## 3.3 Een onderzoek met zeep

Je gaat een onderzoek doen naar de hardheid van water. Voordat je dit gaat doen, ga je je eerst verdiepen in het onderwerp. Daarvoor kun je onderstaande websites en filmpjes gebruiken. Maak vervolgens een samenvatting over dit onderwerp die je later voor het leren van de toets kunt gebruiken.

De leerdoelen voor dit onderdeel staan hieronder weergegeven. Zorg dat deze leerdoelen terug komen in je samenvatting.

5. Je kunt het verschil tussen zacht en hard water uitleggen.
6. Je kunt voorbeelden geven waarvoor hard water een probleem is.
7. Je kunt uitleggen wat de gevolgen zijn voor het gebruik van zeep in relatie tot de hardheid van water.
8. Je kunt een ijklijn gebruiken bij experimenteel onderzoek.
9. Je kunt uitleggen hoe je experimenteel de hardheid van water kunt bepalen.

Bruikbare websites over hard en zacht water:

Bron: Youtube.com, Kanaal: WMD water, Onderwerp: Wat is hard of zacht water?

- Informatie van het drinkwaterplatform: www.drinkwaterplatform.nl
- Een bruikbare website met informatie en een om de hardheid van water in verschillende delen van Nederland op te vragen: waterbedrijfgroningen.nl
- Een tweetal video's waarin het experiment voor het onderzoek naar de hardheid van water wordt uitgelegd:
  https://www.youtube.com/watch?v=Fep3wlOHWKk (iets makkelijker)
  https://www.youtube.com/watch?v=1D-JZnkJ5ng (iets moeilijker, maar hierin wordt ook de ijklijn uitgelegd)
  Let op: in de video's worden veel moeilijke formules van deeltjes en reactievergelijkingen gebruikt. Deze hoef je NIET te kennen.

# Onderzoek naar de hardheid van water

Bekijk voordat je dit onderzoek gaat uitvoeren één van de twee laatste video's uit de hierboven weergegeven lijst met bruikbare websites en video's. In deze video's wordt het experiment uitgelegd.

Achtergrond informatie:
Als je (een beetje) zeep aan gedestilleerd water toevoegt en schudt, gaat het meteen schuimen. Bij kraanwater is dat niet het geval. In kraanwater zit vaak kalk. Deze kalk bindt aan zeep, waardoor een beetje zeep niet voldoende is om schuim te krijgen. Je moet eerst zoveel zeep toevoegen dat alle kalk gebonden is. Als je vervolgens nog meer zeep toevoegt, zal het water wel gaan schuimen. De hoeveelheid (in mL) zeep die nodig is om het water te laten schuimen, noem je het schuimgetal.

Wanneer je het schuimgetal bepaald van een aantal oplossingen met een bekende hoeveelheid kalk, dan kun je hier een grafiek van maken. In deze grafiek wordt het verband tussen het schuimgetal en de hoeveelheid kalk in water weergegeven, dit wordt ook wel een ijklijn genoemd.
Als je daarna het schuimgetal bepaald van water met een onbekende hoeveelheid kalk, dan kun je de hoeveelheid kalk in dat water aflezen uit de ijklijn.

De hardheid van water wordt weergegeven met de Duitse Hardheidsgraad (DH). Bij 1,0 DH is 17,8 mg kalk opgelost in 1 L water. Hard water heeft een hardheid van 18 DH of meer. Zacht water heeft een hardheid tussen de 0 en 8 DH.

Onderzoeksvraag:
Bepaal experimenteel de hardheid van water uit twee verschillende delen van Nederland.

Benodigdheden:

- Erlenmeyer met een smalle hals
- Gedestilleerd water
- Twee watermonsters uit verschillende delen van Nederland (minimaal 100 mL)
- Een maatcilinder van 50 mL
- Een stop
- Een buret met een zeepoplossing
- Een ijklijn die gemaakt is met dezelfde zeepoplossing als in de buret

Uitvoering:

1. Meet nauwkeurig (met een maatcilinder) 25 mL water af en schenk dit in een erlenmeyer met een smalle hals.
2. Schrijf de beginstand van de buret met zeepoplossing op. Lees de onderkant van het vloeistofniveau af.
3. Voeg 0,5 mL zeepoplossing aan de erlenmeyer toe.
4. Doe een stop op de erlenmeyer en schud 5 seconden. Laat de erlenmeyer even staan en kijk of je een duidelijke schuimkraag ziet.
5. Herhaal stap 4 tot een duidelijke schuimkraag te zien is.
6. Schrijf de eindstand van de buret op en bereken hoeveel mL zeepoplossing je hebt toegevoegd (dit is het schuimgetal).
7. Herhaal stap 1 t/m 6 met hetzelfde watermonster. Spoel je gebruikte erlenmeyer om met gedestilleerd water. Dit noem je in de scheikunde een duplo.
   Bij een duplo-experiment herhaal je de proef nog een keer, dit is bedoeld om toeval uit te schakelen en nauwkeuriger te kunnen meten.
8. Herhaal stap 1 t/m 7 met een tweede watermonster (uit een ander deel van Nederland).

Verwerking resultaten:

Gebruik bij de verwerking van de resultaten onderstaande ijklijn.

1. Bereken per watermonster het gemiddelde schuimgetal van de twee metingen.
2. Bepaal met behulp van de ijklijn de hoeveelheid kalk per L water dat er in het monster zit.
3. Bereken tot slot de DH van je watermonsters.

Conclusie:
Geef antwoord op de onderzoeksvraag.