EDTA --एथिलीनडायमिनेटेट्राएसेटिक एसिड (EDTA, एडेटेट कैल्शियम डिसोडियम, कैल्शियम डिसोडियम वर्सेनेट) एक केलेशन एजेंट है जिसका उपयोग भारी धातु विषाक्तता के लिए किया जाता है।

 EDTA --एथिलीनडायमिनेटेट्राएसेटिक एसिड (EDTA, एडेटेट कैल्शियम डिसोडियम, कैल्शियम डिसोडियम वर्सेनेट) एक केलेशन एजेंट है जिसका उपयोग भारी धातु विषाक्तता के लिए किया जाता है।

EDTA घोल कैसे तैयार करें

मानक EDTA घोल का उपयोग करके पानी की कुल कठोरता का अनुमान

उद्देश्य: दिए गए पानी के नमूनों की कुल कठोरता का निर्धारण करें। परिचय: पानी में कठोरता कैल्शियम और मैग्नीशियम के घुले हुए लवणों की उपस्थिति के कारण होती है। 

यह पीने, नहाने, धोने के लिए अनुपयुक्त है और यह कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के स्केल भी बनाता है। 

इसे उबालकर आसानी से हटाया जा सकता है। 

स्थायी कठोरता कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के क्लोराइड और सल्फेट की उपस्थिति के कारण होती है। 

बॉयलर में इस प्रकार की कठोरता। इसलिए पानी के नमूने में मौजूद कठोरता पैदा करने वाले पदार्थों की मात्रा का अनुमान लगाना आवश्यक है। 

एक बार इसका अनुमान लगाने के बाद, पानी के उपचार के लिए आवश्यक रसायनों की मात्रा की गणना की जा सकती है। कठोरता का अनुमान कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक अनुमापन पर आधारित है। 

पानी की कठोरता एथिलीन डायमाइन टेट्रा एसिटिक एसिड (EDTA) के एक मानक घोल के साथ अनुमापन करके निर्धारित की जाती है, जो एक जटिल एजेंट है। 

चूंकि EDTA पानी में अघुलनशील है, इसलिए इस प्रयोग के लिए EDTA का डाइसोडियम नमक लिया जाता है। 

EDTA एक ​​धातु आयन के साथ चार या छह समन्वय बंध बना सकता है। 

पानी में दो प्रकार की कठोरता मौजूद होती है, पहली अस्थायी कठोरता और दूसरी स्थायी कठोरता। अस्थायी कठोरता बाइकार्बोनेट की उपस्थिति के कारण होती है जिसे उबालने से हटाया नहीं जा सकता। 

आवश्यकताएँ: पानी का नमूना ब्यूरेट 25-30 मिली ग्लास की कीप पिपेट 

1 मिली फ्लास्क ड्रॉपर मापने का सिलेंडर अभिकर्मक: EDTA, एरियोक्रोम ब्लैक-टी, NH2CL, अमोनिया बफर 

2. एरियोक्रोम ब्लैक-टी: 0.4 ग्राम एरियोक्रोम ब्लैक टी, 4.5 ग्राम हाइड्रॉक्सिलमाइन हाइड्रोक्लोराइड को 100 मिली 95% एथिल अल्कोहल में मिलाएं। 

3. अमोनिया बफर: स्टॉक ए: 143 मिली सांद्र NH4OH में 16.9 ग्राम NH4CL, स्टॉक बी: 50 मिली आसुत जल में 1.25 ग्राम EDTA का मैग्नीशियम लवण घोलें। दोनों स्टॉक घोल को मिलाएं और DDW के साथ 250 मिली तक पतला करें। 

10 मिली घोल को DDW के साथ 100 मिली तक पतला करें। प्रक्रिया: 

1. बुरेट को मानक EDTA घोल से शून्य स्तर तक भर दिया जाता है। 

2. फ्लास्क में 50 मिली नमूना पानी लें 

5. प्रारंभिक रीडिंग नोट करें।

6. EDTA घोल के विरुद्ध सामग्री का अनुमापन करें। अंतिम बिंदु पर रंग वाइन लाल से नीले रंग में बदल जाता है। 

7. अंतिम रीडिंग नोट करें और उसे रिकॉर्ड करें। प्रक्रिया को तब तक दोहराएं जब तक हमें संगत मान न मिल जाए। 

8. दूसरे फ्लास्क में 50 मिली सैंपल लें और उसे उबालें। (पानी की अंतिम मात्रा प्राप्त करने के लिए आसुत जल डालें।) 

9. चरण 3-7 को दोहराएं। 

गणना: क्रम संख्या पानी का नमूना (50ml) आरंभिक मान अंतिम मान EDTA का मिली 1 2 3 पानी की कुल कठोरता mg/L (CaCO3 स्केल) = इस्तेमाल किया गया EDTA का मिली (बिना उबाला हुआ) 

*103 /ml नमूने पानी की स्थायी कठोरता mg/L (CaCO3 स्केल) = इस्तेमाल किया गया EDTA का मिली (उबला हुआ) *103 /ml नमूने पानी की अस्थायी कठोरता mg/L (CaCO3 स्केल) = पानी की कुल कठोरता - पानी की स्थायी कठोरता अवलोकन: घुलनशील आसुत जल और R.O पानी का रंग तुरंत नीला हो गया, जबकि नल का पानी और तालाब का पानी एरिक्रोम ब्लैक टी मिलाने पर वाइन रेड हो गया और इसलिए EDTA घोल के साथ अनुमापन करने पर नीला हो गया

Total Hardness of given water sample by EDTA Titrimetric Method.

Total Hardness of given water sample by EDTA Titrimetric Method.

The Hardness of Water

In general definition, the hardness of water is described as a measurement of the capacity of water to precipitate soap. Water hardness level is a parameter that is very important in water quality analysis.

Soap is mainly precipitated by Calcium ions and Magnesium ions. Also, some other polyvalent cations also have the ability to precipitate soap. But those cations are normally in a complex form with organic compounds. Therefore, their role in the hardness of water is negligible and very difficult to measure.

So, the total hardness of water is defined as the total amount of calcium and magnesium ion concentrations. Both are stated as calcium carbonate, in milligrams per liter unit. Hardness water samples are determined by EDTA Titrimetric Method.

Other than the total hardness of water there is “Carbonate hardness”. Carbonate hardness is also known as carbonate and bicarbonate alkalinity. In carbonate hardness, we measure the milligrams of carbonate and bicarbonate ions dissolved in one liter of water. 

Numerically, Total hardness is always greater than carbonate hardness. The excess amount is the total hardness is the non-carbonate hardness. Sometimes carbonate hardness may equal the total hardness. That means there is no non-carbonate hardness present.

The total hardness of water can be zero to several hundred milligrams per liter according to the water sample. Generally, water can be categorized according to its hardness as follows.

Category	Total hardness (mg/l)
Soft water	0 – 60
Moderately hard water	61 – 120
Hard water	121 – 180
Very hard	>180

Table 01: Categories of water based on the hardness

EDTA titrimetric method of determining the total hardness of water

Ca²⁺ and Mg²⁺ ions in the water sample are titrated with Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) at 10.0 ± 0.1 pH. We use the Eriochrome black T as the indicator here.

First, use the Eriochrome black T indicator will be complexed with Ca²⁺ and Mg²⁺ ions in the water. So, the sample is wine red in color. When it is titrated with EDTA, metal ions are complexed with EDTA, and the solution becomes blue in color. At pH = 10,

Reagents

       I.            Buffer solution

             o     Prepared by dissolving 16.9 g of ammonium chloride (NH₄Cl) in 143 mL of conc. ammonium hydroxide (NH₄OH).

             o     Then this solution is added 1.25 g of magnesium salt of EDTA and diluted to 250 ml with distilled water.

    II.            Eriochrome Black T indicator

 III.            Standard EDTA titrant

             o     To prepare 0.01M of standard EDTA titrant 3.723 g analytical reagent-grade disodium ethylenediaminetetraacetate dihydrate, also called (ethylenedinitrilo) tetraacetic acid disodium salt (EDTA) is dissolved in distilled water.

             o     This solution is diluted to 1000 mL.

IV.            Standard calcium solution

             o     Standard CaCO₃ solution is used to standardize the prepared EDTA solution.

             o     First, 1000 mg (1g) of anhydrous CaCO₃ is dissolved in 1+1 HCl. In 1+1 HCl there are one volume of concentrated HCl and 1 volume of distilled water.

             o     After dissolving CaCO₃, it is added 200 mL of distilled water and boiled for a few minutes. The purpose of boiling is to expel CO₂.

             o     Then the solution let to be cooled. The cooled solution is added with a few drops of methyl orange indicator and adjusted to the intermediate orange color by adding 1 + 1 HCl, as required.

             o     Finally. The solution is diluted to 1000 mL with distilled water. 1 mL of this solution has 1.00 mg of CaCO₃.

   V.            Sodium hydroxide (NaOH), 0.1N

             o     Reagent-grade solution of NaOH is used.

Procedure

25 mL of the test solution is taken and it is diluted to 50 mL by adding 25 mL of distilled water. Then add 1- 2 mL of prepared buffer solution. About 1 – 2 drops of indicator solution are added to the sample. If the indicator is used as a dry powder, use about 1mg of the indicator.

When the indicator is added solution becomes a wine-red color. Then the sample is titrated with the standard EDTA solution. The color at the endpoint is blue.

As the sample is diluted with distilled water, a blank titration should be taken place. Because sometimes it may have Ca²⁺ and Mg²⁺ ions in distilled water. The endpoint value of the blank titration should be subtracted from the sample endpoint in the final calculations.

Calculation 

According to the stoichiometry Ca²⁺ and Mg²⁺ ions react with EDTA at a 1:1 ratio. Therefore, mols of EDTA equals the total mols of Ca²⁺ and Mg²⁺ ions. To get the EDTA volume consumed by ions in the sample we should subtract the endpoint value of the blank titration from the endpoint value of the sample titration.

The hardness of water is expressed as the milligrams of CaCO₃ in 1 liter of sample. Therefore,

A volume of 25 mL of the sample was taken for titration. To calculate the mass present in the 1 L of the sample,

Top of Form

 

Total Hardness of given water sample कठोरता

                                 उद्देश्य: दिए गए पानी के नमूनों की कुल कठोरता का निर्धारण करें।

                                                  परिचय:

 पानी में कठोरता कैल्शियम और मैग्नीशियम के घुले हुए लवणों की उपस्थिति के कारण होती है। 

यह पीने, नहाने, धोने के लिए अनुपयुक्त है और यह बॉयलर में स्केल भी बनाता है। 

इसलिए पानी के नमूने में मौजूद कठोरता पैदा करने वाले पदार्थों की मात्रा का अनुमान लगाना आवश्यक है। 

एक बार इसका अनुमान लगाने के बाद, पानी के उपचार के लिए आवश्यक रसायनों की मात्रा की गणना की जा सकती है। कठोरता का अनुमान कॉम्प्लेक्सोमेट्रिक अनुमापन पर आधारित है। पानी की कठोरता एथिलीन डायमाइन टेट्रा एसिटिक एसिड (EDTA) के एक मानक घोल के साथ अनुमापन करके निर्धारित की जाती है जो एक जटिल एजेंट है।

चूंकि EDTA पानी में अघुलनशील है, इसलिए इस प्रयोग के लिए EDTA का डिसोडियम नमक लिया जाता है।

EDTA एक ​​धातु आयन के साथ चार या छह समन्वय बंधन बना सकता है। 

पानी में दो प्रकार की कठोरता मौजूद होती है, पहली अस्थायी कठोरता और दूसरी स्थायी कठोरता। 

अस्थायी कठोरता कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के बाइकार्बोनेट की उपस्थिति के कारण होती है। 

इसे उबालकर आसानी से हटाया जा सकता है। स्थायी कठोरता कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के 

क्लोराइड और सल्फेट की उपस्थिति के कारण होती है। इस प्रकार की कठोरता को उबालकर नहीं हटाया जा सकता। आवश्यकताएँ: 

पानी का नमूना ब्यूरेट 25-30 मिली ग्लास कीप पिपेट 

1 मिली फ्लास्क ड्रॉपर मापने वाला सिलेंडर 

अभिकर्मक: EDTA, एरियोक्रोम ब्लैक-टी,

 NH2CL, अमोनिया बफर, मैग्नीशियम कार्बोनेट, 90% एथिल अल्कोहल, आसुत जल। 

अभिकर्मक तैयारी: 1. EDTA घोल: 4 ग्राम EDTA और 0.1 ग्राम मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट 800 मिली आसुत जल में घोलें। 

2. एरिओक्रोम ब्लैक-टी: 0.4 ग्राम एरिक्रोम ब्लैक टी, 4.5 ग्राम हाइड्रॉक्सिलमाइन हाइड्रोक्लोराइड को 100 मिली 95% एथिल अल्कोहल में मिलाएं। 

3. अमोनिया बफर: स्टॉक ए: 143 मिली सांद्र NH4OH में 16.9 ग्राम NH4CL, 

स्टॉक बी: 50 मिली आसुत जल में 1.25 ग्राम EDTA का मैग्नीशियम नमक घोलें। 

दोनों स्टॉक घोल को मिलाएं और DDW के साथ 250 मिली तक पतला करें। 

10 मिली घोल को DDW के साथ 100 मिली तक पतला करें। 

प्रक्रिया: 

1. ब्यूरेट को मानक EDTA घोल से शून्य स्तर तक भरा जाता है। 

2. फ्लास्क में 50 मिली सैंपल पानी लें। 

यदि सैंपल में कैल्शियम की मात्रा अधिक है तो कम मात्रा लें और 50 मिली तक पतला करें। 

3. 1 मिली अमोनिया बफर डालें। 

4. एरिक्रोम ब्लैक-टी इंडिकेटर की 5 से 6 बूंदें डालें। घोल वाइन लाल रंग में बदल जाता है। 

5. शुरुआती रीडिंग नोट करें। 

6. EDTA घोल के खिलाफ सामग्री का अनुमापन करें। अंतिम बिंदु पर रंग वाइन लाल से नीले रंग में बदल जाता है।

7. अंतिम रीडिंग नोट करें और इसे रिकॉर्ड करें। प्रक्रिया को तब तक दोहराएं जब तक हमें समवर्ती मूल्य न मिल जाए। 

8. दूसरे फ्लास्क में 50 मिली सैंपल लें और इसे उबालें। (पानी की अंतिम मात्रा प्राप्त करने के लिए आसुत जल डालें।)

9. चरण 3-7 दोहराएं। गणना: क्र. पानी का नमूना (50 मि.ली.)

प्रारंभिक मूल्य

अंतिम मूल्य EDTA का मि.ली.

1

2

3

पानी की कुल कठोरता mg/L (CaCO3 स्केल) = उपयोग किए गए EDTA का मि.ली. (बिना उबाले) *103

/नमूने का मि.ली.

पानी की स्थायी कठोरता mg/L (CaCO3 स्केल) = उपयोग किए गए EDTA का मि.ली.

(उबला हुआ)/नमूने का मि.ली.

पानी की अस्थायी कठोरता mg/L (CaCO3 स्केल) = पानी की कुल कठोरता -पानी की स्थायी कठोरता

अवलोकन:

घुलनशील आसुत जल और R.O पानी का रंग तुरंत नीला हो गया, जबकि नल का पानी और तालाब का पानी एरिक्रोम ब्लैक टी मिलाने पर वाइन रेड हो गया और इसलिए EDTA घोल के साथ अनुमापन करने पर नीला हो गया।

परिणाम:

एकत्रित जल के नमूने में कुल कठोरता = _____ppm

स्थायी कठोरता = _____ppm

अस्थायी कठोरता = _____ppm