آلودگی آب - جلسه سوم
اهداف:
آشنایی با اهمیت سختی آب در نوع كاربرد آن
آشنایی با اصول اندازه گیری سختی كل نمونه های آب
وسایل مورد نیاز:
مقداری آب شیر
كیت اندازه گیری سختی كل pH آب (و یا شناساگر اریوكرم بلاک تی و محلول 1/0 مولار نمک سدیمی اتیلن دی آمین تترا استیك اسید EDTA)
سختی آب
در ابتدای این جلسه از دانش آموزان بخواهید از تجربیات سفری خود در مورد آب هایی با طعم نامطلوب بگویند، سپس علت را از آن ها جویا شوید و از آن ها بخواهید تا درباره زیان ها و فواید آب های سخت بحث نمایند. بهتر است این جلسه در آزمایشگاه شیمی برگزار گردد.
آب سخت چیست؟
آبی که در طبیعت وجود دارد تقریباً همیشه ناخالص می‌باشد. زیرا اغلب دارای گچ، آهک، نمک طعام، ترکیبات منیزیم، آهن، اکسیژن و ازت، انیدرید کربنیک، ترکیبات آلی و غیره است و مقدار این اجسام در آب های مختلف متفاوت است. در آب اجسام دیگری مانند گل و لای و غیره نیز وجود دارد که معلق می‌باشند، همچنین مقداری باکتری نیز در آب ها یافت می‌شود. آب سخت آبی است که در آن هیدروکربنات کلسیم و منیزیم و گچ موجود باشد. بر حسب آن که آب هنگام نفوذ در زمین از قشرهای آهکی و منیزیمی و گچی گذشته و یا نگذشته باشد سختی آب کم یا زیاد می‌شود. آب های نواحی آهکی سختی زیادتری نسبت به آب های نواحی گرانیتی و یا شنی دارند. سختی آب در عرض سال هم ممکن است تغییر یابد. معمولاً سختی آب ها در فصل باران کم و در فصل خشکی زیاد می‌شود.
اندازه گیری سختی كل آب Total Hardness
حال با اشاره به كاتیون های كلسیم، آهن و منیزیم به عنوان عوامل سختی دائم آب به این نكته اشاره كنید كه آیا نبود هیچ كدام از این كاتیون ها و سایر یون ها در آب خوب است؟در این مورد نیز نظر دانش آموزان را جویا شوید.
در این مرحله توصیه می شود از كیت آماده سنجش سختی كل استفاده شود زیرا بدون نیاز به امكانات آزمایشگاهی خاص این امر امكان پذیر است.
در صورتی كه به كیت دسترسی ندارید:
100 میلی لیتر از نمونه را درون ارلن ریخته و به آن به اندازه نصف دانه برنج شناساگر اریوكرم بلاک تی اضافه كرده و در صورت پیدایش رنگ صورتی از محلول1/0مولارEDTA داخل بورت قطره قطره به آن اضافه شود تا رنگ صورتی به آبی تبدیل گردد. در این حالت سختی كل بر حسب میلی گرم در لیتر(معادلppm) برابرست با حجم مصرفی EDTA ضرب در 10 تقسیم بر حجم نمونه بر حسب لیتر.
در صورتی كه به كیت دسترسی دارید:
از دانش آموزان بخواهید تا خط نشانه در ظرف نمونه گیری از آب پر و طبق دستور العمل به آن شناساگر اریو كروم بلاک تی اضافه نموده و در صورت پیدایش رنگ صورتی، قطره قطره از محلولEDTA به نمونه اضافه نمایند(تا پیدایش رنگ آبی)تعداد قطره ها را در فرمول كیت قرار دهند تا TH آب بر حسب میلی گرم برلیتر(معادلppm)محاسبه شود .
حال اطلاعات زیر را در اختیار دانش آموز قرار داده و از آن ها بخواهید در مورد وضعیت آب (برای آشامیدن)بحث نمایند.
اگر TH>350ppm آب در وضعیت بسیار مناسب برای نوشیدن قرار دارد.
اگر 500ppm>TH>350ppm باشد آب در وضعیت مناسب قرار دارد.
اگر TH>500ppm باشد آب در وضعیت نامناسب برای آشامیدن قرار دارد .
پس از پایان جلسه دانش آموزان باید قادر باشند مفهوم سختی كل را فهمیده و این آزمایش را برای نمونه های مختلف به درستی انجام دهند.
تکلیف: نتایج حاصل از آزمایش آب لوله کشی را به صورت گزارش تهیه نمایید و با اطلاعاتی که قبلاً جمع آوری نموده اید مقایسه کرده و نتایج را برای ما ارسال نمایید.
محل بازدید/ اردو/ خرید: به دلیل آنکه اغلب فعالیت های دانش آموزان در این جلسه و جلسه گذشته در آزمایشگاه صورت می گیرد، بهتر است این جلسه با لوازم آزمایشگاه و نحوه استفاده از آنها بیشتر آشنا شوند.
منابع مطالعه: منابع معرفی شده زیر را مطالعه نمایید.
1 - كتاب شیمی و زندگی (سال اول متوسطه) - فصل اول
2 - كتاب های شیمی تجزیه دانشگاهی مباحث مربوط به سختی آب
مطالب مرتبط:
