जल की कठोरता के निर्धारण की E.D.T.A. विधि समझाइए। -

प्रश्न जल की कठोरता के निर्धारण की E.D.T.A. विधि समझाइए।

उत्तर :- इ०डी०टी०ए० विधि EDTA Method :- इ०डी०टी०ए० का पूरा नाम एथिलीन डाइऐमीन टैट्रा एसीटिक अम्ल (Ethylene diamine tetra acetic acid) है। इसका रासायनिक सूत्र निम्न प्रकार है

EDTA सोडियम लवण के रूप में निम्नलिखित ऋणायन बनाता है जो कैलशियम तथा मैग्नीशियम आयनो के साथ जटिल आयन बनाते हैं—

EDTA डाइसोडियम लवण के रूप में प्रयोग किया जाता है जिसका निम्न सूत्र है

अत: EDTA द्विभास्मिक सोडियम लवण है। इसमें मोलर विलयन = 2 नॉर्मल विलयन। इसकी यह विशेषता है कि यह NH4CI तथा NH4OH बफर विलयन की उपस्थिति में लगभग 10 pH पर Ca तथा Mg दोनों के लवणों के साथ क्रिया करता है। एरियोक्रोम ब्लैक-टी (Eriochrome Black-T या EBT) सूचक अन्तिम बिन्दु पर लाल से नीला रंग परिवर्तन प्रदर्शित करता है। रासायनिक समीकरण निम्न प्रकार है

अन्तिम बिन्दु पर रंग परिवर्तन:- जब समस्त Ca2+ तथा Mg2+ आयन M—EBT जटिल बना लेते हैं तो अन्तिम बिन्दु पर EDTA की 1 बूंद EBT सूचक मुक्त करती है जिस कारण लाल रंग नीले में परिवर्तित हो जाता है। इ०टी०डी०ए० विधि के विभिन्न पद निम्न प्रकार हैं

(i) मानक कठोर जल बनाना (Preparation of Standard Hard Water) —1 ग्राम शुद्ध एवं शुष्क कैल्सियम कार्बोनेट को तनुं HCI की न्यूनतम मात्रा में घोल कर जल ऊष्पक (Water bath) पर शुष्कता तक वाष्पीकृत करते हैं। अवशेष को आसवित जल में घोलकर 1 लीटर विलयन बना लेते हैं।

1000 mL विलयन में CaCO3 की मात्रा = 1 ग्राम

1 मिली विलयन में CaCO3 की मात्रा = 1/1000 = 0.001 ग्राम

(ii) EDTA विलयन बनाना :- 4 ग्राम शुद्ध EDTA को आसुत जल में घोलकर 1 लीटर विलयन बना लेते हैं।

(iii) बफर विलयन बनाना :- 67.5 ग्राम NH4 Cl को 570mL सान्द्र NH4OH में घोलकर आसुत जल द्वारा 1 ली विलयन बना लेते हैं। इसके अतिरिक्त NaOH विलयन भी बनाते हैं।

(iv) सूचक (Indicator) बनाना :- 0.5 ग्राम एरियोक्रोम ब्लैक-टी (EBT) को 100 मिली लीटर (mL) ऐल्कोहॉल में घोलते हैं। इसके अतिरिक्त म्यूरेक्साइड (Murepxide) विलयन भी बनाते हैं।

(v) EDTA विलयन का मानकीकरण Standardization :-

ब्यूरेट को धोकर तथा रिंज करके इसमें EDTA विलयन भरते हैं। एक कोनीकल फ्लास्क में पिपेट द्वारा 50mL मानक कठोर जल लेते हैं। इसमें 10-15 mL बफर विलयन तथा 4-5 बूँद EBT सूचक डालते हैं। इसका EDTA विलयन के साथ अनुमापन कर लाल से नीले रंग में परिर्वतन नोट करते हैं। मान लिया कि EDTA विलयन का प्रयुक्त आयतन V1 मिली है।

(vi) कैल्सियम तथा मैग्नीशियम लवणों के कारण जल की सम्पूर्ण कठोरता का आकलन Estimation of Total Degree of Hardness due to the Presence of Calcium and Magnesium Salts :-

पिपेट की सहायता से 50ml दिए गये कठोर जल के नमूने को कोनिकल फ्लास्क में ले लेते हैं और इसमें 5 ml NH4Cl तथा NH4 OH का बफर विलयन मिलाते हैं। अब इसमें 4-5 बूँदें EBT सूचक की मिलाते हैं जिससे विलयन का रंग लाल रंग के समान हो जाता है। अब ब्यूरेट से धीरे-धीरे पलास्क को हिलाते हुए EDTA विलयन मिलाते हैं। अन्तिम बिन्दु पर विलयन नीला हो जाता है। EDTA विलयन का प्रयुक्त आयतन नोट कर लेते हैं। मान लिया इस अनुमापन में EDTA विलयन के V2 mL प्रयुक्त होते हैं।

केवल Ca-लवणों के कारण कठोरता का आकलन:-

पिपेट की सहायता से कठोर जल के नमूने के 50 मिली कोनिकल फ्लास्क में ले लेते हैं और इसमें 5 mL NaOH विलयन मिलाकर 4-5 बूँदें म्यूरेक्साइड सूचक की मिलाते हैं। विलयन का रंग गुलाबी हो जाता है। अब इसका अनुमापन व्यूरेट से EDTA विलयन मिलाकर करते हैं। अन्तिम बिन्दु पर विलयन का रंग बैंगनी हो जाता है। मान लिया कि अन्त विन्दु पर EDTA विलयन के V3mL प्रयुक्त होते हैं।