Экспериментальная часть

1. Определение общей щелочности и карбонатной жесткости воды.

Определение общей щелочности основано на реакции образования нейтральных солей при титровании воды соляной киcлотой. Общая щелочность воды обусловлена присутствием ионов OH^- , СO₃^2-. Ионы OH^- и СO₃^2- титруют соляной кислотой в присутствии индикатора фенолфталеина (при рН = 8,3) и обусловливают щелочность воды по фенолфталеину. При титровании воды соляной кислотой в присутствии фенолфталеина протекают следующие реакции: OH^- + H⁺ = H₂O ; CO₃^2- + H⁺ = HCO₃^-

Ионы HCO₃^- титруют соляной кислотой в присутствии индикатора метилового оранжевого (при рН = 3,6). Протекающую при этом реакцию можно выразить уравнением: HCO₃^- + H⁺ = СО₂ + H ₂O

Если щелочность по фенолфталеину равна нулю, то общая щелочность обусловлена присутствием только гидрокарбонатов (HCO₃^-). Для подавляющего большинства природных вод ионы HCO₃^- связаны только ионами Са²⁺ и Мg²⁺. Поэтому в тех случаях, когда щелочность по фенолфталеину равна нулю, можно считать, что общая щелочность воды равна ее карбонатной жесткости.

Ход определения. К 100 мл исследуемой воды, отмеренной пипеткой в коническую колбу на 250 мл, добавляют 2-3 капли раствора фенолфталеина. Если появится розовая окраска, воду титруют 0,1 N раствором соляной кислоты до обесцвечивания. Затем в ту же пробу добавляют 2-3 капли раствора метилового оранжевого и продолжают титрование 0,1 N раствором соляной кислоты до перехода окраски из желтой в розовую. Записывают объем 0,1 N раствора соляной кислоты, израсходованной на титрование с фенолфталеином и общий объем 0,1 N раствора соляной кислоты, израсходованной на все титрование. Общую щелочность (Щ_общ.) воды вычисляют по формуле

V₁ ∙ N ∙ 1000

Щ _об ═ ---------------------- мг-экв/л.

V

где V₁ - объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование, мл;

V - объем воды, взятой для исследования, мл;

N - нормальность раствора соляной кислоты.

Для расчета некарбонатной (постоянной) жесткости дополнительно определяют щелочность исследуемой воды по фенолфталеину ( Щ _Ф), которую рассчитывают по формуле:

V₁ ∙ N ∙ 1000

Щ _Ф ═ ------------------------ мг-экв/л.

V

где V₁ – общий объем раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование, мл. N – нормальность раствора соляной кислоты

Если щелочность по фенолфталеину равна нулю, то общая щелочность равна карбонатной жесткости. Некарбонатную (постоянную) жесткость определяют как разницу между общей жесткостью и карбонатной.