Springen naar inhoud

PH Bepaling grondwater


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Mich90

    Mich90


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 november 2007 - 19:25

Ik en iemand anders moeten voor ons profielwerkstuk (vwo6) goed de PH van grondwater/slootwater kunnen bepalen met behulp van een titratie. We hebben uiteraard al redelijk wat ervaring met titraties vanwege scheikunde practica, maar we stuiten op een probleem.

Het PH van het te meten water ligt erg dicht bij de 7, zelfs zo dicht dat de PH-meter het water de ene keer als zuur aangeeft en even later basisch.

Weet iemand hoe we dit het best aan kunnen pakken, of heeft iemand een idee over waar we er wel achter kunnen komen?

bij voorbaat dank,

Michiel

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

*_gast_Gerard_*

  • Gast

Geplaatst op 04 november 2007 - 19:32

Je kunt geen pH meten met een titratie, alleen de hoeveelheid van bv zuur of base

#3

Mich90

    Mich90


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 november 2007 - 20:18

Je kunt geen pH meten met een titratie, alleen de hoeveelheid van bv zuur of base

Als je de hoeveelheid zuur/base weet dan kan je toch de ph berekenen met logaritme...

#4

*_gast_Gerard_*

  • Gast

Geplaatst op 04 november 2007 - 21:30

Als je zou weten met welke zuren je te maken hebt zou het theoretisch kunnen maar in grond/slootwater zitten allerlei verschillende zuren, anorganische, organische, sterke en zwakke etc met de bijbehorende buffersystemen.
Reken maar eens uit hoeveel je moet titreren bij een HCL oplossing met pH 4 en bij een 1 M acetaatbuffer.

Veranderd door Gerard, 04 november 2007 - 21:30


#5

Mich90

    Mich90


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 november 2007 - 23:37

Sorry ik zal het even ophelderen (ik ben nu zelf ook een beetje in de war).

Er wordt in vwo5 altijd een veldwerk gehouden, waarbij de leerlingen allerlei dingen moeten onderzoeken met betrekking tot bijvoorbeeld aardrijkskunde en scheikunde. In het scheikunde deel moet onder andere een titratie worden gedaan.

De titratie pakt elk jaar nogal slecht uit, dus hebben wij als profielwerkstuk de opdracht om de aanwijzingen hiervoor te verbeteren.

Inleiding van de oude handleiding:

Zuurgraad wordt in 'moeilijke mensentaal' ook wel de pH genoemd en heeft weinig te maken met de smaak 'zuur' die we allen veel beter kennen. Zuurgraad heeft wel te maken met de verhoudingen van verschillende ionen (geladen moleculedelen) in het bodemwater.
We gaan met deze proef de zuurgraad bepalen van grondwater/reestwater d.m.v. een potentiometrische titratie. Dit doe je door middel van een titratie en een pH-meter + elektrode waarbij de elektropotentialen worden vergeleken. Maar eerst moet er bepaald worden of het water zuur of basisch is en daarna wordt er getitreerd met een HCl-oplossing(0,001M) of een NaOH-oplossing(0,001M).


Vervolgens staat er uitgelegd hoe je de titratie uit moet voeren (kijk of het water zuur of basisch is, PH meter erin, 0,5ml elke keer toevoegen en in een tabel opschrijven hoeveel er is toegevoegd en wat de PH toen was).

Daarna:

Nu rangschik je de waarnemingen in tabelvorm en daarna op grafiekpapier. Geef ook de vergelijking van de reactie die tijdens de titratie verloopt.. Bepaal hieruit het equivalentiepunt en bereken de molariteit van de NaOH-oplossing.


Bij dat laatste raak ik een beetje in de war:
- Hoe weet je de reactievergelijking als je niet weet wat er in het watermonster zat?
- Waarom moet je de molariteit van de NaOH-oplossing berekenen, er was eerder toch al gegeven dat het 0,001M was?

Is het gewoon een slechte handleiding of begrijp ik em gewoon niet? of allebei..

#6

*_gast_Gerard_*

  • Gast

Geplaatst op 05 november 2007 - 10:28

De zuurgraad in deze context is de hoeveelheid zuur of base die je moet toevoegen tot een pH 7
De vergelijking kun je beschrijven als volgt
HxZ + NaOH -> ..
of M(OH)x + HCL -> ..

De molariteit van de +/- 0,001 M NaOH kun je hieruit niet berekenen, maar moet je deze niet eerst met met een titratie met HCL nauwkeurig bepalen?
Een NaOH oplossing verloopt nogal makkelijk.

Misschien is er iemand met meer ervaring met wateranalyse die weet wat hier precies moet gebeuren?

#7

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 05 november 2007 - 12:30

Ik kan vanuit eigen ervaring alleen zeggen dat de zuurgraad in ons vakjargon identiek is aan de pH-waarde.
De titratie die Mich90 beschrijft bepaalt niet de pH-waarde (zuurgraad), maar veeleer het bufferend vermogen van het water (voor zuur of base, afhankelijk van of de begin pH boven of onder de 7,0 zit).
Je zou nog kunnen zeggen dat je met het voorschrift het zuurgehalte (of basegehalte) bepaalt. Je drukt dit dan uit in milli-equivalenten per liter. Misschien dat dit bedoeld wordt?

#8

Mich90

    Mich90


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 november 2007 - 13:21

Ik kan vanuit eigen ervaring alleen zeggen dat de zuurgraad in ons vakjargon identiek is aan de pH-waarde.
De titratie die Mich90 beschrijft bepaalt niet de pH-waarde (zuurgraad), maar veeleer het bufferend vermogen van het water (voor zuur of base, afhankelijk van of de begin pH boven of onder de 7,0 zit).
Je zou nog kunnen zeggen dat je met het voorschrift het zuurgehalte (of basegehalte) bepaalt. Je drukt dit dan uit in milli-equivalenten per liter. Misschien dat dit bedoeld wordt?

Het grootste deel van de handleiding heb ik eerder al overgetypt maar ik zal voor de duidelijkheid de werkwijze ook nog even doen:

Werkwijze:
1. Test het water met een pH-stick of het water zuur of basisch is.
2. Haal een buret op die gevuld is met 0,001M NaOH-oplossing of 0,001M HCl-oplossing.
3. Het pipetteren:
Doe in het bekerglas:  40 mL grondwater/reestwater.
Spoel de pipet 2x met gedestilleerd water en daarna 2x met kleine hoeveelheden grdondwater/reestwater. Pipetteer 10,00 mL grondwater/reestwater in het bekerglas van 250 mL.
4. Spoel de binnenkant van het bekerglas af en vul aan tot ongeveer 125mL met gedestilleerd water.
5. Vraag of de pH-meter is geijkt met de buffer-opl. van pH = 6,98
6. Titreer nu met de NaOH-opl. of HCl-opl. door telks 0,5 mL nauwkeurig toe te voegen en lees de setand van de pH-meter en de buret af.
7. Voeg na het equivalentiepunt nog 10 mL NaOH-opl. of HCl-opl. toe.
8. Voer ook een blanco bepaling uit door in het bekerglas 100mL gedestilleerdr water te doen en deze te titreren met de NaOH opl. of de HCl-opl.


Ik hoop dat het doel nu wat duidelijker is. Ik ben het zelf eerlijk gezegd ook een beetje kwijt.

In de inleiding (eerder overgetypt) staat dat de zuurgraad van het water wordt bepaald d.m.v. een potentiometrische titratie. Na de werkwijze staat dat er een grafiek moet worden gemaakt (pH(door meter) vs mL toegevoegd) en dat het equivalentiepunt bepaald moet worden, en dat je vervolgens de molariteit van de NaOH-oplossing moet berekenen.


(wikipedia, ja ik weet het, erg betrouwbaar)
Het omslagpunt kan op verschillende manieren bepaald worden. De meest klassieke vorm is het gebruik van een indicator. Dit is een stof die maar in geringe hoeveelheid toegevoegd wordt en aan de oplossing een kleur geeft die verandert bij het bereiken van het equivalentiepunt.

Het is echter ook mogelijk dit langs andere, instrumentele weg te doen, bijvoorbeeld door een sterke verandering van de redoxpotentiaal van de oplossing waar te nemen (potentiometrische titratie)


Dit is wat er moet worden gedaan, een potentiometrische titratie.

Ik vind het alleen wel raar dat er aan het begin staat dat de zuurgraad van het water moet worden bepaald maar daar staat aan het eind niets meer over. Kan er NA het bepalen van het equivalentiepunt en de molariteit van de NaOH-opl. de zuurgraad bepaald worden oid?

#9

Chemist

    Chemist


  • >25 berichten
  • 89 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 november 2007 - 15:55

Zoals Gerard al eerder zei: in grond-/slootwater zitten allerlei verschillende zuren (van verschillende sterkten) en deze leveren allen een bepaalde (veelal verschillende) bijdrage aan de totale H3O+-concentratie in het mengsel (en dus de pH).

Je gaat dus eerst testen (met een pH-meter) of het water zuur dan wel basisch is. Is het slootwater zuur, dan ga je dus (als ik het goed begrijp) titreren met behulp van een NaOH-oplossing; je 'neutraliseert' dan het slootwater doordat de aanwezige H3O+-ionen (gevormd door de zuren) gaan reageren met OH- en daarbij water vormen:

H3O+ + OH- --> 2 H2O

Is het slootwater basisch, dan ga je titrerend neutraliseren met behulp van een HCl-oplossing. HCl is een sterk zuur dat met water reageert volgens:

HCl + H2O --> H3O+ + Cl-

Het H3O+ reageert vervolgens wederom met het in het basische water aanwezige OH- waardoor neutralisatie plaatsvindt.

Nu ga je dus een 'sample' nemen van dat slootwater en titreren met NaOH-opl. of HCl-opl., afhankelijk van wat het slootwater is: zuur resp. basisch.
Als ik het goed begrijp moet je steeds 0,5 mL nauwkeurig toevoegen en de stand van de pH-meter aflezen. Op die manier vind je je punten voor de grafiek die je moet maken en kun je dus de pH (aangegeven door de meter) uitzetten tegen het aantal toegevoegde mL.

Bij het equivalentiepunt is dus het in het slootwater aanwezige zuur (of base) geneutraliseerd. Als je daarna nog 10 mL extra NaOH-opl. (of HCl-opl.) gaat toevoegen ga je je oplossing dus weer basischer resp. zuurder maken. En ja: aan het einde van de proef kun je dus eenvoudig de zuurgraad bepalen (die wordt bepaald door de pH-meter). Even voor de duidelijkheid: zuurgraad = pH.

Veranderd door Chemist, 05 november 2007 - 15:58


#10

Mich90

    Mich90


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 november 2007 - 16:49

Bedankt voor de reacties.

Nu terug naar het oorspronkelijke probleem, bij het bepalen of het water zuur of basisch, zit het zo dicht bij de pH 7, dat met de onnauwkeurigheid van de pH-meter (of door tijdsverloop?) de meter eerst zuur aangaf (6,7 oid) en later base (7,1).

Het doel van de pws is dus om de handleiding zodanig te verbeteren dat men zonder problemen (die er de afgelopen jaren veel zijn geweest) de titratie kan uitvoeren. Dus, waar zouden de problemen kunnen zitten?

Onze gok was dus dat de pH te dicht bij 7 lag. Het watermonster moet volgens stap 3 ook nog eens 25x verdund worden, is dit nodig (waarom wel/niet?) ?

Kan iemand bedenken waarom deze titratie elk jaar weer fout gaat bij leerlingen? Is het gewoon onnauwkeurigheid, of zit er iets in de handleiding wat beter niet kan worden gedaan (of ontbreekt er iets)? Of is er iets waar meer nadruk op moet worden gelegd (hoe komt het bijvoorbeeld dat bij 2 pH-metingen zonder veranderingen van 6,7 naar 7,1 gaat? hoe kan men dit tegengaan).

Nogmaals bedankt!

#11

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 05 november 2007 - 17:00

Een pH-meter moet zonder problemen herhaalde metingen binnen een marge van enkele honderdsten pH-eenheden kunnen uitvoeren, ook bij een pH rond 7. Als ik me goed herinner staat in NEN 6411 (de standaardnorm voor pH-meting) dat herhaalde metingen niet meer dan 0,04 pH-eenheden mogen afwijken van de oorspronkelijke meting.

Je monster wordt verdund met gedest. water. Het kan zijn dat het totaalgehalte aan zouten (ionen, of de geleidbaarheid eigenlijk) zo laag wordt dat de pH-electrode er moeite mee heeft.
Ik zou die verdunning achterwege laten en 125 ml grondwater inzetten voor de potentiometrische titratie. De berekening wordt dan wel iets anders.
In NEN 6411 staat, dat als de geleidbaarheid van een watermonster te laag is, je deze kunt opkrikken door toevoeging van een kleine hoeveelheid KCl. Dit heeft vrijwel geen invloed op de pH, maar geeft de electrode de kans om zijn evenwicht te vinden.

#12

Chemist

    Chemist


  • >25 berichten
  • 89 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 november 2007 - 17:13

[...]

Of is er iets waar meer nadruk op moet worden gelegd (hoe komt het bijvoorbeeld dat bij 2 pH-metingen zonder veranderingen van 6,7 naar 7,1 gaat? hoe kan men dit tegengaan).

[...]

Natuurlijk moet je er wel zeker van zijn dat je het slootwater goed gemengd heb na verdunning met aquadest; m.a.w.: alle opgeloste stoffen moeten zo goed mogelijk verdeeld zijn over de oplossing. Als dit niet het geval is, kan de pH variëren. Als dit nog niet het geval is, is het aan te raden om (ook tijdens de proef) goed te roeren m.b.v. roermotor + -vlo.
Verder sluit ik me bij Marjanne aan. Ik zou ook die verdunning achterwege laten indien de pH te dicht bij 7 ligt. Waarschijnlijk is het slootwater dan niet zo zuur of basisch als aanvankelijk gedacht. Dit kun je het beste van tevoren bepalen. Is de pH héél erg laag of hoog, dan zou je (eventueel) kunnen verdunnen, (alhoewel 25 x verdunnen wel erg veel is)...





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures