Порядок выполнения работы

1. Фарфоровую или кварцевую чашку высушить до постоянной массы.

2. Поместить в чашку 50-250 мг анализируемой пробы воды, предварительно отфильтрованной.

3. Выпарить воду на водяной бане.

4. Перенести чашку с остатком в сушильный шкаф, высушить до постоянной массы при 103-105С или 178-182С (по указанию преподавателя).

Обработка результатов

Содержание сухого остатка Х, мг/л, вычисляют по формуле:

,

где а – масса чашки с сухим остатком, мг;

b – масса пустой чашки, мг;

V – объем анализируемой сточной воды, мл.

Вопросы для самоподготовки:

1. Что называется сухим остатком?

2. Почему необходимы два режима высушивания сухого остатка?

3. Классификация примесей воды по их фазово-дисперсному состоянию.

4. Методика проведения отбора проб для определения сухого остатка.

5. Показатели качества воды.

Лабораторная работа № 3

Определение щелочности сточных вод

Цель работы: определить щелочность сточной воды.

Основные понятия Щелочностью называют содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с сильными кислотами, т.Е. С ионами водорода. К этим веществам относятся:

1. сильные основания;

2. слабые основания;

3. анионы слабых кислот;

4. анионы гуминовых кислот.

На щелочность воды существенным образом оказывает влияние состояние соединений угольной кислоты. Щелочность природных вод зависит в основном от присутствия в ней карбонатов и гидрокарбонатов, а в водах с высокой цветностью еще и от содержащихся в ней солей сложных органических кислот, переходящих в воду из почв и ила — гуминовых и фульвокислот.

Количество миллиграмм-эквивалентов кислоты, израсходованной на нейтрализацию гидроксильных ионов, содержащихся в одном литре воды, называется ее общей (или титруемой) щелочностью.

Если рН воды ниже 4-4,3, т.е. ее щелочность равна нулю. Повышенная щелочность опасна тем, что оказывает влияние на свойства воды, такие как агрессивность, которая выражается в разрушающем действии на бетонные и железобетонные конструкции.

Чаще всего для определения общей щелочности воды используется метод потенциометрического титрования, но он может быть заменен обычным титрованием, проводимым двумя индикаторами, интервалы которых находятся в разных областях рН. В качестве первого индикатора применяется фенолфталеин, изменение окраски которого происходит при рН=8,4. Этот индикатор имеет особую ценность, потому что указанное значение рН соответствует рН, который имеют растворы гидрокарбонатов, постоянно присутствующие в воде. Если сточная вода при добавлении фенолфталеина окрашивается в пурпурный цвет, это указывает на присутствие в ней загрязнений сильнощелочными веществами. Однако в ряде случаев применяют тимолфталеин (тимоловый синий) с переходом окраски при рН=9,4.

В качестве второго индикатора используют метиловый оранжевый, его окраска изменяется в кислой среде (рН3,0-4,4), или бромфеноловый синий (рН3,0-4,6).

Проведя титрование двумя индикаторами, можно выделить следующие группы веществ, обуславливающих щелочность воды:

1. Летучие основания. В водах, содержащих сильные щелочи и летучие основания, последние могут быть отделены достаточно продолжительным кипячением, после которого пробу охлаждают, не допуская поглощения ею углекислого газа из воздуха, и титрируют кислотой. Разность между результатами титрования, полученными без предварительного кипячения и после него, показывает содержание летучих оснований.

2. Сумма гидроксид-ионов и анионов, обусловливающих в результате гидролиза в водном растворе рН=8,4. Эту группу веществ определяют титрованием анализируемой пробы кислотой с индикатором фенолфталеином. В эту группу входят ионы ОН^-, СО₃^2-, S^2-, PO₄^3-.

3. Сумма слабых оснований и анионов относительно более сильных кислот, показывающих в воде рН=8,4. Эту величину находят титрованием с метиловым желтым.

4. Анионы летучих и нелетучих слабых кислот.

При анализе мутных, загрязненных или сильно окрашенных проб часто используют метод потенциометрического титрования. При этом титрование проводят непосредственно на потенциометре (рН-метре) без добавления индикаторов. Титрование проводят аналогично титрованию с индикаторами до значений рН 8,0 и 4,0, определяемыми по шкале прибора.

Приборы, посуда, реактивы

Мерные колбы на 200 мл; бюретки на 25 мл; пипетки на 20 мл, 50 мл; конические колбы на 250 мл; капельницы для индикаторов; 0,1%-ный раствор метилового оранжевого в 90%-ном растворе этилового спирта; 0,1%-ный раствор бромфенолового синего в 20%-ном растворе этилового спирта; смешанный индикатор (0,1 г метилового оранжевого и 0,25 г индигокармина растворяют в 100 мл дистиллированной воды); раствор 0,1 н. соляной кислоты; раствор 0,1 н. серной кислоты; едкая щелочь (калия или натрия) 0,1 н. раствор; бумажные фильтры “синяя лента.