EDTA적정에 의한 물의 경도 측정 실험

1. 실험 목적

경도’란 물속에 들어있는 Ca2+, 및 Mg2+ 의 양을 ppm 값으로 환산하여 나타낸 것으로 경도가 높을 경우 물의 이용에 불편함이 따른다. 적정한 EDTA표준용액(2Na․ 2H2O 1g)을 이용하여 물속에 들어있는 금속이온(Ca2+, Mg2+)을 적정하여 물 속의 전경도, 칼슘경도를 측정한다.
실험을 통하여 EDTA 적정을 하는 까닭과 경도에 대한 이해, 응용에 대해 알아보자.

2. 기본 이론

이번 실험은 물 속에 들어있는 Ca2+ 및 Mg2+의 양을 측정하기 위해서 금속 이온가에 관계없이 1:1 반응을 하는 EDTA 시약을 사용하여 적정하는 실험이다.
* 적정이라함은 일정한 부피의 시료용액 내에 존재하는 알고자 하는 물질(이번 실험에선 전경도왿� Ca2+ 이 된다.)의 양을, 이미 알고 있는 농도의 시약(EDTA)의 부피로 측정하는 것이다. 그 양으로부터 알고자 했던 물질의 양을 구하는 방법이다. 보통 종말점 확인에는 시각적정이라 하여 지시약의 변색을 통해서 이용하는 방법이 있다.

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경도란? 물에 포함되어 있는 칼슘과 마그네슘의 양을 탄산칼슘의 ppm으로 환산하여 나타낸 값이다. 일반적으로 0~100 ppm을 단물, 200 ppm 이상을 센물이라 한다.
보통 수돗물에는 경도가 300mg/L(출처-상수도사업본부)이하의 물을 사용한다. 수치상으론 그렇지만 보통 수돗물 사용에는 100mg/L, 5.8~8.5Ph의 물을 사용하는 것이 좋다.
만약 센물로 빨래를 하거나 샤워를 하면 칼슘이온이나 마그네슘이온이 비누왿� 반응하여 침전물이 형성하기 때문에 제 기능을 해내지 못한다. 또한 센물을 장기간 마실 경우 요도결석이나 복통, 설사를 유발하기도 한다.
흔히, 경도가 200mg/L 이상의 물은 배수관에 스케일(Scale) 형성하며, 100mg/L 미만일 경우에는 파이프 부식 위험이 있다.