Лабораторная работа «Определение общей жесткости воды»

Катионы Ca(II) и Mg(II) образуют с ЭДТА (H₂Y^2-) бесцветные комплексы (в щелочной среде):

Сa²⁺ + H₂Y^2- → CaY^2- + 2Н⁺

Для фиксирования точки эквивалентности используется металлохромный индикатор эриохром черный Т (ЭХЧ-Т). При рН = 7-11 он образует с катионами окрашенные комплексные соединения:

Ca²⁺ + HInd^2- → CaInd^- + H⁺

синий красный

Учитывая, что Ca(II) и Mg(II) образуют более устойчивые комплексы с ЭДТА, чем соответствующие комплексы с индикатором, при титровании последние разрушаются:

СaInd^- + H₂Y^2- → HInd^2- + CaY^2- + Н⁺

красный синий

Появление синей окраски свободного иона индикатора указывает на конец титрования.

Ход работы.

1. Отобрать в коническую колбу пипеткой 100 мл исследуемой воды и прибавить мерным цилиндром 15 мл аммиачного буфера.

2. Прибавить на кончике шпателя индикатора ЭХЧ-Т. Раствор перемешать до полного растворения индикатора.

3. Заполнить бюретку 0,05н. раствором ЭДТА

4. Провести титрование до перехода винно-красной окраски в синюю (без фиолетового оттенка).

5. Рассчитать общую жесткость воды по формуле:

С(ЭДТА)^.V(ЭДТА)^.10³

Ж_общ = -------------------------------- (ммоль/л или ^оЖ)

V(вода)

C(ЭДТА)- нормальная концентрация ЭДТА; V(ЭДТА)- объем ЭДТА, пошедший на титрование; V(вода)- объем воды; 10³ - поправочный коэффициент (пересчет на ммоль).

6. Сделать вывод с степени жесткости исследуемой воды.

Задачи по теме «Комплексонометрическое титрование»

1. Для определения содержания железа в сточной воде, пробу воды объемом 25 мл (после предварительного окисления всего железа до Fe(III)) оттитровали раствором раствором 0,02М ЭДТА в присутствии индикатора (сульфосалициловая кислота), израсходовав при этом 5 мл. Рассчитать концентрацию железа в воде (в моль/л и мг/л). Ответ: С=0,0040моль/л; 223,4 мг/л.

2. Навеску сфалерита массой 0,0800 г перевели в раствор (как?) и оттитровали в аммиачном буфере 0,1н раствором Трилона Б в присутствии индикатора эриохрома черного Т. На титрование было затрачено 15 мл. Рассчитать массовую долю ZnS в сфалерите. Ответ: 91,37%.

3. В природной воде содержатся 60 мг/л Ca(II) и 4,8 мг/л Mg(II). Определите общую жесткость воды (в градусах жесткости). Какой объем 0,05н раствора ЭДТА потребуется для титрования 50 мл этой воды? Ответ: Ж_общ=3,4⁰; 3,4 мл.

4. Для определения степени чистоты металлического алюминия, навеску массой 0,1354 г перевели в раствор (как?) и довели его объем до 100 мл. К аликвоте 20 мл этого раствора добавили 50 мл 0,05н раствора ЭДТА и прокипяти раствор (для чего?). Добавили ацетатный буфер и оттитровали избыток ЭДТА стандартным 0,05н раствором CuSO₄. На титрование было затрачено 10 мл. Рассчитать массовую долю алюминия в образце и установить степень чистоты. Ответ: 99,63%.

Степень чистоты	Массовая доля Al, %
Промышленной чистоты	99,5 - 99,79
Высокочистый	99,80 - 99,949
Сверхчистый	99,950 - 99,9959
Особо чистый	99,9960 - 99,9990
Ультрачистый	свыше 99,9990

5. Для определения содержания сульфат-ионов в минеральной воде к 100 мл воды прибавили 15мл 0,1М раствора BaCl₂. После образования осадка оттитровали избыток BaCl₂ стандартным раствором ЭДТА с концентрацией 0,1М, затратив при этом 8 мл раствора. Рассчитать содержание SO₄^2- ионов в воде (в мг/л). Ответ: 672,6 мг/л.