2. Практическая часть

Цель работы: ознакомить студентов с комплексометрическим методом определения общей жесткости (ОЖ) и содержания ионов магния (Mg²⁺) или кальция (Са²⁺).

Определение жесткости воды, как правило, производится методом прямого измерения количества ионов кальция и магния в пробе путем титрования натриевой солью этилендиамина тетрауксусной кислоты (ЭДТА, трилон Б) в щелочной среде (рН=8-11), с использованием в качестве индикатора эриохрома черного Т (ЭБТ).

Материалы и оборудование:

 трилон Б (ЭДТА) 0,1 н., 0,05 н. и 0,01 н.,

 аммиачная буферная смесь,

 эриохром черный Т,

 установка для объемного химического титрования,

 пипетки объемом 1, 5, 10 и 100 мл,

 три-четыре конические колбы объемом 250 мл,

 мерный цилиндр.

Порядок выполнения работы

1. С помощью пипетки емкостью 100 мл отобрать в коническую колбу 100 мл исследуемой воды.

2. Добавить к испытуемому раствору аммиачной буферной смеси и 58 капель индикатора (ЭБТ). При взаимодействии с ионами кальция и магния ЭБТ образует окрашенные в малиновый цвет комплексные соединения:

Э БТ + Ме²⁺ [ЭВТ  Ме].

Синий Малиновый

3. Полученный раствор оттитрировать раствором трилона Б до перехода окраски раствора из малиновой в синюю по реакции

[ ЭВТ  Ме] + ЭДТА [ЭДТА  Ме] + ЭБТ.

Малиновый Бесцветный Синий

Избыток трилона Б на окраску раствора не влияет.

4. Рассчитать общую жесткость воды (ОЖ) в миллиграмм-экви-валентах на литр по формуле

ОЖ = H ·V₁·1000 / V₂,

где Н  нормальность раствора трилона Б, моль · экв/л; V₁  объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, мл; V₂  объем воды, взятой на анализ, мл.

Полученный результат округлить до второго десятичного знака.

5. Рассчитать концентрацию ионов магния:

где  содержание ионов кальция; Э_Са и Э_Mg – эквивалентная масса Са и Mg , соответственно 20,08 и 12,16 г.

6. Полученные результаты занести в таблицу (табл. 3.2).

Результаты исследований

Таблица 3.2

Результаты определения жесткости воды

Проба	Объем пробы, взятой для анализа, (V2) мл	Н, нормальность раствора трилона Б, моль·экв/л	ОЖ моль·экв/л	Качество воды
1
2
…
…
n

Выводы

Вопросы к защите

1. Какая вода называется «жесткой» и почему?

2. Присутствие ионов каких металлов обусловливает постоянную жесткость воды?

3. Что такое «временная» жесткость воды?

4. Какие методы водоумягчения природной воды Вам известны? Дайте им краткую характеристику.

5. Классифицируйте воду по значению жесткости.

6. Покажите структурные и электронные формулы химических элементов 2-й основной подгруппы.

7. Дайте характеристику химических свойств щелочно-земельных металлов.

8. Как изменяются химические свойства щелочно-земельных металлов в группе?

9. Что общего и в чем отличие бериллия от остальных металлов 2-й основной подгруппы?

Покажите эти отличая на конкретных примерах.