2. Экспериментальная часть.

Опыт 4.1. Очистка промышленных сточных вод электролизом.

Цель. Определение оптимальных условий (силы тока, времени ) для очистки сточной воды электролизом.

Ход работы.

Определите концентрацию ионов меди в растворе.

Отберите пипеткой (V )10,00 мл анализируемого раствора меди в колбу для титрования ёмкостью 100 мл, мерным цилиндром прибавьте 20 мл дистиллированной воды, 5 мл ацетатного буферного раствора, на кончике шпателя добавьте 20-30 мг металлоиндикатора - мурексида, растворите его и полученный раствор титруйте 0,1 н. раствором трилона Б до изменения окраски в чисто фиолетовую.

Измерьте объем израсходованного на титрование раствора трилона Б, после чего в колбу для титрования введите 1-2 мл ацетатного буферного. Если цвет раствора остается фиолетовым, титрование прекращают; если же после добавления буферного раствора окраска изменилась в желтую или желто-зеленую, продолжают титрование раствором трилона Б до устойчивой фиолетовой окраски.

Рассчитайте концентрацию ионов меди в растворе:

V_ТБ* С_ТБ

Cn_Cu = * 32 ,

V

Где V_ТБ – объём трилона Б, пошедшего на титрование, мл;

С_ТБ– нормальная концентрация трилона Б, г-экв\л;

Cn_Cu - концентрация Cu²⁺ в растворе, г\л;

V– аликвота раствора, мл;

32 – молярная масса-эквивалента Cu²⁺, г-экв\моль.

Определите pH раствора с помощью универсальной индикаторной бумаги. Результаты запишите в таблицу 2.

Соберите установку для электролиза.

Подготовьте стальные катоды к электролизу: отшлифуйте наждачной бумагой, промойте в дистиллированной воде, просушите. Определите площадь (S, см²) рабочей поверхности катода. Осмотрите свинцовый анод. Покрытые слоем PbO₂ бурого цвета аноды должны быть цельными и плотными.

Поместите электроды в электролизёр, залейте заданный объём раствора (Vра-ра). Установите на источнике постоянного тока HY – 3000 силу тока, указанную в таблице (табл.1).

Таблица 1.

вариант	1	2	3	4	5
In, А
τ, мин

Проводите электролиз в заданном режиме. Через τ мин. отключите источник тока. Определите pH раствора с помощью универсальной индикаторной бумаги. Отберите 10,0 мл раствора из электролизёра в колбу для титрования, определите концентрацию ионов меди (C_{n Cu}). Результаты запишите в таблицу 2.

Затем выньте катоды из электролизёра, промойте и просушите.

В отчёте:

- рассчитайте степень извлечения ионов меди из раствора (η, %) по уравнению:

C_1Cu-С_nCu

η = * 100%,

C_1Cu

- экспериментальные данные занесите в таблицу 2;

Таблица 2. Результаты эксперимента.

Проба № n	CnCu, г/л	pH	τ, мин.	In, А	η, %
1(исходный раствор)
2
n

- постройте график зависимости концентрации ионов меди в растворе Cn_Cu от силы тока (I_n, А);

- постройте график зависимости степени извлечения ионов меди (η, %) от времени электролиза (τ, мин).

- сделайте вывод об оптимальных условиях очистки электролизом промышленных сточных вод, содержащих ионы меди.