Βασική διαφορά – Αλκαλικότητα έναντι Σκληρότητας
Αν και το νερό καλύπτει το 71,1% του φλοιού της γης, το νερό παντού δεν είναι το ίδιο. Ωστόσο, το νερό είναι η μόνη ανόργανη ουσία που μπορεί να υπάρχει και στις τρεις φυσικές καταστάσεις φυσικά ως υγρό νερό, πάγος ή υδρατμός. Αυτό οφείλεται στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Σύμφωνα με τα συστατικά που είναι διαλυμένα σε αυτό, το νερό μπορεί να έχει διαφορετικό χρώμα, γεύση ή χημική σύσταση από το ένα μέρος στο άλλο. Για παράδειγμα, το θαλασσινό νερό είναι αρκετά διαφορετικό από το δείγμα νερού από ένα πηγάδι. Ως εκ τούτου, έχουν εισαχθεί παράμετροι δοκιμής νερού για να ελεγχθεί η ποιότητα του νερού. Η αλκαλικότητα και η σκληρότητα είναι τέτοιες παράμετροι που είναι πολύ σημαντικοί παράγοντες που πρέπει να ελέγχονται πριν από την κατανάλωση νερού. Η βασική διαφορά μεταξύ αλκαλικότητας και σκληρότητας είναι ότι η αλκαλικότητα μετρά τη συνολική ποσότητα βάσεων που υπάρχουν στο νερό ενώ η σκληρότητα μετρά τη συνολική ποσότητα (συγκέντρωση) δισθενών αλάτων.
Τι είναι η αλκαλικότητα;
Αλκαλικότητα είναι η ικανότητα του νερού να διατηρεί σταθερό το pH του. Με άλλα λόγια, η αλκαλικότητα είναι η ικανότητα του νερού να εξουδετερώνει τα οξέα. Ο βαθμός αλκαλικότητας εξαρτάται κυρίως από το έδαφος ή τα πετρώματα από τα οποία διέρχεται. Η αλκαλικότητα εμφανίζεται κυρίως λόγω της παρουσίας ανθρακικών ειδών που υπάρχουν στο νερό. Σχετίζεται με τη βασικότητα του νερού. Η αλκαλικότητα προέρχεται κυρίως από υδροξείδια ή βάσεις. Τα ανθρακικά είδη συμβάλλουν στην αλκαλικότητα από ό,τι άλλα βασικά είδη, επειδή σημαντικές ποσότητες ανθρακικών ειδών βρίσκονται στο νερό φυσικά.
Η αλκαλικότητα είναι μια σημαντική παράμετρος γιατί μπορεί να επηρεάσει άμεσα την υδρόβια ζωή. Το καλύτερο εύρος pH για να λειτουργήσει σωστά η υδρόβια ζωή είναι 6,0-9,0 pH. Η αλκαλικότητα βοηθά στη διατήρηση αυτού του pH των υδάτινων σωμάτων. Μετράται με τη χρήση οξεοβασικής τιτλοδότησης. Σε αυτή την τιτλοδότηση, μετράται η ποσότητα ενός οξέος που μπορεί να εξουδετερωθεί από ένα δείγμα νερού. Το ανθρακικό είδος θα εξουδετερώσει το οξύ και το τελικό σημείο λαμβάνεται όταν καταναλωθούν όλα τα ανθρακικά είδη.
Εικόνα 01: Αλκαλικό νερό στη λίμνη Mono
Τι είναι η σκληρότητα;
Η σκληρότητα του νερού είναι η μέτρηση της συγκέντρωσης των συνολικών δισθενών ιόντων που υπάρχουν στο νερό. Παραδείγματα ορισμένων δισθενών ιόντων που υπάρχουν στο νερό είναι τα ιόντα ασβεστίου, τα ιόντα μαγνησίου και το ιόν Fe2+. Ωστόσο, το ασβέστιο και το μαγνήσιο είναι οι πιο κοινές πηγές σκληρότητας του νερού. Η μονάδα σκληρότητας είναι ppm ανά CaCO3 ισοδύναμα. Υπάρχουν δύο τύποι σκληρότητας νερού:
Προσωρινή Σκληρότητα
Η προσωρινή σκληρότητα εμφανίζεται λόγω της παρουσίας όξινου ανθρακικού ασβεστίου (Ca (HCO3)2) και όξινου ανθρακικού μαγνησίου (Mg (HCO 3)2). Και τα δύο είδη αποσυντίθενται όταν θερμαίνονται και εμφανίζεται CaCO3 ή MgCO3 καταβύθιση. Επομένως, η προσωρινή σκληρότητα μπορεί να αφαιρεθεί με βραστό νερό.
Μόνιμη Σκληρότητα
Η μόνιμη σκληρότητα του νερού εμφανίζεται λόγω της παρουσίας θειικού ασβεστίου. Δεν αφαιρείται με βραστό νερό.
Το ανθρακικό νάτριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για προσωρινή όσο και για μόνιμη σκληρότητα για να μαλακώσει τα σκληρά απόβλητα. Το ανθρακικό νάτριο διαλύεται στο νερό και παρέχει αρκετά ανθρακικά ιόντα για να αντιδράσουν με ιόντα ασβεστίου στο νερό. Αυτό βοηθά στο να μαλακώσει το σκληρό νερό.
Η σκληρότητα του νερού μπορεί εύκολα να εκτιμηθεί με τιτλοδότηση EDTA. Το EDTA θα συνδεθεί τόσο με ιόντα ασβεστίου όσο και με ιόντα μαγνησίου. Ως εκ τούτου, μπορεί να καθορίσει την ποσότητα αυτών των ιόντων που υπάρχουν.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ αλκαλικότητας και σκληρότητας;
Οι όροι αλκαλικότητα και σκληρότητα συχνά συγχέονται λόγω πολλών ομοιοτήτων που μοιράζονται. Μια τέτοια ομοιότητα είναι ότι η μονάδα μέτρησης είναι ίδια και για τις δύο παραμέτρους, η οποία είναι ppm (μέρη ανά εκατομμύριο) σε ισοδύναμα CaCO3.
Μια άλλη ομοιότητα είναι ότι η σκληρότητα και η αλκαλικότητα του νερού προέρχονται κυρίως από πηγές ασβεστόλιθου ή δολομίτη στη φύση. Αυτό συμβαίνει όταν το νερό περνά μέσα από πετρώματα και προσλαμβάνει μέταλλα που προκαλούν αλκαλικότητα και σκληρότητα. Όταν ο ασβεστόλιθος και ο δολομίτης διαλύονται στο νερό, ιόντα ασβεστίου, ιόντα μαγνησίου και ανθρακικά είδη αναμιγνύονται με νερό. Τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου προκαλούν σκληρότητα του νερού και η αλκαλικότητα οφείλεται στην παρουσία ανθρακικών ειδών.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αλκαλικότητας και σκληρότητας;
Αλκαλικότητα vs Σκληρότητα |
|
| Αλκαλικότητα είναι η ικανότητα του νερού να αντιστέκεται στις αλλαγές του pH που συμβαίνουν λόγω οξέων. | Σκληρότητα είναι η μέτρηση της συνολικής ποσότητας δισθενών ιόντων που υπάρχουν στο νερό. |
| Αιτιολογικά είδη | |
| Η αλκαλικότητα προκαλείται κυρίως από την παρουσία ανθρακικών ειδών. | Η σκληρότητα προκαλείται από δισθενή ιόντα όπως ιόντα ασβεστίου, μαγνησίου ή σιδήρου. |
| Determination | |
| Η αλκαλικότητα μπορεί να προσδιοριστεί με τιτλοδοτήσεις οξέος-βάσης. | Η σκληρότητα μπορεί να προσδιοριστεί με τιτλοδοτήσεις EDTA. |
| Αντιδράσεις σε Τιτλοδοτήσεις | |
| Ανθρακικά είδη που προκαλούν αλκαλικότητα μπορούν να αντιδράσουν με ισχυρά οξέα παρουσία δείκτες φαινολοφθαλεΐνης και μεθυλοπορτοκαλί για να δώσουν αλλαγές χρώματος όταν καταναλώνονται όλα τα ανθρακικά ιόντα. | Ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου που προκαλούν σκληρότητα μπορούν να συνδεθούν με το EDTA και βρίσκοντας την ποσότητα του EDTA, μπορεί κανείς να βρει τη σκληρότητα του δείγματος νερού. |
Σύνοψη – Αλκαλικότητα εναντίον Σκληρότητας
Η αλκαλικότητα και η σκληρότητα βρίσκονται στο φυσικό νερό σε διαφορετικούς βαθμούς. Αυτές είναι οι παράμετροι που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της ποιότητας του νερού. Η κύρια διαφορά μεταξύ αλκαλικότητας και σκληρότητας είναι ότι η αλκαλικότητα μετρά τη συνολική ποσότητα βάσεων που υπάρχουν στο νερό ενώ η σκληρότητα μετρά τη συνολική ποσότητα (συγκέντρωση) δισθενών αλάτων.
Λήψη έκδοσης PDF του Alkalinity vs Hardness
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να το χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τις σημειώσεις παραπομπών. Κάντε λήψη της έκδοσης PDF εδώ Διαφορά μεταξύ αλκαλικότητας και σκληρότητας.
