Experimenten
Online!
 



Analyse van Zeewater.

Texel, strandpaal 15. Beschrijving:

Semi-analyse van zeewater op pH, geleidbaarheid, soortelijk gewicht, totaal zoutgehalte en een aantal ionen.

Apparatuur:

-pH-meter (eventueel pH-papier)
-Geleidbaarheidsmeter
-Hydrometer
-Bekerglas 1000 ml (of wijde pan)
-Reageerbuisjes
-Pasteurpipet
-Kookplaatje
-Weegschaal
-Filter + filtreerpapier
-Platina öse
-Bunsen of teclubrander
-Merck teststrips (sulfaat-, nitraat-, &  ammoniumionen)

Chemicaliën:

Oxaalzuur: (COOH)2 of Ammoniumoxalaat: (COONH4)2
Ammonia 5%: NH4OH
IJsazijn: CH3COOH
Zoutzuur 10%: HCl
Ammoniumchloride: NH4Cl
Dinatriumwaterstoffosfaat: Na2HPO4

Veiligheid:

Pas op voor kookvertraging bij het indampen van zeewater. Gebruik eventueel een paar kooksteentjes. Draag een veiligheidbril bij het werken met chemicaliën.

Voorbereiding:

Boek een vakantie op Texel en neem een monster zeewater (1.5 liter) bij strandpaal 15. Smiley.

Uitvoering:

pH, geleidbaarheid & soortelijk gewicht:

Meet de pH & geleidbaarheid volgens de gebruiksaanwijzing van de apparatuur. Bepaal het soortelijk gewicht met de hydrometer. Het monster kan eventueel met gedestilleerd water verdund worden tot in het meterbereik. Aflezen aan de onderkant van de meniscus!

Merck teststrips:

Bepaal met behulp van de Merck teststrips het sulfaat, nitraat & ammoniumgehalte. (Gebruiksaanwijzing staat op de verpakking.)

Totaal zoutgehalte:

Bepaal het totaal zoutgehalte door 1000 ml gefiltreerd zeewater in een getarreerd bekerglas of wijde pan in te koken totdat de eerste zoutkristallen zich vormen, daarna op een kookplaatje bij lage temperatuur verder laten verdampen. Bereken het zoutgehalte met behulp van de formule:

Formule zoutgehalte.

Waarbij:

Vol = Gewicht bekerglas met ingedampt (droog) zout.
Leeg = Gewicht leeg bekerglas in grammen.
SG = Soortelijk Gewicht in grammen per milli-liter.

Reactie op Natrium-ionen:

Natrium-ionen kleuren een kleurloze vlam geel. Deze zgn. vlamreactie is zeer gevoelig.

Breng een paar korrels zeezout op een vochtig gemaakte öse in de kleurloos afgestelde vlam van een bunsen- of teclubrander. Een oranje-gele kleur duidt op de aanwezigheid van natrium-ionen.

Reactie op Calcium-ionen:

Ammoniumoxalaat slaat zelfs uit zeer verdunde oplossingen wit calciumoxalaat neer, weinig oplosbaar in azijnzuur, goed oplosbaar in verdunde sterke zuren.

Vul 2 reageerbuisjes met een paar cm zeewater. Druppel in elke buis 10 druppels 5% ammoniumoxalaat-oplossing.* Een wit neerslag wijst op de aanwezigheid van Ca2+ ionen. Voeg ter controle aan buis één 10 druppels ijsazijn en aan buis twee 10 druppels verdund zoutzuur toe en meng goed. Alleen de neerslag uit buis nummer twee mag gemakkelijk oplossen.

Reactie op Magnesium-ionen:

Na toevoegen van een oplossing van ammoniumchloride, ammonia en dinatriumwaterstoffosfaat geven Mg2+ ionen een wit neerslag van magnesiumammoniumfosfaat. Dit neerslag is goed oplosbaar in zuren.

Reactie op magnesium-ionen.

Calcium stoort in deze reactie, daarom wordt dit eerst neergeslagen met een 5% ammoniumoxalaat-oplossing.

Maak ter voorbereiding de oplossing om Mg2+ ionen aan te tonen door 1 gram ammoniumchloride en 1 gram dinatriumwaterstoffosfaat op te lossen in 20 ml gedestilleerd water. Aanvullen met 5% ammonia tot 30 ml
Doe daarna 5 cm zeewater en 1 cm 5% ammoniumoxalaat-oplossing in een reageerbuisje. Meng goed en laat de neerslag een paar uur bezinken. Zuig de bovenstaande heldere vloeistof op met een pasteurpipetje en doe het in een schoon reageerbuisje. Voeg aan deze reageerbuis 10-20 druppels van de zojuist gemaakte oplossing toe. Een wit vlokkig neerslag duidt op de aanwezigheid van Mg2+ ionen. Voeg een paar druppels verdund zoutzuur toe, de neerslag moet goed oplosbaar zijn.

Resultaat:

Analyse: Meting: Literatuur: Bron:
       
pH: 7.0 ±8 Waddenzee.nl
Geleidbaarheid: 72 mS - -
Soortelijk gewicht: 1.026 g/cm3 1.026 g/cm3 (15°C) Encarta 98
Sulfaat (SO42-): >3200 ppm 2715 ppm Binas
Nitraat (NO3-): 0 ppm Nihil Waddenzee.nl
Ammonium (NH4+): 0-10 ppm Nihil Waddenzee.nl
Totaal zoutgehalte: 3.7 % 3.4-3.7% Encarta 98
Na+ ionen: Positief 10820 ppm Binas
Ca2+ ionen: Positief 410 ppm Binas
Mg2+ ionen: Positief 1304 ppm Binas

Opmerkingen:

*Een circa 5% ammoniumoxalaat-oplossing is te bereiden door 2 gram oxaalzuur op te lossen en aan te vullen met gedestilleerd water tot 40 ml. Neutraliseer de oplossing tot pH 7.0-7.5 met huishoudammonia.

-Een test op chloride- en fosfaationen was niet mogelijk door het ontbreken van de benodigde chemicaliën.

-Afgezien van de pH-waarde komen de gevonden meetwaarden goed overeen met de verschillende literatuurbronnen. Mogelijk wijkt de pH af door het bewaren van het monster. De Mercktest op sulfaat is, net als de andere Mercktesten, een semi-kwantitatieve bepaling en alleen bedoeld voor een globale meting.

Meer info & links:

Zeewater, het zoute water van zeen en oceanen. Het bevat o.m. opgeloste anorganische zouten, atmosferische gassen en organische stoffen, alsmede plankton en zwevend niet-levend materiaal. Het zoutgehalte ligt veelal tussen 34 en 37 promille. In de Oostzee bedraagt het slechts 5-10 promille aan het oppervlak, in de Rode Zee tot 41 promille. De relatieve dichtheid aan het oppervlak, bij een normaal zoutgehalte en een temperatuur van 15 C, bedraagt 1,026. Het vriespunt bedraagt -1,9 C bij een zoutgehalte van 35 promille.

Uit: Encarta(R) 98 Encyclopedie Winkler Prins Editie.


Volgens het Binas is de gemiddelde samenstelling van onvervuild zeewater:

Voornaamste bestanddelen   Gram/Liter   Massa %  
     
Chloride-ionen 19.455 55.044
Natrium-ionen 10.820 30.613
Sulfaat-ionen 2.715 7.682
Magnesium-ionen 1.304 3.689
Calcium-ionen 0.410 1.160
Kalium-ionen 0.390 1.102
Waterstofcarbonaat-ionen 0.144 0.406
Bromide-ionen 0.067 0.189
Boorzuur 0.027 0.075
Strontium-ionen 0.013 0.038
Fluoride-ionen 0.001 0.003

Verder komen nog sporen voor van argon, koolstof, radium,
aluminium-, jodide-, kobalt-, lood-, nikkel-, uraan-, ijzer-, zink- & kwik-ionen.

Waddenzee.nl - Zeewater

Info over o.a. de samenstelling van zeewater.