تقدير عسر الماء باستخدام محلول قياسي من الـ EDTA

الماء العسر هو الماء الذي يتصف بأن تكون نسبة الأملاح فيه عالية، مثل أملاح الكالسيوموالمغنسيوم وأيضاً بعض الأملاح المنحلة من البيكربونات والكبريتات . بحيث يوجد الكالسيوم على شكل كربونات الكالسيوم أو كبريتات الكالسيوم في الماء العسر، بينما معدن المغنسيوم يوجد على شكل الدولوميت وهو صخر يحتوي على خليط من كربونات الكالسيوم وكربونات المغنيسيوم .

 ماهية عسر الماء

هو الماء الذي يعمل على ترسيب الصابون (soap)، يترسب الصابون بفعل أغلبية الكاتيونات متعددة الشحنة، بحيث أن المياه الطبيعية تحتوي على أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم بتراكيز عالية أعلى من تراكيز الأيونات الأخرى، لهذا السبب تم اعتبار أن الماء عسر؛ نظراً لوجود أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم، ويقاس مقدار العسر على أساس مكافئات كربونات الكالسيوم.

أقسام عسر الماء

ينقسم عسر الماء إلى قسمين:

عسر الكربونات أو العسر المؤقت

وهو ناتج عن وجود بيكربونات الكالسيوم  وبيكربونات المغنيسيوم  ، والتي يمكن التخلص منها بواسطة غلي الماء مدة كافية من الوقت لتحويل البيكربونات (bicarbonate) الذائبة إلى كربونات (carbonate) غير ذائبة، والتي يتخلص منها بعملية الترشيح العادي، وبالتالي يزال عسر الماء المؤقت (وهذه الأملاح هي المسؤولة عن الرواسب في الغلايات والبرادات).

العسر الدائم

وهو ينتج عن وجود أملاح ذائبة أخرى للكالسيوم Ca والمغنيسيوم Mg وبالعادة تكون الكبريتات ()، فهو ينتج بسبب وجود كبريتات المغنسيوم في الماء أو وجود كبريتات الكالسيوم حيث هذا العسر لا يمكن إخفاؤه بالتسخين أو الغليان. ويمكن إزالة العسر الدائم بطريقة إضافة كربونات الصوديوم حسب المعادلات التالية:

• إضافة كربونات الصوديوم إلى كبريتات الكالسيوم كالتالي: .

• إضافة كربونات الصوديوم إلى كبريتات المغنيسيوم حسب المعادلة التالي: .

الأساس النظري لتقدير العسر الكلي بشكل عملي

يتفاعل الملح الصوديوم للايديتا (EDTA) مع أملاح الكالسيوم والباريوم مكونة معقد ثابت حسب التفاعل التالي:

.

وهذا التفاعل يميل إلى الجهة اليمنى، وذلك بإضافة مادة قلوية تتفاعل مع حمض  الكبريتيك المتكون، أما عندما تُصبح قيمة الرقم الهيدروجيني pH قيمة حمضية أقل من (7) لأنه عندما PH=7 تكون قيمة PH متعادلة لذلك أقل من (7) تكون حمضية فيميل التفاعل إلى الجهة اليسرى، ولذلك يستخدم محلول منظم عند 10 = pH وهو مخلوط من ().

تعتبر هذه الطريقة دقيقة والأنسب، حيث يتم أخذ عينة من الماء وبعدها يضاف إليه المحلول المنظم لغاية جعل الوسط قاعدي أي قلوي، ثم بعد ذلك يتم معايرته بمحلول الإديتا (EDTA) بوجود الدليل المناسب، وهو دليل الإيروكروم الأسود، حيث هذا الدليل يعطي لون ممّيز هو لون أحمر عنابي في وجود الكالسيوم والمغنيسيوم؛ لتكوين معقد مع أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم.

ويتميز هذا المعقد بأنه أقل ثبات من معقد الإديتا (EDTA) مع هذه الأيونات، فإنه عند المعايرة يتكون معقد الإديتا (EDTA) مع الكالسيوم والمغنيسيوم بحيث تكون تاركة الدليل الذي يُصبح لونه أزرق.

المواد اللازمة لتقدير عسر الماء

1-محلول قياسي للاديتا.

2-  ماء صنبور.

3-  دليل الايروكروم الأسود T.

4- محلول منظم (10 = pH).

خطوات العمل في تقدير عسر الماء

• نأخذ بالماصة 50 مل من ماء الصنبور إلى دورق مخروطي ونخفف هذه الكمية إلى 100 مل بالماء المقطر.

• نُضيف 5 مل من المحلول المنظم ثم نُضيف (0.1) غرام  من دليل الايروكروم الأسود T ونقلب قليلاً حتى يذوب الدليل.

• نعاير باستخدام محلول الإديتا حتى يتحول اللون الأحمر إلى اللون الأزرق.

• نحسب كمية عسر الماء.