Хід роботи

Визначення загальної карбонатної твердості

100 мл аналізованої води титрують розчином HCl, С = 0,1 моль/л з метиловим оранжевим до оранжевого кольору, який не зникає під час кип’ятіння.

Загальну карбонатну твердість обчислюють за формулою:

ммоль екв/л,

де С – молярна концентрація розчину хлоридної кислоти, моль/л; V₁ – об’єм розчину хлоридної кислоти, мл; V₂ – об’єм води, взятої на аналіз, мл.

Визначення залишкової карбонатної твердості

Другу порцію води об’ємом 200 мл кип’ятять у конічній колбі 1 год. Після охолодження переносять у мірну колбу місткістю 200 мл, доводять об’єм до риски дистильованою водою і фільтрують. Титрують 100 мл фільтрату розчином хлоридної кислоти з метилоранжем до оранжевого кольору.

За різницею між загальною карбонатною і залишковою карбонатною твердістю обчислюють твердість, що усувається під час кип’ятіння.

Некарбонатну твердість визначають за різницею між загальною і карбонатною.

Контрольні запитання

1 Чим зумовлена твердість води?

2 Що Ви знаєте про карбонатну твердість води та методи її визначення?

3 Що Ви знаєте про некарбонатну твердість води та методи її визначення?

4 Чому у твердій воді ускладнюється процес миття або прання?

5 Чи впливає тривале споживання води з високим вмістом йонів Са²⁺ і Mg²⁺ на здоров’я людини і як саме?

6 Чому в м’яких водах ГДК алюмінію значно нижче, ніж у твердих?

7 Чи є у водних системах організми, що знижують вміст кальцію у воді?

Лабораторна робота № 10 визначення кислотності води

Мета: навчитися визначати рН та кислотність природних вод за допомогою різних методів, робити відповідні розрахунки та висновки.

Обладнання та матеріали: конічні колби, піпетки Мора, штатив, бюретка; розчин NaOH С = 0,1 моль/л, метиловий оранжевий, фенолфталеїн, метиловий червоний, метиловий жовтий, бромтимоловий синій, сульфат амонію, тіосечовина, сульфат купруму кристалічний, індикаторний папірець, рН – метр.

Загальні відомості

рН середовища має велике значення для формування хімічного складу вод, процесів їх очищення, забезпечення умов існування для рослинного й тваринного світу водойми. Зокрема, зниження рН сприяє підвищенню розчинності карбонатів, сульфідів, фосфатів важких металів, збільшенню їх міграції і доступності для засвоєння живими організмами, отруєнню.

Для більшості риб оптимальним є рН = 6,7 – 8,6. Цей показник залежить від багатьох чинників: температури води, вмісту органічних речовин, діяльності живих організмів тощо.

Найзручніше і найточніше визначають рН вод з допомогою рН – метру. Можна скористатися універсальним індикаторним папером і за кольоровою шкалою визначати рН. Ще один спосіб – використання різних кислотно – основних індикаторів, які змінюють своє забарвлення при різних значеннях рН. Знаючи інтервал рН зміни кольору кількох індикаторів, можна з достатньою точністю визначати рН вод, наливши 5 – 10 мл аналізованої води в пробірки і добавивши по 1 – 2 краплі індикатора. У табл. 1 наведені основні рН – індикатори, інтервали їх переходу та забарвлення.

Таблиця 1. рН - індикатори

Індикатор	Інтервал рН	Зміна кольору
Пікринова кислота	0,1 – 1,3	Безбарвний – жовтий
Кристалічний фіолетовий І ІІ ІІІ	0,13 – 0,5 1,0 – 1,5 2,0 – 3,0	Жовтий – зелений Зелений – синій Синій – фіолетовий
Крезоловий червоний І ІІ	0,2 – 1,8 7,0 – 8,8	Червоний – жовтий Жовтий – пурпуровий
Метиловий жовтий	2,9 – 4,0	Червоний – оранжево-жовтий
Бромфеноловий синій	3,0 – 4,6	Жовтий – фіолетово-синій
Метиловий оранжевий	3,0 – 4,4	Червоний – оранжево-жовтий
2,5 - Динітрофенол	4,0 – 5,8	Безбарвний – жовтий
Метиловий червоний	4,4 – 6,2	Червоний – жовтий
Алізариновий червоний	5,0 – 6,6	Жовтий – фіолетово-червоний
Бромтимоловий синій	6,0 – 7,5	Жовтий - синій
Фенолфталеїн	8,2 – 10,0	Безбарвний – рожевий
Тимолфталеїн	9,3 – 10,5	Безбарвний - синій
Алізариновий жовтий R	10,0 – 12,0	Жовтий – оранжево-червоний
Алізарин	11,0 – 13,0	Рожевий – фіолетовий
Фуксинова кислота	12,0 – 14,0	Яскраво-червоний - безбарвний

Кислотність – це концентрація у воді речовин, що взаємодіють з сильними основами. До цих речовин належать сильні кислоти, які у водному розчині повністю дисоціюють на йони (сульфатна, хлоридна, нітратна, хлорна), слабкі кислоти (ацетатна, сульфідна, сульфітна, карбонатна) та катіони слабких основ, які у воді гідролізуються з виділенням протонів (NH₄⁺, Fe³⁺, Al³⁺, катіони органічних основ).