اندازه گیری کلسیم آب :

کلسیم (Ca) سومین عنصر در گروه جدول تناوبی (گروه فلزات قلیایی خاکی)، با عدد اتمی 20، جرم مولی g/mol 40/08 و ظرفیت 2 است. از نظر فراوانی، کلسیم در حد 4/9 درصد وزن پوسته زمین را تشکیل می دهد و از 0/07 تا 1/7 درصد وزن خاک را شامل می شود. کلسیم در کانی های مختلف از جمله: کلسیت (کانی CaCO₃)، دولومیت [کانی CaMg(CO₃)₂] گچ (کانی CaSO₄ . 2H₂O) و انیدریت (کانی CaSO₄) وجود دارد. کلسیم، یک عنصر ضروری برای تمام موجودات زنده و از اجزاء اصلی صدف ها در بی مهرگان و استخوان ها در مهره داران آبزی است.

کلسیم در آب های طبیعی معمولاً به شکل یون (Ca²⁺) وجود دارد و با فرایندهای هوازدگی کانی ها یا تبادل یون  با خاک، وارد آب می شود. بعد از بی کربنات، کلسیم دومین یون غالب در اکثر آب های سطحی و سومین یا چهارمین یون غالب در آب های زیرزمینی است. کلسیم یکی از عوامل اصلی سختی آب است. تا وقتی که غلظت کربن دی اکسید در آب کاهش نیابد، ترکیبات کلسیم در آب پایدارند. در شرایط کاهش غلظت کربن دی اکسید، همچون افزایش دمای آب یا افزایش فعالیت فتوسنتزی یا کاهش فشار، کلسیم به صورت کلسیم کربنات رسوب کرده و از غلظت آن کاسته می شود. غلظت کلسیم در رودخانه ها به طور متوسط mg/L 15 و در آب های زیرزمینی از یک تا بیش از mg/L 500 متغیر است.

در صنایع، کلسیم از نظر جرم گذاری دارای اهمیت است زیرا رسوب کلسیم کربنات روی سطوح داخلی لوله های چدنی و فولادی مانع از خورندگی فلزی آنها می شود. لیکن جرم گذاری روی سطوح تبادلگرهای گرما و دیگ های بخار، اثر منفی روی انتقال حرارت دارد. غلظت زیاد کلسیم در آب، ارزش شستشویی آب در مصارف بهداشتی و صنعتی را می کاهد؛ زیرا مصرف صابون را افزایش داده و باعث جرم گذاری روی شیر آلات و واحدهای بهداشتی می شود.

هیچ گونه اثر بهداشتی خاصی از بابت حضور یا غیاب کلسیم در آب گزارش نشده و حتی مشاهده شده است که مصرف آب با غلظت کلسیم تا حد mg/L 1800 هم بدون ضرر است. لیکن به افراد مبتلا به سنگ کلیه و مثانه توصیه می شود که از مصرف آب حاوی کلسیم و منیزیم زیاد خودداری کنند. اکثر استانداردهای آب آشامیدنی هنوز حداکثر غلظت مطلوب یا مجاز کلسیم را تعیین نکرده اند.

غلظت کلسیم در آب را می توان با روش های تیترسنجی با اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (EDTA)، طیف نمایی جذب اتمی و پلاسمای جفت شدۀ القایی اندازه گیری کرد.

برای اندازه گیری کلسیم آب ، بهترین روش استفاده از روش EDTA و تیتراسیون می باشد چرا که نسبت سایر روش ها دقت بالاتری را دارد. جهت تشكيل چنين كمپلكسي برای تعیین کلسیم ،  pH محـيط بايـد قليـايي باشـد كـه بـا افـزودن بـافر آمونياكي اين امر تحقق مي يابد. در چنين محيط قليايي با استفاده از انديكاتور فلز قليايي مناسب مي توان مقدار آن فلـز را تعيين نمود. همانطور كه مي دانيم فلز مس نيز بـا E.D.T.Aتشـكيل كمـپلكس مـي دهـد و درنتيجـه مـي توانـد در اندازه گيري كلسيم ايجاد مزاحمت نمايد، لذا جهت رفع اين مزاحمـت از سـود اسـتفاده مـي شـود.  زيـرا سـود ، كمـپلكس پايدارتري با مس تشكيل مي دهد و درنتيجه مانع از ايجاد مزاحمت مس در اندازه گيري كلسيم مي گردد.

وسايل مورد نياز  :

• پيپت سرنگي
• بورت
• ارلن شيشه اي 50ميليليتري
• مزور 25ميلي ليتري

مواد شيميايي مورد نياز اندازه گیری کلسیم آب :

1. بافر آمونياكي: 67.5گرم نشادر كلريد آمونيوم را در 570ميليليتر آمونياك غليظ وارد كرده و آن را بـه حجـم يـك ليتر برسانيد.
2. سود 4مول : 40گرم سود را درون بشر شيشهاي ريخته و 200سي سي ُآب مقطر به آن اضـافه كنيـد، بعـد از حـل شدن كامل در بالن 250ميليليتري با آب مقطر به حجم برسانيد.
3. پودر موراكسايد : 0.5گرم آمونيوم پورپورات را با 100گرم پودر سولفات پتاسيم درونهاون خوب بسائيد تا يكنواخت شود و سپس در ظرف در بسته و در مكان خشك نگهداري كنيد.
4.  3.7225 گرم از نمك دي سديك اتيلن دي آمينو تترا استيك اسيد EDTA را به دقـت تـوزين كرده و در بالن ژوژه يك ليتري به حجم برسانيد.

روش كار اندازه گیری کلسیم آب : 

20سي سي از نمونه آب مورد آزمايش را داخل ارلن 50ريخته و به آن 1 CC بافر آمونياكي و 2 CCسود 4مول و كمي پودر موراكسايد(تقريبا 0.3گرم)اضافه كنيد. محلول به رنگ سرخابي در مـي آيـد. سـپس بـا EDTA N/40به وسيله بورت تيتر كنيد تا جايي كه محلول از رنگ سرخابي به رنگ بـنفش در بيايـد. عـدد تيتـر را يادداشـت كنيد.

محاسبات اندازه گیری کلسیم آب :