【毎日一題】化学工学原理334：水のアルカリ度の測定（3月4日）
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この投稿は、2016年3月21日15時10分に「再回康橋」によって最終的に編集されました。化学工学の理論に関するセクションでは、今から「毎日一問」というコーナーを開始します。これにより、皆さんが化学工学の基礎知識をしっかりと定着させることができます。今後は、「化学工学の原理」「物質移動・分離」「化学工学の熱力学」「化学工学のプロセス」といったコーナーも順次登場します。どうぞ積極的にご利用ください～。みなさんのクリスマスが楽しいものになりますように～。「毎日一問」の回答は直接確認でき、1日後にはそのトピックは閉じられます！！皆さんが今年も引き続き参加してくださるように！参加するだけで3の財富報酬がもらえ、正解するとさらに4の財富が追加されます~~~ 簡単な質問：水のアルカリ度を測定する基本的な原理は何ですか？ 答：アルカリ度とは、水中に含まれる水素イオンを受け取ることができる物質の量のことであり、これらはすべて強酸と反応する。したがって、適切な指示薬を用いて標準溶液でそれらを滴定し、モルの法則に基づいてアルカリ度を計算し、最終的にモル濃度で表す。
水のアルカリ度とは、水中でイオンや強酸（HClまたはH2SO4）と中和反応を起こすことができる物質の含有量を指します。水中でアルカリ度を生み出す物質は、主に炭酸塩によって生じる炭酸塩アルカリ度と炭酸水素塩によって生じる炭酸水素塩アルカリ度、そして水酸化物の存在によって生じる水酸化物アルカリ度です。
アルカリ度とは、水中に含まれる水素イオンを受け取ることができる物質の量のことであり、これらはすべて強酸と反応する。したがって、適切な指示薬を用いて標準溶液でそれらを滴定し、モルの法則に基づいてアルカリ度を計算し、最終的にモル濃度で表す。
水のアルカリ度測定の基本原理は何ですか？水中のアルカリ度は連続滴定法によって測定される。まずフェノールフタレインを指示薬とし、HNO3標準溶液で滴定を行い、溶液の色が赤色から無色に変わる点まで滴下する。その量をP（mL）とする；次にメチルオレンジを指示薬として、同濃度のHNO3溶液で引き続き滴定し、溶液がオレンジ黄色からオレンジ赤色に変わるまでの量をM（mL）とする。
水中のアルカリ度は連続滴定法によって測定される。まずフェノールフタレインを指示薬とし、HNO3標準溶液で滴定を行い、溶液の色が赤色から無色に変わる点まで滴下する。その量をP（mL）とする；次にメチルオレンジを指示薬として、同濃度のHNO3溶液で引き続き滴定し、溶液がオレンジ黄色からオレンジ赤色に変わるまでの量をM（mL）とする。
水中のアルカリ度を形成する物質である炭酸水素塩は共存でき、硫酸塩と酸化物も共存できる。しかし、炭酸水素塩と水酸化物は同時に存在することができず、水中では次のような反応を起こす：HCO3－ + OH－ = CO32－ + H2O。これにより、炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物は水中で単独で存在するだけでなく、2種類のアルカリ度の組み合わせも存在するため、水中のアルカリ度には5つの形態がある。すなわち：（1）炭酸水素塩アルカリ度HCO32－； （2）炭酸塩アルカリ度CO32－； （3）水酸化物アルカリ度OH－； （4）炭酸水素塩および炭酸塩のアルカリ度 HCO3－ + CO32－； （5）炭酸塩および水酸化物のアルカリ度 CO32－ + OH－。 水中の各種アルカリ度の相互関係はどうなっているのか？ 水中のアルカリ度は、塩酸による中和法で測定されます。水のアルカリ度を滴定する際には、2種類の指示薬を用いて滴定終点を示します。
私たちは一般的に酸アルカリ試薬法を用いて水のアルカリ度を測定します
水のアルカリ度とは、水中でイオンや強酸（HClまたはH2SO4）と中和反応を起こすことができる物質の含有量を指します。水中でアルカリ度を生み出す物質には、主に炭酸塩によって生じる炭酸塩アルカリ度、炭酸水素塩によって生じる炭酸水素塩アルカリ度、そして水酸化物の存在によって生じる水酸化物アルカリ度があります。
水のアルカリ度測定の基本原理は何ですか？ アルカリ度の測定は中和反応に基づいており、つまり水中のアルカリ性物質はすべて酸と化学反応を起こすため、適切な指示薬を用いて酸の標準溶液で滴定することができる。
アルカリ度の測定には通常、酸塩基滴定法が用いられる。この方法の原理は、水試料に酸溶液を加えて所定のpH値まで滴定し、滴定を中止するタイミングは、酸塩基指示薬がそのpH値において示す色の変化によって判断される。つまり、フェノールフタレイン指示薬の色が赤から無色に変わった時点で滴定を止め、この時の溶液のpH値は8.3となり、水中の水酸化物イオンは中和され、この時点で炭酸塩は重炭酸塩に変わっている；しかし、メチルオレンジ指示薬が元の淡いオレンジ色からオレンジ赤色に変わるまで滴定したとき、測定された溶液のpH値は4.4～4.5であり、水中の重炭酸塩はすでに中和されていた。これら2つの異なる終点に到達する際に消費された各種溶液の量に基づき、水中の炭酸塩および重炭酸塩の含有量、ならびに水中のアルカリ度を算出する。
アルカリ度とは、水中に含まれる水素イオンを受け取ることができる物質の量であり、これらはすべて強酸と反応する。適切な指示薬を用いて標準溶液で滴定し、その結果から算出する。