Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM2 - CZERWIEC 2017



PYTANIE NR 20.
Które odczynniki należy zgromadzić, aby wykonać oznaczenie twardości ogólnej wody kotłowej?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Oznaczanie twardości ogólnej wykonuje się zwykle metodą kompleksometryczną: jonami Ca2+ i Mg2+ miareczkuje się wersenianem sodu (EDTA). Aby wskaźnik metalochromowy działał prawidłowo, utrzymuje się pH ok. 10 buforem amoniakalnym; zmianę barwy daje czerń eriochromowa.

Pełne wyjaśnienie:

Twardość ogólna wody wynika głównie z obecności jonów Ca2+ i Mg2+. W praktyce laboratoryjnej (także w kontroli mediów w zakładzie i przy obsłudze układów kotłowych) często oznacza się ją metodą kompleksometryczną, w której titrantem jest wersenian (EDTA), tworzący trwałe kompleksy z jonami wapnia i magnezu.

Odpowiedź "Mianowany roztwór wersenianu sodu, bufor amoniakalny, czerń eriochromową." jest właściwa, bo obejmuje trzy elementy niezbędne w tej metodzie:

  • mianowany wersenian sodu (EDTA) – reagent miareczkujący, który wiąże Ca2+/Mg2+ w kompleksy,
  • bufor amoniakalny – stabilizuje odczyn roztworu (typowo ok. pH 10), co jest kluczowe dla przebiegu reakcji kompleksowania i pracy wskaźnika,
  • czerń eriochromowa – wskaźnik metalochromowy pozwalający obserwować punkt końcowy (zmiana zabarwienia kompleksu wskaźnika z jonami metali na barwę formy wolnej).

Pozostałe propozycje są nieprawidłowe, ponieważ zawierają odczynniki charakterystyczne dla innych typów miareczkowań:

  • "Mianowany roztwór NaOH, bufor octanowy, czerń eriochromową." miesza titrant zasadowy typowy dla alkacymetrii z wskaźnikiem metalochromowym; dodatkowo bufor octanowy pracuje w innym zakresie pH niż wymagany dla standardowego oznaczania twardości czernią eriochromową.
  • "Mianowany roztwór wersenianu sodu, bufor octanowy, fenoloftaleinę." zawiera EDTA, ale wskaźnik fenoloftaleina jest wskaźnikiem kwasowo-zasadowym, a nie metalochromowym dla Ca/Mg; bufor octanowy zwykle nie zapewnia warunków wymaganych dla tej pary (EDTA + czerń eriochromowa).
  • "Mianowany roztwór H2SO4, bufor amoniakalny, oranż metylowy." odpowiada raczej miareczkowaniu kwas-zasada (kwas + wskaźnik kwasowo-zasadowy), a nie oznaczaniu twardości opartej o kompleksowanie jonów metali.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się twardość (Ca/Mg), szukaj zestawu EDTA (wersenian) + bufor amoniakalny + wskaźnik metalochromowy. Obecność NaOH, H2SO4, fenoloftaleiny czy oranżu metylowego zwykle sugeruje, że to nie jest klasyczne oznaczanie twardości ogólnej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest twardość ogólna wody kotłowej?
Twardość ogólna to miara łącznej zawartości jonów wapnia i magnezu w wodzie. W kontekście kotłowni jest ważna, bo zbyt duża twardość sprzyja powstawaniu osadów (kamienia) i pogorszeniu wymiany ciepła.
Jakie odczynniki są potrzebne do oznaczania twardości metodą EDTA?
Typowy zestaw obejmuje: mianowany roztwór wersenianu sodu (EDTA) jako titrant, bufor amoniakalny do utrzymania właściwego pH oraz czerń eriochromową jako wskaźnik metalochromowy do obserwacji punktu końcowego.
Dlaczego w oznaczaniu twardości stosuje się bufor amoniakalny?
Bufor amoniakalny stabilizuje pH roztworu w zakresie, w którym reakcja kompleksowania Ca2+/Mg2+ przez EDTA przebiega prawidłowo, a wskaźnik metalochromowy daje wyraźną zmianę barwy. Bez buforu punkt końcowy bywa nieostry lub przesunięty.
Co oznacza nazwa "wersenian sodu" w laboratorium?
"Wersenian sodu" to sól sodowa EDTA, czyli związku kompleksującego jony metali. W analizie twardości pełni rolę odczynnika miareczkującego: wiąże jony Ca i Mg w trwałe kompleksy, co pozwala ilościowo wyznaczyć ich sumę.
Jak działa czerń eriochromowa w oznaczaniu twardości?
Czerń eriochromowa to wskaźnik metalochromowy: tworzy barwny kompleks z jonami metali w próbce. Podczas miareczkowania EDTA "odbiera" jony Ca/Mg wskaźnikowi, a wskaźnik zmienia barwę. To sygnalizuje punkt końcowy miareczkowania.
Czy do oznaczania twardości można użyć fenoloftaleiny?
Zwykle nie. Fenoloftaleina jest wskaźnikiem kwasowo-zasadowym, a twardość ogólna oznacza się najczęściej metodą kompleksometryczną z wskaźnikiem metalochromowym. Użycie fenoloftaleiny nie da typowego, poprawnego punktu końcowego dla Ca/Mg.
Dlaczego NaOH lub H2SO4 nie są typowymi titrantami na twardość ogólną?
NaOH i H2SO4 są titrantami charakterystycznymi dla alkacymetrii (kwas–zasada), gdzie oznacza się zasadowość lub kwasowość. Twardość ogólna dotyczy jonów metali i standardowo oznacza się ją przez kompleksowanie EDTA, nie przez neutralizację.
Jakie błędy najczęściej popełnia się przy doborze odczynników do twardości?
Najczęstsze pomyłki to: dobór wskaźnika kwasowo-zasadowego (np. oranż metylowy) zamiast metalochromowego, wybranie buforu działającego w niewłaściwym zakresie pH oraz założenie, że "mianowany roztwór" zawsze oznacza NaOH lub kwas. Warto kojarzyć twardość z EDTA.
Kiedy w praktyce zakładowej oznacza się twardość wody kotłowej?
W praktyce wykonuje się ją w ramach kontroli jakości wody zasilającej i obiegowej, szczególnie gdy istnieje ryzyko osadów lub gdy weryfikuje się skuteczność uzdatniania. Częstotliwość zależy od procedur zakładowych i stabilności parametrów wody w układzie.
Jak rozpoznać na egzaminie pytanie o metodę kompleksometryczną?
Wskazówkami są hasła: twardość, jony wapnia i magnezu, "wersenian/EDTA" oraz wskaźnik metalochromowy (np. czerń eriochromowa). Jeśli w odpowiedziach dominują NaOH, H2SO4 lub fenoloftaleina, to zwykle dotyczą one innego rodzaju miareczkowania.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 48% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "Oznaczanie twardości ogólnej wykonuje się zwykle metodą kompleksometryczną: jonami Ca2+ i Mg2+ miareczkuje się wersenianem sodu (EDTA)."

Źródła:

  • Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, Method 2340 C (Hardness—EDTA Titrimetric Method), American Public Health Association (APHA) / AWWA / WEF, latest available edition
  • PN-ISO 6059, Jakość wody — Oznaczanie sumy wapnia i magnezu — Metoda miareczkowania EDTA (tytuł normy; szczegóły wydania wymagają wglądu do egzemplarza normy)
  • Vogel's Textbook of Quantitative Chemical Analysis, rozdział: Complexometric titrations (EDTA, Eriochrome Black T, ammonia buffer)

Materiały:

  • Podręcznik chemii analitycznej: dział miareczkowań kompleksometrycznych
  • Instrukcje laboratoryjne/zakładowe dla analizy twardości metodą EDTA
  • Standardowe metody badania wody: rozdział o twardości (EDTA, wskaźniki metalochromowe)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego