Bepaling van de hardheid van kraanwater met behulp van het schuimgetal



Dovnload 172.75 Kb.
Pagina2/2
Datum26.10.2018
Grootte172.75 Kb.
1   2

Inleiding




Hard water is, populair gezegd, water met veel opgelost kalk, calciumcarbonaat (CaCO3).

Chemisch gezien zijn alleen de calciumionen verantwoordelijk voor de hardheid van het water. Hard water bevat dus veel calciumionen, Ca2+ -ionen. Deze calciumionen geven met zeep een reactie, waardoor de zeep niet meer werkt.



Als eenheid voor de hardheid van het water gebruiken we de Duitse Hardheidsgraad met als symbool DH. 1,0 DH betekent dat per liter water 7,1 mg Ca2+ -ionen is opgelost.
  • Doel van de proef:




    De bepaling van de hardheid van kraanwater.
  • Experiment







    De methode

    De methode die we bij deze proef gebruiken berust op het volgende principe. Als we zeep toevoegen aan water dan reageren de zeepmoleculen met in het water aanwezige calciumionen. Er wordt een neerslag gevormd en de oplossing schuimt niet. Als alle calciumionen uit het water zijn verwijderd en we voegen nog meer zeep toe, zal na schudden wel schuim ontstaan. Het aantal milliliter zeepoplossing dat nodig is om schuim te laten ontstaan, heet het schuimgetal. Als het water weinig calciumionen bevat, zal weinig zeepoplossing nodig zijn voor schuimvorming. Bevat het water een hoge concentratie aan calciumionen, dan zal veel zeepoplossing nodig zijn en vind je een groot schuimgetal.

    Bij deze bepaling gaan we eerst kijken hoeveel milliliter zeepoplossing nodig is voor het laten schuimen van een aantal oplossingen met een bekende concentratie calciumionen. De gegeven van deze oplossingen zetten we uit in een grafie. We krijgen een ijklijn.

    Daarna gaan we van kraanwater het schuimgetal bepalen.



    Met behulp van de ijklijn kunnen we dan de hardheid van het water in DH bepalen.
    De uitvoering:

    1. In het lokaal staat een oplossing die 200 mg calciumionen per liter bevat. Dit is de standaard-oplossing. Maak uitgaande van deze oplossing een serie oplossingen waarvan de concentratie calciumionen bekend is; de ijkoplossingen.

    2. Breng hiervoor 20 mL van deze standaardoplossing in een maatcilinder. Doe 10 mL hiervan in een erlenmeyer van 100 mL. De andere 10 mL, die nog in de maatcilinder zit, verdun je door 10 mL demiwater toe te voegen en even te schudden zodat de inhoud goed is gemengd. De oplossing is dat tweemaal verdund. Op deze manier heb je een oplossing gekregen die 100 mg calciumionen per liter bevat.

    3. Breng van deze oplossing (100 mg calciumionen per liter) 10 mL in een tweede erlenmeyer. De andere 10 mL, die nog in de maatcilinder zit, verdun je opnieuw door 10 mL demiwater toe te voegen en even te schudden zodat de inhoud goed is gemengd. De oplossing is dan tweemaal verdund. Op deze manier heb je een oplossing gekregen die 50 mg calciumionen per liter bevat.

    4. Breng van deze oplossing (50 mg calciumionen per liter) 10 mL in een derde erlenmeyer. De andere 10 mL, die nog in de maatcilinder zit, verdun je opnieuw door 10 mL demiwater toe te voegen en even te schudden zodat de inhoud goed is gemengd. De oplossing is dan tweemaal verdund. Op deze manier heb je een oplossing gekregen die 25 mg calciumionen per liter bevat. Breng van deze oplossing (25 mg calciumionen per liter) 10 mL in een vierde erlenmeyer.

    5. Breng tenslotte in een vijfde erlenmeyer 25 mL demiwater. Deze bevat 0 mg calciumionen per liter. De ijkoplossingen zijn nu gereed.

    6. Vul een vloeistofspuitje (van 10 mL) met de standaard groene zeepoplossing.

    7. Begin met de erlenmeyer met demiwater. Voeg uit het spuitje 0,5 mL zeepoplossing toe. Doe een stop op de erlenmeyer en schud 5 seconden heftig. Laat de erlenmeyer vervolgens even staan en kijk of een duidelijke schuimkraag op het water is te zien. Als er geen schuim op het water aanwezig is, voeg je opnieuw 0,5 mL groene zeepoplossing toe. Voeg net zo lang porties van 0,5 mL groene zeepoplossing toe, totdat een duidelijke schuimkraag zichtbaar is. Het aantal ml zeepoplossing dat je hebt toegevoegd is het schuimgetal van deze oplossing.

    8. Herhaal deze procedure met de erlenmeyer met 25 mg calciumionen per liter. Het kan zijn dat hier al een groezelige suspensie van kalkzeep ontstaat; laat je daardoor niet misleiden.

    9. Bepaal vervolgens ook van de overige oplossingen het schuimgetal.

    10. Je hebt nu van de 5 ijkoplossingen het schuimgetal bepaald. Bepaal als laatste het schuimgetal van 10 mL kraanwater.
  • Resultaten





    1. Ze de gevonden schuimgetallen uit in een diagram.

    2. Horizontaal zet je de concentratie calciumionen en verticaal de schuimgetallen.

    3. Trek door deze punten een rechte lijn: de ijklijn. Deze lijn gaat niet door het nulpunt!

    4. Leg uit waarom de ijklijn niet door het nulpunt gaat.

    5. Bereken met behulp van de ijklijn de harheid van het kraanwater in mg calciumionen per liter.

    6. Bereken de hardheid van het kraanwater in DH.







    Ontwikkeld voor scholen binnen Bètapartners

    Auteur: M.M. van Dongen, Gymnasium Felisenum, Velsen

    Bewerkt door: Frank Tromp, Ignatiusgymnasium Amsterdam


    Klas:
    Vak:



    3 vwo
    Scheikunde







    Deel met je vrienden:
  • 1   2


    De database wordt beschermd door het auteursrecht ©tand.info 2017
    stuur bericht

        Hoofdpagina