Example 2 for P and T alkalinity : A 100 mL water sample is titrated with 0.1 N HCl. (with initial 8.3 < pH < 9.5 i.e. both alkalinities are present) 0.6 mL acid is consumed until pH = 8.3 is reached and more 2.4 mL until pH = 4.4 is reached. Results: P alkalinity (0.6 mL HCl is consumed until pH = 8.3 is reached). 0.6 x 50 = 30 mg/L as CaCO3 T alkalinity (2.4 mL more HCl is consumed until pH = 4.4) ( ) x 50 = 150 mg/L as CaCO3 Since P alkalinity (30 mg/L) is less than half of the T alkalinity (150 mg/L) (see table above i.e. P < 0.5T) 1) There is no OH- in the form of CaCO3 . 2) CO32- in the form of CaCO3 = 2P = 2 x 30 = 60 mg/L as CaCO3 or 60 x 0.6 = 180 mg/L CO32- 3) HCO3- in the form of CaCO3 = T - 2P = x 30 = 90 mg/L as CaCO3 or 90 x 1.22 = 110 mg/L HCO3-

13

14

15

16 TVLLIA

17 EQUIVALENT UNITS Cations mg/L mmol/L meq/L %meq/L mg/L as CaCO3
Li K Να Cα Mg Fe Bα Sr 100 % Anions mg/L mmol/L meq/L %meq/L  mg/L as CaCO3 F Cl Br NO HCO CO SO 100 % Molecules mg/L mmol/L meq/L %meq/L mg/L as CaCO3 SiO B K: A.wt=39,098 : K=1mg/L = 1/A.wt=1/39,098 = 0,0256 mmol/L =0,0256 X 1 = 0,0256 meq/L K 1mg/L X 1.28 = 1.28 mg/L CaCO3 Ca A.wt=40, : Ca=1 mg/L = 1/40,078 = 0,0250 mmol/L = 0,0250 x 2 = 0,0499 meq/L Ca 1 mg/L X 2,497= 2,497 mg/L CaCO3 NO3 M.wt=62 : NO3 = 1 mg/L = 1/60= 0,0161 mmol/L = 0,0161 X 1= 0,0161 meq/L K CαCO Ca CαCO SO CαCO3 /2= B and SiO2 have Z=0

18 Water Analysis Reliability Check
Total hardness in mg.L-1 CaCO3 = Ca2+ (mg.L-1) x Mg2+ (mg.L-1) x 4.117 If pH < 8.3 only H2CO3 is present CO32- (carbonate) is absent = 0,0 Anions cations balance= sum cations – sum anions x <  5% in mg.L-1 CaCO3 or meq.L sum cations + sum anions If anions cations balance  ± 0.5% then : Σ (Ca2+ + Mg2+ + Na+) ≃ Σ (CL-+ HCO3- + SO42-) in mg.L-1 CaCO3 or meq.L-1 This is the algorithm for a part of the program used for the software development. Several important checks were… (but also the program is referred to other checking as microbiological, - free chlorine, iron…and other ion measurements, also to statistical results for the year- max-min-average value and also conclusion for the water). 100.08/40.08=2.497 for Ca /24.31= for Mg Alkalinity 50.04/61.02=0.82 For HCO ,04/30=1.668 for CO3 Total alkalinity in mg.L-1 CaCO3 = HCO3- (mg.L-1) x CO32- (mg.L-1) x 1.67

19 Water the most essential substance for life
pH, sp. cond. Ca2+ (mg.L-1) x Mg2+ (mg.L-1) x 4.117 only HCO3-

20 Water the most essential substance for life
Σ (Ca2+ + Mg2+ + Na+) ≃ Σ (CL-+ HCO3- + SO42-)

21