Определение жёсткости воды Сущность метода

Жесткость воды обусловлена катионами кальция и магния, связанными как со слабыми» так и с сильными кислотами. Количество кальция и магния в воде пресных водоемов колеблется в широких пределах и зависит от типа окружающих почв, площади водосбора, сезона года и даже времени суток. Обычно к концу зимы жесткость воды достигает максимальных величин. Осенью и весной она снижается вследствие разбавления воды атмосферными осадками н паводковыми водами.

Слишком мягкая вода нежелательна для рыбоводных целей. Кальций и магний, растворенные в воде, необходимы для нормального развития водных организмов, в том числе и рыб.

Слишком мягкая вода имеет малую буферную емкость и неустойчивую активную реакцию. Она слабо противостоит и вредному действию кислых и щелочных промышленных стоков.

Катионы кальция и магния в природной воде связаны с разными анионами, поэтому различают жесткость: 1) карбонатную (связанную с ионами угольной кислоты); 2) некарбонатную, связанную с Cl^-, SO₄^2-, NO₃^-, SiO₃^2-, фосфатами и гуматами и 3) общую (связанную со всеми анионами).

Большое превышение общей жесткости над карбонатной указывает на то, что много катионов кальция и магния связано с анионами сильных кислот, то есть в исследуемой воде много сульфатов и хлоридов. При высоком содержании в воде натрия и калия карбонатная жесткость может оказаться равной и даже превышать величину общей жесткости.

В последнее время наибольшее распространение получил комилексонометрический метод определения жесткости с трилоном Б и разными индикаторами (таблица 27).

Таблица 27

Индикаторы определения жесткости воды

Индикатор	Окраска
	в присутствии Са2+ и Mg2+	при отсутствии Са2+ и Mg2+
Эриохром черный Т	Вишнево-красная	Сине-голубая
Кислотный хром синий К	Розово-красная	Сиреневая
Кислотный хром темно-синий	Розово-красная	Синевато-сиреневая

Результаты определения жесткости выражают в ммоль на 1 л воды

Индакатор взаимодействует со многими металлами. Металлы мешают определению: при содержании железа (III) — 20; железа (II) — 20; алюминия — 20; меди — 0,3 мг/л наступают искажения.

Особенно вредно присутствие ионов меди, влияющих на результаты титрования. Для устранения влияния меди в пробу воды, отмеренную дея титрования, прибавляют I мл 2-процентного раствора Na₂S.

Реактивы

1. 0,1 н (0,05 моль/л) раствор трилона Б (хранить в холодильнике; навеску 18,612 г трилона Б растворяют и доводят до 1 л дистиллированной водой).

Определение концентрации трилона Б: в коническую колбу отмеряют пипеткой 10 мл стандартного раствора (0.1 н сульфата магния) и доводят дистиллированной водой до 100 мл. Прибавляют 5 мл буферного раствора, 5-7 капель индикатора и титруют трилоном Б. Концентрацию раствора трилона Б вычисляют по формуле:

C_т = C₁*A/V

где С₁ - нормальная концентрация стандартного раствора MgSO_4; (ммоль/л) А - количество стандартного раствора, мл; V_T - количество раствора трилона Б, израсходованного на титрование, мл.

2. Хлоридно -аммиачный буферный раствор; 10 мл 20-процентного х.ч. хлората аммония смешивают со 100 мл 20-процентного х.ч. аммиака. Смесь доливают до 1 л дистиллированной водой. Раствор проверяют следующим образом: к 100 мл дистиллированной воды прибавляют 5 мл приготовленного буферного раствора и электрометрически определяют рН. который должен иметь значение 10.0±О,1; при меньшем значении раствор титруют водным аммиаком, при большем - соляной кислотой (до рН 10.0).

3. Раствор индикатора; 0,5 г эриохрома черного или хрома темно-синего кислотною растворяют в 10 мл буферного раствора и доводят до 100 мл этанолом,

4. Раствор сульфата магния для установки поправочного коэффициента к ОД н (0,05 моль/л) по раствору трилона Б готовят из фиксанала или 1,232 г MgSO₄.7 H₂O растворяют в 100 мл дистиллированной воды для получения 0,1 н (0.05 моль/л) раствора.

5. Раствор сульфида натрия: 1.0-2,0 г сульфида натрия (Na₂S-9Н₂О) растворяют в дистиллированной воде и доводят до 100 мл. Раствор может храниться не более 5 дней.