Mål:

På emballasjen for Sun Ultra er doseringen av oppvaskmidlet angitt for bløtt vann, middels hardt vann og hardt vann. Det er vanlig å definere hvor hardt vannet er, som summen av Ca²⁺ - og Mg²⁺ -konsentrasjonen i vann. Uttrykt som milligram Ca²⁺ per liter eller som odH, som er en forkortelse for deutsche Härtegrad (tysk hardhetsgrad).

           1 ^odH = 7.14 mg Ca²⁺ per liter

I denne aktiviteten skal du bestemme hvor hardt for eksempel kranvannet er, ved å titrere med en oppløsning av dinatriumsaltet av EDTA.

Eriokromsvart-T brukes som indikator. Indikatoren reagerer med Ca²⁺-ioner og Mg²⁺-ioner og danner komplekser som gjør løsningen rød. Under titreringen bindes i første omgang frie Ca²⁺-ioner og frie Mg²⁺-ioner til EDTA. Deretter binder EDTA den lille mengden Ca²⁺-ioner og Mg²⁺-ioner som er bundet til indikatoren.

Ved endepunktet til titreringen er alle Ca²⁺-ionene og Mg²⁺-ionene bundet til EDTA. Ingen Ca²⁺-ioner og eller Mg²⁺-ioner er lenger bundet til indikatoren, og løsningen blir grønn.

- 0,010 M EDTA-løsning

- Vannprøve med pipette (5 mL) og peleusballong

- Eriokromsvart-T-indikator i dråpeflaske

- Reagensglass i stativ

- Begerglass, 50 mL

- Gradert plastsprøyte, 1 mL

Fremgangsmåte:

1. Bruk pipetten og overfør 4,0 mL av en vannprøve fra springen til et reagensglass.

2. Tilsett 3 dråper indikatorløsning. Hvis vannet inneholder kalsiumioner og magnesiumioner, vil løsningen bli farget rødaktig.

3. Tilsett så 0,010 M EDTA-løsning dråpevis med en gradert plastsprøyte inntil løsningen blir grønn. Noter volumet

4. Gjenta punktene 1-3.

5. Framstill resultatene fra aktiviteten på en oversiktlig måte.

6. Svar på følgende spørsmål:

  - 1,0 mL 0,010 M EDTA-løsning binder ca. 4.0 mg Ca2+. Beregn hvor mange mg Ca²⁺ det er per liter vannprøve. Beregn også hardhetsgraden (^odH) for vannprøven.

  - Gi en kort oppsummering av metoden for å bestemme vannets hardhetsgrad.

  - Studer figuren for Sun Ultra på side 110 i studieboka. Hvor mange milliliter vaskemiddel bør du etter dette bruke per vask etter den anbefalte doseringen?

  - Hvilke ulemper er det ved å bruke hardt kranvann? Prøv å finne eksempler på fordeler ved hardt kranvann.

  - Nevn årsaker til at kranvann i Norge har ulik hardhetsgrad.

Resultater:

Data:

Prøve 1:

Volum H₂O:                 4 mL

Volum EDTA:              1 mL

Prøve 2:

Volum H₂O:                 4 mL

Volum EDTA:              1 mL

Likninger:

Balansert likning: Ca²⁺(aq) + H₂A^2-(aq) → [CaA]^2-(aq) + 2H⁺(aq)

Molforhold: 1 mol Ca²⁺ <-> 1 mol H₂A^2- <-> 1 mol Na₂H₂A <-> 1 mol                                                                Na₂H₂A∙2H₂O

Antall mg Ca²⁺ pr. liter vannprøve:

Forhold EDTA mot vann: 1 mL EDTA : 4 mL Vann

Antall liter EDTA på 1 L vann: (1 L ∙ 1 ∙ 10^-3 L)/4 ∙ 10^-3 L = 0.25 mL

0,25 liter EDTA binder: 0.25 L ∙ 4.0 ∙ 10^-3 g = 1 ∙ 10^-3 g = 10 mg

Disse beregningene viser at det er ca. 1 mg Ca²⁺ pr. liter vannprøve.

Konklusjon:

Ut i fra hva vi har kommet frem til må dette feil. Men vi utførte forsøket, og vi lærte jo noe også denne gangen, til tross for at det reelle svaret nok ligger nærmere 1 mg.