Procese de Tratare a Apei

1. Determinarea densităţii pentru diferite probe de apă

Densitatea unei substanţe este dată de masa unităţii de volum a acelei substanţe. Dacă se consideră masa unui mol de substanţă M, volumul ocupat de aceasta este numit volum molar, VM, iar raportul lor este, evident, tot egal cu densitatea:

Densitatea se exprima in g/mL, g/cm3, kg/m3.

Densitatea se poate determina experimental cu: densimetre sau mai precis prin metoda picnometrica

Mod de lucru

Se determină prin cântărire la balanţa analitică masa picnometrului (vas de sticlă cu volum calibrat, inscripţionat pe sticlă) gol (mp).

Se umple picnometrul cu soluţia 1 de analizat şi se determină masa picnometrului cu soluţie (mp+s).

Atenţie! Umplerea picnometrului trebuie să fie perfectă, fără bule de aer!

Se calculează masa de soluţie aflată în picnometru: Δm = mp+s - mp

Se calculeaza apoi densitatea conform relatiei (4). Rezultatele se trec intr-un tabel de forma:

Tabel 1.

Tipul de apa studiata Δm = mp+s - mp ρ0

2. Determinarea tensiunii superficiale pentru diferite probe de apă

Tensiunea superficială se defineşte ca rezultanta forţelor interne ce acţionează la interfaţă şi apare de fapt ca rezultat al coeziunii necompensate.

De multe ori ea este definită şi ca energia necesară formării unei interfeţe unitare sau ca forţa necesară creării unei suprafeţe cu perimetrul egal cu unitatea, ca urmare tensiunea se măsoară în: mN / m sau dyne / cm. Relatia de calcul este:

σ = ∆F/s (1)

unde: ∆F – variaţia energiei libere la suprafaţă;

s – aria suprafeţei;

[σ]=J/m2, erg/cm2( 1 erg •cm2 =10-3 J•m-2 )

O definiţie echivalentă priveşte tensiunea superficială ca o forţă ce acţionează pe unitatea de lungime a parametrului stratului superficial, orientată în sensul micşorării suprafeţei.

σ = f/2l (2)

unde f – forţa;

l – perimetrul stratului superficial;

[σ] =N/m, dyn/cm (1dyn •cm-1 = 10-3N •m-1)

Metoda folosita pentru a determina tensiunea superficiala este metoda stalagmometrica.

Aparatul folosit pentru aceasta determinare se numeste stalagmometru. Acesta este format dintr-un tub cu peretii grosi si cu un rezervor de tip bula la mijloc. Deasupra si dedesuptul rezervorului se afla 2 repere care delimiteaza un anumit volum. Rezervorul se continua cu un tub capilar a carui raza regleaza marimea picaturilor.

Figura 1. Reprezentarea schematica a stalagmometrului.

Mod de lucru

Pentru determinari se fixeaza stalagmometrul intr-un stativ, in pozitie verticala si se aspira lichid pe la partea superioara astfel incat coloana de lichid sa fie deasupra reperului superior. Se lasa lichidul sa curga din stalagmometru. Cand nivelul lichidului atinge reperul superior se incepe numararea picaturilor care cad. Numararea se continua pana cand lichidul din stalagmometru ajunge la reperul inferior.

Calcule

Determinările experimentale s-au realizat la temperatura camerei. Fiind metodă relativă de determinare, s-a ales ca etalon apa distilata (notata cu indicele 0).

Relatia de calcul pentru tensiunile superficiale ale solutiilor este:

(σ0•N0)/ ρ0 = (σ1•N1)/ ρ1 (3)

unde: σ0 , σ1 – tensiunile superficiale ale apei si ale lichidului de analizat;

N0 , N1 – numarul de picaturi de apa si lichid de analizat dintr-un volum V;

ρ0 , ρ1 – densitatile apei si ale lichidului de analizat.