Acquario - Attività 4 - determinazione della durezza dell’acqua per via idrotimetrica

Cenni teorici
Questa metodica rappresenta una prova rapida, ma caratterizzata da modesta precisione, rispetto al metodo complessometrico. È una prova che si basa sulla capacità degli ioni Ca2+ e Mg2+ di formare composti poco solubili con saponi alcalini (sali di sodio o di potassio di acidi grassi) tramite una reazione del tipo:

2 C17H33COONa(aq) + Ca2+ -> (C17H33COO)2Ca(s) + 2 Na+
             sapone                  sale poco solubile
2 C17H33COONa(aq) + Mg2+ -> (C17H33COO)2Mg(s) + 2 Na+

                                                
La formazione del sale poco solubile provoca un’opacizzazione dell’acqua e impedisce la formazione di schiuma, tipica invece del sale solubile (sapone).
Il metodo idrotimetrico consiste allora nel titolare l’acqua in esame con una soluzione idroalcolica di sapone di Marsiglia, avendo cura di mantenere il campione in continua agitazione per provocare la formazione di schiuma. Il punto di equivalenza è raggiunto allorché nella soluzione in esame riesce a formarsi una schiuma permanente. In quel momento tutti i cationi Ca2+ e Mg2+ sono stati consumati (salificati dal sapone) e l’eccesso di sapone produce la schiuma. E’ da tener presente che questa prova permette solo INDICATIVAMENTE di determinare la durezza totale nel campione di acqua.

Materiali

Acqua del rubinetto, cilindro graduato, beaker 100 mL, bacchetta di vetro, pipetta graduata 10 mL, soluzione idroalcolica di sapone, contenitore per la soluzione.

Procedimento

  1. Trasferire 40 mL di acqua in esame (misurati in cilindro graduato) in beaker da 100 mL
  2. Aspirare 10 mL di soluzione saponosa con pipetta graduata
  3. Aggiungere goccia a goccia la soluzione saponosa all’acqua, agitando vigorosamente con bacchetta di vetro, fino alla formazione di una schiuma persistente.
  4. Segnare i mL di soluzione saponosa utilizzati per ottenere una schiuma persistente:...

Calcola la durezza in gradi francesi (°F) secondo la seguente formula:

totale (in °F) = (mL di soluzione saponosa consumati • 22°F) / 2.4 mL 

Classifica l’acqua esaminata sulla base della tabella dell'Attività 3

Confronta i risultati ottenuti con il metodo complessometrico e con i metodo idrotimetrico e commentare le differenze.