СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДИК ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ГИДРОКАРБОНАТ-ИОНОВ И ПОКАЗАТЕЛЯ ОБЩЕЙ ЩЕЛОЧНОСТИ В ВОДАХ РАЗЛИЧНОГО ТИПА

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

2013. Вып. 1
ФИЗИКА. ХИМИЯ

УДК 541.49

Л.В. Трубачева, C.Ю. Лоханина, Н.А. Николаева

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДИК ИЗМЕРЕНИЙ 
МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ГИДРОКАРБОНАТ-ИОНОВ 
И ПОКАЗАТЕЛЯ ОБЩЕЙ ЩЕЛОЧНОСТИ В ВОДАХ РАЗЛИЧНОГО ТИПА

В ходе специального эксперимента проведено сравнение ряда характеристик методик измерения на определение содержания гидрокарбонат-ионов и величины общей щелочности в водах различного типа. Создан образец 
в виде смеси сухих солей, имитирующий по составу природные воды, установлены его метрологические характеристики.

Ключевые слова: гидрокарбонат-ионы, общая щелочность, методики измерений (МИ), образец для контроля
(ОК), метрологические характеристики ОК.

В природных водах низкой и умеренной минерализации, как правило, присутствуют гидрокар
бонат- и карбонат-ионы. Основными источниками их поступления в поверхностные воды являются 
природные процессы химического выветривания и растворения карбонатных пород, а также сточные 
воды предприятий химической, силикатной, содовой промышленности [1]. Присутствием в воде гидрокарбонатных и карбонатных ионов обусловлена величина карбонатной щелочности.

Для определения соотношения компонентов карбонатного равновесия и баланса угольной ки
слоты используется величина щелочности. Она необходима при исследованиях состояния водных
экосистем. Величина щелочности имеет большое значение при оценке пригодности воды для практических целей. Различают три формы щелочности – свободную, карбонатную и общую (Там же).

Свободная щелочность обусловлена присутствием в воде гидроксильных и карбонатных ионов 

и определяется количеством соляной кислоты, идущей на понижение значения величины рН пробы 
воды до 8,3. Карбонатная щелочность обусловлена присутствием в воде солей анионов HCO3

- и CO3

2
и определяется количеством кислоты, необходимой для перевода карбонатов и гидрокарбонатов в 
угольную кислоту (до рН 4,5). Общая щелочность характеризует общее содержание в воде анионов 
слабых органических и неорганических кислот и гидроксильных ионов, титруемых сильной кислотой, например хлороводородной (Там же).

В настоящей работе проведено сравнительное исследование аттестованных методик измерения 

массовой концентрации гидрокарбонат-ионов и величины общей щелочности методами кислотноосновного титрования с применением визуального и потенциометрического фиксирования конечной 
точки титрования.

Реактивы и оборудование

Для проведения экспериментальных исследований использованы такие средства измерений, 

как иономер «Мультитест ИПЛ-301» и титратор Auto Trate 02 №2. Стеклянная мерная посуда (колбы, 
пипетки, бюретки, цилиндры) соответствуют ГОСТ 1770,  29951 и 29297. Все средства измерения поверены в установленном порядке.

Для приготовления рабочих растворов реагентов использовались реактивы квалификации не 

ниже «ч.д.а». Качество воды дистиллированной соответствовало требованиям ГОСТ 6709 [2].

Результаты и их обсуждение

Химико-аналитические лаборатории (службы) РФ применяют различные аттестованные мето
дики измерений (МИ), предусматривающие определение массовой концентрации НСO3

– - ионов и 

величины общей щелочности [3-7]. Эти определения рекомендуется проводить методом протолитометрии с помощью раствора хлороводородной кислоты в качестве титранта с использованием различных способов индикации конечной точки титрования (к.т.т).  

В табл. 1 отражены основные характеристики применяемых методик измерений для определе
ния массовой концентрации гидрокарбонат-ионов и величины общей щелочности в водах, имеющих 
высокое значение мутности (более 60 ЕМФ).