17. Бебебе и определение временной жесткости воды

В основе метода кислотно-основного титрования лежит реакция нейтрализации:

.

Пользуясь эти методом можно определять кроме кислот и щёлочей так и некоторые соли, имеющие сильнощелочную реакцию. Основными рабочими растворами являются кислоты, обычно серная и соляная, и щёлочи, обычно NaOH и KOH. Эти вещества не отвечают требованиям к стандартным растворам, поэтому их концентрацию приходится устанавливать. Для стандартизации кислот обычно используют буру – тетраборат натрия или безводный карбонат натрия – соду.

Индикаторы, применяемые при кислотно-основном титровании, представляют собой органические соединения, окраска которых меняется в зависимости от концентрации ионов водорода в растворе. Это так называемые кислотно-основные индикаторы, или рН-индикаторы.

Жесткость воды зависит от присутствия в ней растворимых солей кальция и магния. Смотря по тому, каковы эти соли, раз­личают жесткость карбонатную (устранимую) и постоянную.

Карбонатная жесткость обусловлена присутствием в растворе бикарбонатов кальция и магния Са(НС0₃)₂ и Mg(HC0₃)₂. Если воду прокипятить, то содержащиеся в ней бикарбонаты разла­гаются с образованием осадка средних солей и жесткость устра­няется, например:

Са²⁺ + 2НС07 —> СаС0₃| + Н₂0 + C0₂f

Вследствие этого карбонатную жесткость называют устрани­мой. От выпадения осадка при кипячении воды зависит, как из­вестно, появление накипи в паровых котлах и т. д.

Постоянная жесткость обусловлена присутствием в воде других растворимых солей кальция и магния (обычно сульфатов).

В отличие от карбонатной жесткости постоянная жесткость не может быть устранена кипячением. Сумма постоянной и карбо­натной жесткости дает общую жесткость воды.

Жесткость принятовыражать числом миллиграмм-экви­валентов растворимых солей кальция и магния в 1 л воды.

Определение карбонатной жесткости. Опреде­ленный объем воды титруют соляной кислотой в присутствии метилового оранжевого, причем происходят реакции:

НС0₃+ Н⁺ —► Н₂С0₃

Н₂С0₃ —► Н₂0 + С0₂ (раствор)

 [¹/z(Са²⁺, Mg²⁺)] =  (¹/zHCO₃^-)

НСО_3 + НОН  Н₂СО₃ + ОН .

При титровании раствором соляной кислоты протекает реакция нейтрализации:

ОН + Н  Н₂О.

Тогда, реакция титрования выражается суммарным уравнением:

НСО_3 + Н  Н₂О + СО_2.