nyckelskillnad – alkalinitet vs hårdhet
Även om vatten täcker 71,1 % av jordskorpan, är vatten överallt inte detsamma. Vatten är dock det enda oorganiska ämnet som kan existera i alla tre fysiska tillstånd naturligt som flytande vatten, is eller vattenånga. Detta beror på variationerna i temperatur. Beroende på de beståndsdelar som är lösta i det kan vatten vara olika i färg, smak eller kemisk sammansättning från en plats till en annan. Till exempel är havsvatten ganska annorlunda än vattenprov från en brunn. Därför har vattentestningsparametrar införts för att testa vattenkvaliteten. Alkalinitet och hårdhet är sådana parametrar som är mycket viktiga faktorer som bör testas innan vatten konsumeras. Den viktigaste skillnaden mellan alkalinitet och hårdhet är att alkalinitet mäter den totala mängden baser som finns i vatten medan hårdhet mäter den totala mängden (koncentrationen) av tvåvärda s alter.
Vad är alkalinitet?
Alkalinitet är vattnets förmåga att hålla pH stabilt. Med andra ord är alkalinitet vattnets förmåga att neutralisera syror. Graden av alkalinitet är mest beroende av jorden eller stenarna den passerar genom. Alkalinitet uppstår huvudsakligen på grund av närvaron av karbonatämnen som finns i vatten. Det är relaterat till vattnets basicitet. Alkalinitet kommer huvudsakligen från hydroxider eller baser. Karbonatarter bidrar till alkaliniteten än andra basarter gör eftersom avsevärda mängder karbonatarter finns naturligt i vatten.
Alkalinitet är en viktig parameter eftersom den direkt kan påverka vattenlevande organismer. Det bästa pH-intervallet för att vattenlevande organismer ska fungera korrekt är 6,0-9,0 pH. Alkalinitet hjälper till att upprätthålla detta pH i vattendrag. Den mäts med användning av syra-bastitrering. I denna titrering mäts mängden av en syra som kan neutraliseras av ett vattenprov. Karbonatämnena kommer att neutralisera syran och slutpunkten erhålls när alla karbonater är förbrukade.
Figur 01: Alkalivatten i Mono Lake
Vad är hårdhet?
Vattnets hårdhet är ett mått på koncentrationen av tot alt tvåvärda joner i vatten. Exempel på några tvåvärda joner som finns i vatten är kalciumjoner, magnesiumjoner och Fe2+-jon. Kalcium och magnesium är dock de vanligaste källorna till vattenhårdhet. Enheten för hårdhet är ppm per CaCO3 ekvivalenter. Det finns två typer av vattenhårdhet:
Tillfällig hårdhet
Tillfällig hårdhet uppstår på grund av närvaron av kalciumvätekarbonat (Ca (HCO3)2) och magnesiumvätekarbonat (Mg (HCO) 3)2). Båda arterna sönderdelas vid upphettning och CaCO3 eller MgCO3 nederbörd förekommer. Därför kan tillfällig hårdhet avlägsnas genom att koka vatten.
Permanent hårdhet
Permanent vattenhårdhet uppstår på grund av närvaron av kalciumsulfat. Den kan inte tas bort med kokande vatten.
Natriumkarbonat kan användas för både tillfällig och permanent hårdhet för att mjuka upp hårt avfall. Natriumkarbonat löses i vatten och ger tillräckligt med karbonatjoner för att reagera med kalciumjoner i vattnet. Detta hjälper till att mjuka upp det hårda vattnet.
Vattnets hårdhet kan lätt uppskattas med en EDTA-titrering. EDTA kommer att binda med både kalcium- och magnesiumjoner; därför kan den bestämma mängden av de joner som finns närvarande.
Vilka är likheterna mellan alkalinitet och hårdhet?
Termen alkalinitet och hårdhet blir ofta förvirrade på grund av flera likheter som de delar. En sådan likhet är att måttenheten är densamma för båda parametrarna, vilket är ppm (parts per million) i CaCO3 ekvivalenter.
En annan likhet är att vattnets hårdhet och alkalinitet huvudsakligen kommer från kalkstens- eller dolomitkällor i naturen. Detta händer när vattnet passerar genom stenar och tar upp mineraler som orsakar alkalinitet och hårdhet. När kalksten och dolomit löses upp i vatten blandas kalciumjoner, magnesiumjoner och karbonater med vatten. Kalcium- och magnesiumjoner orsakar vattenhårdhet och alkaliniteten uppstår på grund av närvaron av karbonatämnen.
Vad är skillnaden mellan alkalinitet och hårdhet?
Alkalinitet vs hårdhet |
|
| Alkalinitet är vattnets förmåga att motstå pH-förändringar som uppstår på grund av syror. | Hårdhet är mätningen av den totala mängden tvåvärda joner som finns i vatten. |
| Orsakande arter | |
| Alkalinitet orsakas huvudsakligen av närvaron av karbonater. | Hårdhet orsakas av tvåvärda joner som kalcium-, magnesium- eller järnjoner. |
| Determination | |
| Alkalinitet kan bestämmas genom syra-bas-titrering. | Hårdhet kan bestämmas med EDTA-titreringar. |
| Reaktioner i titrering | |
| Karbonatarter som orsakar alkalinitet kan reagera med starka syror i närvaro av fenolftalein och metylorange indikatorer för att ge färgförändringar när alla karbonatjoner förbrukas. | Kalcium- och magnesiumjoner som orsakar hårdhet kan binda med EDTA och genom att hitta mängden EDTA kan man hitta hårdheten på vattenprovet. |
Sammanfattning – alkalinitet vs hårdhet
Alkalinitet och hårdhet finns i naturligt vatten i olika grader. Det är parametrar som används för att bestämma vattenkvaliteten. Huvudskillnaden mellan alkalinitet och hårdhet är att alkalinitet mäter den totala mängden baser som finns i vatten medan hårdhet mäter den totala mängden (koncentrationen) av tvåvärda s alter.
Ladda ner PDF-version av Alkalinity vs Hardness
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-versionen här Skillnaden mellan alkalinitet och hårdhet.
