El agua pura no existe en la naturaleza. Incluso en entornos artificiales, la pureza del agua no dura mucho después de la apertura de la botella. El agua disuelve más sustancias que cualquier otro líquido conocido. De hecho, la mayoría de las personas encuentran que el agua "pura" tiene un sabor extraño. La vida depende de la capacidad del agua para disolver muchas sustancias, y los químicos disueltos del agua determinan algunas de las condiciones físicas críticas de los ecosistemas. Dos condiciones importantes e interrelacionadas relacionadas con el agua son la acidez y la alcalinidad.

TL; DR (demasiado largo; no leído)

Use esta ecuación para calcular la alcalinidad en términos de CaCO _{3: Alk (mg /L CaCO 3) \u003d Alk (meq /L) x (1mmol CaCO 3 ÷ 2meq) x (100.087mg CaCO 3 ÷ 1mmol CaCO 3) \u003d (50044xBxC axCF) ÷ V s. Las variables utilizadas son el volumen de ácido (B) utilizado en la titulación, la concentración del ácido (C a), el volumen de agua en la muestra (V s) y un factor de corrección (CF) , si es necesario.
Importancia de la alcalinidad}

La alcalinidad determina cómo el agua resiste los cambios en el pH, en particular la resistencia a volverse ácido. Mayor alcalinidad significa mayor resistencia a los cambios en el pH. Los cambios en el pH pueden ser devastadores para el ecosistema. Muchas plantas y animales acuáticos requieren un rango de pH muy estrecho para sobrevivir. Incluso los animales menos sensibles al pH sufren si los cambios en el pH afectan la cadena alimentaria. Además del ecosistema natural, la alcalinidad afecta los sistemas de aguas residuales y la idoneidad del agua para riego. La alcalinidad, también conocida como dureza del agua, afecta los sistemas de agua de los hogares al construir depósitos minerales en tuberías y sartenes, así como al aumentar la cantidad de jabón que las personas usan al inhibir la espuma.
Unidades de alcalinidad

La alcalinidad mide el cantidad de calcio, magnesio y otros iones moderadores de ácido. La alcalinidad se puede informar en términos de carbonato de calcio, CaCO _{3. La alcalinidad generalmente se mide e informa en términos de partes por millón (ppm) o granos por galón.
Preparación para la prueba}

El método recomendado para determinar la alcalinidad utiliza la titulación del punto de inflexión (IPT) con solución de ácido sulfúrico. Incluso cuando use una solución de ácido sulfúrico 0.01639N disponible comercialmente, asegúrese de probar la solución con un estándar de carbonato de sodio. Se pueden usar diferentes concentraciones de ácido, especialmente con alcalinidades más bajas, pero el ácido debe compararse con un estándar.

Las muestras de agua deben representar las condiciones ambientales, por lo que la exposición a la luz solar, el polvo, la lluvia u otros contaminantes pueden alterar resultados de la prueba. Con el tiempo, los cambios de temperatura también pueden afectar la calidad de la muestra, por lo que las muestras deben mantenerse a la temperatura del entorno original. Para las pruebas de alcalinidad, filtre las muestras de agua a través de una membrana de 0,45 µm donde la unidad µm significa micrómetro o micrón. El micrómetro equivale a 10 ^{-6 metros o una millonésima parte de un metro.}

La mayoría de las pruebas utilizan una muestra de cincuenta mililitros (50 ml) en un vaso de precipitados de 100 ml, pero para muestras de baja alcalinidad, una muestra más grande de 100 ml puede ser utilizado.
Aparato de prueba y metodología

El método de prueba preferido utiliza una bureta de vidrio, pero también se puede usar un titulador digital. Asegúrese de que la bureta esté limpia y seca para que la solución ácida no se diluya.

Utilice la metodología de titulación estándar con especial cuidado en torno a pH 8.3 y pH 4.5. Para encontrar la alcalinidad en términos de carbonato de calcio, tenga especial cuidado cuando el pH de la muestra se acerque a pH 4.5.
Cálculo de la alcalinidad

1. Fórmulas para calcular la alcalinidad
   
   

   La fórmula para el cálculo de la alcalinidad encuentra la relación de ácido al punto de equivalencia de bicarbonato. La primera ecuación muestra la alcalinidad en miliequivalentes por litro.
   

   Use esta fórmula para encontrar la alcalinidad:
   

   Alk (meq /L) \u003d [B (mL) xC _{a (meq /mL) xCF] ÷ [V s (mL) x (1L ÷ 1000mL)] \u003d (1000xBxC axCF) ÷ V s}
   

   La siguiente ecuación combina la ecuación de alcalinidad con la factor de conversión para calcular la alcalinidad en CaCO _3:
   

   Alk (mg /L CaCO _{3) \u003d Alk (meq /L) x (1mmol CaCO 3 ÷ 2meq) x ( 100.087mg CaCO 3 ÷ 1mmol CaCO 3) \u003d (50044xBxC axCF) ÷ V s.}
   

2. Determinación de variables
   
   

   Calcular la alcalinidad requiere sabiendo:
   

   Alk significa alcalinidad
   

   B: El volumen de ácido utilizado en la titulación desde el pH original hasta el punto de equivalencia (cerca de pH 4.5) en mililitros.
   

   C _{a: La concentración del ácido sulfúrico expresada como normalidad N o como miliequivalentes por mililitro (meq /mL).}
   

   V _{s: El volumen de la muestra en mililitros.}
   

   CF: un factor de corrección, si es necesario. El factor de corrección para los cartuchos de titulador digital Hach es igual a 1.01; todos los demás métodos de titulación tienen un factor de corrección igual a 1.0.
   

3. Cálculo de la alcalinidad
   
   

   Suponga que el volumen de ácido (B) utilizado es igual a 12 mililitros de ácido, la concentración de ácido (C < sub> a) es igual a 0.01639 meq /mL, y el volumen de muestra de agua (V _{s) es igual a 50 ml de agua. Si realiza la titulación con una bureta estándar, el factor de corrección (CF) es igual a 1.0. Para calcular la alcalinidad, inserte estos valores en la primera ecuación. El cálculo se convierte en:}
   

   Alk \u003d (1000xBxC _{axCF) ÷ V so Alk (meq /L) \u003d [1000x12mLx0.01639 (meq /mL) x1.0] ÷ 50mL.}
   

   Solución para rendimientos de alcalinidad: Alk (meq /L) \u003d 3.9 meq /mL.
   

4. Cálculo de alcalinidad como CaCO₃
   
   

   Para calcular la alcalinidad como carbonato de calcio, use esto fórmula para calcular la alcalinidad en la concentración de carbonato de calcio (CaCO _{3). Inserte los valores en la fórmula para determinar la alcalinidad como CaCO 3:}
   

   Alk (mg /L como CaCO _{3) \u003d (50044xBxC axCF) ÷ V s.}
   

   Al insertar los valores de ejemplo, la ecuación se convierte en:
   

   Alk (mg /L como CaCO3) \u003d [50044x12mLx0.01639meq /mLx1.0] ÷ 50mL. Resolver la ecuación produce Alk (mg /L como CaCO3) \u003d 196.8mg /L.
   
   Interpretación de resultados
   

   Miligramos por litro (mg /L) equivale a partes por millón (ppm). La alcalinidad también se conoce como dureza del agua. En general, el agua con una dureza inferior a 17.0 ppm se considera agua blanda. El agua con una dureza superior a 180 ppm se considera agua muy dura. En este ejemplo, la muestra de agua tiene una alcalinidad muy alta.