⚗️ Zasadowość wody (alkaliczność)

Fizykochemia PN-EN ISO 9963-1

Krótko: o co chodzi

Miareczkowe oznaczanie zasadowości ogólnej i zasadowości wobec fenoloftaleiny w wodach naturalnych, uzdatnionych i w ściekach roztworem kwasu solnego, z punktem końcowym wyznaczanym pH-metrem albo wskaźnikami. Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 9963-1:2001; Zakres: do 20 mmol/l bez rozcieńczania; zalecana dolna granica 0,4 mmol/l. Procedura obejmuje 5 kroków; stosuje się je m.in. do: Wody naturalne i uzdatnione oraz ścieki (rozdz. 1), Monitoring wód powierzchniowych i podziemnych — zasadowość ogólna (Dz.U. 2021 poz. 1576), Rozróżnienie zasadowości ogólnej (pH 4,5) i wobec fenoloftaleiny (pH 8,3) (rozdz. 3).

W skrócie

  • Norma: PN-EN ISO 9963-1:2001
  • Kategoria: Fizykochemia
  • Kroków procedury: 5
  • Zakres: do 20 mmol/l bez rozcieńczania; zalecana dolna granica 0,4 mmol/l
  • Punkty końcowe: pH 8,3 (zasadowość wobec fenoloftaleiny) i pH 4,5 (zasadowość ogólna)
  • Roztwór mianowany: HCl 0,1 mol/l dla 4–20 mmol/l; HCl 0,02 mol/l dla 0,4–4 mmol/l

Przegląd

STATUS (stan na 29.10.2026). PN-EN ISO 9963-1:2001 — wersja polska, opublikowana 23.04.2001, wprowadza EN ISO 9963-1:1995 i ISO 9963-1:1994 [IDT]; zastąpiła PN-C-04540-02:1990 i PN-C-04540-03:1990. Norma aktualna — bez adnotacji o wycofaniu; ma poprawkę krajową PN-EN ISO 9963-1:2001/Ap1:2004. ISO 9963-1:1994 i EN ISO 9963-1:1995 są w katalogach ISO i CEN aktualne, bez nowszego wydania.

POPRAWKA KRAJOWA Ap1:2004 (zatwierdzona 8.06.2004). Zmienia wzór na stężenie kwasu solnego w p. 5.3.4 na c(HCl) = m · V₁ / [53,00 · (V₂ − V₃)] — w tej postaci podajemy go niżej (jest zgodny z tekstem ISO).

ZAKRES (rozdz. 1). Miareczkowe oznaczanie zasadowości wód naturalnych i uzdatnionych oraz ścieków; bezpośrednio do 20 mmol/l, przy wyższych stężeniach — mniejsza porcja; zalecana dolna granica 0,4 mmol/l. Zawiesina w postaci węglanów może przeszkadzać — jej wpływ zmniejsza sączenie przed miareczkowaniem. Wyznaczanie punktu końcowego pH-metrem jest mniej podatne na zakłócenia niż wskaźnikiem; próbki silnie zabarwione albo mętne analizuje się metodą potencjometryczną (rozdz. 8).

DEFINICJE (rozdz. 3). Zasadowość — zdolność środowiska wodnego do reakcji z jonami wodorowymi. Zasadowość ogólna (AT) — umowna miara uzyskana przez miareczkowanie do punktu końcowego czerwieni metylowej (oranżu metylowego), pH 4,5; zasadowość wobec fenoloftaleiny (AP) — miareczkowanie do pH 8,3, umownie wszystkie jony wodorotlenkowe i połowa węglanów. Zasadowość zależy głównie od wodorowęglanów, węglanów i wodorotlenków, ale oznaczenie obejmuje też inne substancje buforujące, np. amoniak, borany, fosforany, krzemiany i aniony organiczne. Z definicji zasadowość wobec fenoloftaleiny wód o pH 8,3 lub niższym wynosi zero.

ZASADOWOŚĆ W WODZIE. Naturalna zasadowość chroni organizmy wodne przed nagłym zakwaszeniem i bierze udział w neutralizacji ścieków, zwłaszcza kwaśnych, wprowadzanych do wód; jest też parametrem technologicznym niektórych procesów uzdatniania wody, np. koagulacji.

PRZEPISY. W monitoringu wód powierzchniowych i podziemnych PN-EN ISO 9963-1 jest metodyką miareczkową zasadowości ogólnej, a z poprawką Ap1:2004 — metodyką miareczkowania potencjometrycznego (Dz.U. 2021 poz. 1576, zał. nr 8, wskaźnik 3.4.2). Rozporządzenie o wodzie do spożycia (Dz.U. 2026 poz. 748) nie ma parametru zasadowości.

Zasada metody

Próbkę miareczkuje się mianowanym roztworem kwasu solnego do ustalonych punktów końcowych pH 8,3 i 4,5, wyznaczanych wizualnie albo potencjometrycznie. Są to przyjęte punkty równoważności dla trzech głównych składników — wodorowęglanów, węglanów i wodorotlenków: pH 8,3 odpowiada w przybliżeniu równoważnym stężeniom węglanów i dwutlenku węgla (zmiareczkowanie prawie wszystkich wodorotlenków i połowy węglanów), a pH 4,5 — punktowi równoważności jonów wodorowych i wodorowęglanowych, co pozwala oznaczyć zasadowość ogólną. Rzeczywiste punkty równoważności zależą od siły jonowej i stężenia węgla nieorganicznego. Różne układy wskaźników dają nieco różne wyniki — według normy stosuje się wskaźnik mieszany zieleni bromokrezolowej z czerwienią metylową, a nie używane dawniej oranż metylowy albo czerwień metylową (rozdz. 4, uwaga 2).

Zastosowania

Kluczowe parametry

ParametrWartość
Zakresdo 20 mmol/l bez rozcieńczania; zalecana dolna granica 0,4 mmol/l
Punkty końcowepH 8,3 (zasadowość wobec fenoloftaleiny) i pH 4,5 (zasadowość ogólna)
Roztwór mianowanyHCl 0,1 mol/l dla 4–20 mmol/l; HCl 0,02 mol/l dla 0,4–4 mmol/l
Porcja100 ml
pH-metrdokładność ± 0,05 pH w zakresie 4–10; kalibracja najlepiej buforami pH 4, 7 i 9
Wynikw mmol/l (zdolność reakcji z jonami wodorowymi)

Norma

Numer normy
PN-EN ISO 9963-1:2001
Tytuł (PL)
Jakość wody — Oznaczanie zasadowości — Część 1: Oznaczanie zasadowości ogólnej i zasadowości wobec fenoloftaleiny
Title (EN)
Water quality — Determination of alkalinity — Part 1: Determination of total and composite alkalinity

Procedura krok po kroku

  1. Pobranie próbki

    Do czystych butelek polietylenowych albo ze szkła borokrzemianowego, co najmniej 100 ml, napełnionych całkowicie i zamkniętych tak, by nie zostało powietrze. Najlepiej analizować zaraz po pobraniu; jeżeli to niemożliwe — przechowywać w chłodnym miejscu, by uniknąć nitryfikacji i wytrącania osadów. Wpływ przechowywania sprawdza się dla rodzaju badanych próbek (rozdz. 7).

  2. Potencjometrycznie — do pH 8,3

    Skalibrować pH-metr. 100 ml próbki do naczynia, mieszać z szybkością, przy której wir jest jeszcze niewidoczny, i zmierzyć pH: jeżeli wynosi 8,3 lub mniej, zasadowość wobec fenoloftaleiny jest równa zero. Kwas 0,1 mol/l przy zasadowości 4–20 mmol/l, 0,02 mol/l przy 0,4–4 mmol/l; miareczkować do pH 8,3 (objętość V₅). Pochłanianie CO₂ z powietrza może zaniżyć ten wynik (p. 8.1.1, uwaga 4).

  3. Potencjometrycznie — do pH 4,5

    Ten sam roztwór miareczkować dalej do pH 4,5 ± 0,05; w pobliżu pH 4,5 dodawać titrant kroplami i czekać co najmniej 30 s na ustalenie się równowagi elektrod; całkowita objętość kwasu — V₆. Substancje organiczne, mydła i oleje mogą pokrywać elektrodę szklaną i spowalniać jej odpowiedź — wtedy wydłuża się odstępy między porcjami titranta i często czyści elektrody (p. 8.1.2, uwaga 3).

  4. Wariant wizualny

    Wolny chlor usuwa się 0,1 ml roztworu tiosiarczanu na 200 ml próbki (do 1,8 mg/l chloru). 100 ml próbki do kolby 250 ml, 0,1 ml fenoloftaleiny: brak barwy różowej — zasadowość wobec fenoloftaleiny równa zero; próbkę różową miareczkować kwasem do zaniku barwy (V₅). Następnie dodać 0,1 ml wskaźnika mieszanego i miareczkować dalej do zmiany barwy z zielononiebieskiej na szarą (całkowita objętość V₆) (p. 8.2).

  5. Obliczenie

    AP = c(HCl) · V₅ · 1000 / V₄ oraz AT = c(HCl) · V₆ · 1000 / V₄ [mmol/l], gdzie V₄ — objętość porcji (zwykle 100 ml). Wynik podaje się w milimolach (H⁺) na litr; przeliczenie na mg/l CaCO₃ — mnożnik 50, na mg/l HCO₃⁻ — mnożnik 61 (rozdz. 9–10, zał. A).

Wymagany sprzęt i aparatura

SprzętPrzykładOrientacyjna cena
Mieszadło magnetycznez mieszadełkiem pokrytym tworzywem; szybkość, przy której wir jest jeszcze niewidoczny (p. 6.1, 8.1.1)—
pH-metr z elektrodamipomiar z dokładnością ± 0,05 pH w zakresie 4–10, kalibracja najlepiej buforami pH 4, 7 i 9 (IEC 746-2); naczynie do miareczkowania ograniczające kontakt z powietrzem (p. 6.2)—
Biureta precyzyjna 10 mlz podziałką co 0,02 ml, zgodna z ISO 385-1 (p. 6.3)—
Kolby stożkowe 250 mldo wariantu wizualnego (p. 8.2)—
Butelki na próbkiczyste, polietylenowe albo ze szkła borokrzemianowego, o pojemności co najmniej 100 ml (rozdz. 7)—

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

OdczynnikCASSzczegóły
Woda—stopnia 2 według ISO 3696, bez przeszkadzających ilości kwasów i zasad, o przewodności poniżej 0,1 mS/m (p. 5.1)
Węglan sodu, roztwór wzorcowy ok. 0,025 mol/l497-19-83–5 g Na₂CO₃ suszyć 4 h w (250 ± 10) °C, ostudzić w eksykatorze; (2,65 ± 0,20) g, zważone z dokładnością do 0,001 g, rozpuścić w wodzie i dopełnić do 1000 ml; trwały co najmniej miesiąc w lodówce w 4–8 °C (p. 5.2)
Kwas solny, c(HCl) = 0,10 mol/l7647-01-0(8,6 ± 0,1) ml kwasu solnego (1,16 g/ml) rozcieńczyć do 1000 ml; mianować na 25,0 ml roztworu węglanu sodu z 75 ml wody — potencjometrycznie do pH 4,5 ± 0,05 albo wizualnie z 0,1 ml wskaźnika mieszanego do zaniku barwy zielononiebieskiej, z odjęciem ślepej próby ze 100 ml wody: c = m · V₁ / [53,00 · (V₂ − V₃)]; mianować co najmniej raz w tygodniu (p. 5.3)
Kwas solny, c(HCl) = 0,02 mol/l—100 ml kwasu 0,10 mol/l rozcieńczyć do 500 ml; przygotowywać bezpośrednio przed użyciem; c₂ = 0,2 · c₁ (p. 5.4)
Fenoloftaleina — roztwór wskaźnika77-09-8(1,0 ± 0,1) g rozpuścić w 100 ml etanolu (ponad 90 % obj.) i rozcieńczyć wodą do 200 ml (p. 5.5)
Zieleń bromokrezolowa z czerwienią metylową — wskaźnik mieszany—(0,200 ± 0,005) g zieleni bromokrezolowej i (0,015 ± 0,002) g czerwieni metylowej rozpuścić w 100 ml etanolu (ponad 90 % obj.); przechowywać w butelce z brunatnego szkła (p. 5.6)
Tiosiarczan sodu, 0,1 mol/l—(2,5 ± 0,2) g pentahydratu tiosiarczanu sodu w 100 ml wody; butelka z brunatnego szkła, lodówka, najwyżej 6 miesięcy; do usuwania wolnego chloru (p. 5.7)

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

Najczęstsze pytania

Jaka norma opisuje to badanie?

Badanie wykonuje się według normy PN-EN ISO 9963-1:2001 — „Jakość wody — Oznaczanie zasadowości — Część 1: Oznaczanie zasadowości ogólnej i zasadowości wobec fenoloftaleiny”. Tytuł angielski: „Water quality — Determination of alkalinity — Part 1: Determination of total and composite alkalinity”.

Na czym polega ta metoda?

Próbkę miareczkuje się mianowanym roztworem kwasu solnego do ustalonych punktów końcowych pH 8,3 i 4,5, wyznaczanych wizualnie albo potencjometrycznie. Są to przyjęte punkty równoważności dla trzech głównych składników — wodorowęglanów, węglanów i wodorotlenków: pH 8,3 odpowiada w przybliżeniu równoważnym stężeniom węglanów i dwutlenku węgla (zmiareczkowanie prawie wszystkich wodorotlenków i połowy węglanów), a pH 4,5 — punktowi równoważności jonów wodorowych i wodorowęglanowych, co pozwala oznaczyć zasadowość ogólną.

Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?

Zakres: do 20 mmol/l bez rozcieńczania; zalecana dolna granica 0,4 mmol/l; Punkty końcowe: pH 8,3 (zasadowość wobec fenoloftaleiny) i pH 4,5 (zasadowość ogólna); Roztwór mianowany: HCl 0,1 mol/l dla 4–20 mmol/l; HCl 0,02 mol/l dla 0,4–4 mmol/l; Porcja: 100 ml.

Ile trwa wykonanie badania?

Procedura obejmuje 5 kroków. Norma nie podaje czasu trwania dla wszystkich etapów — decyduje procedura laboratorium.

Jaki sprzęt jest potrzebny?

Mieszadło magnetyczne, pH-metr z elektrodami, Biureta precyzyjna 10 ml, Kolby stożkowe 250 ml, Butelki na próbki.

Gdzie stosuje się to badanie?

Wody naturalne i uzdatnione oraz ścieki (rozdz. 1); Monitoring wód powierzchniowych i podziemnych — zasadowość ogólna (Dz.U. 2021 poz. 1576); Rozróżnienie zasadowości ogólnej (pH 4,5) i wobec fenoloftaleiny (pH 8,3) (rozdz. 3); Próbki silnie zabarwione i mętne — wariant potencjometryczny (rozdz. 8).

Jakie środki ostrożności obowiązują?

Norma nie podaje ostrzeżeń dotyczących bezpieczeństwa — z kwasem solnym, etanolowymi roztworami wskaźników i tiosiarczanem sodu postępuje się według kart charakterystyki.

Które laboratorium wykona to badanie?

Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN ISO 9963-1.

🔍 Znajdź laboratorium wykonujące to badanie