
- •Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни «хімія та технологія води »
- •Лабораторна робота 1 Визначення основних фізичних показників якості природних вод
- •Лабораторна робота 2 Визначення водневого показника проб природної води
- •Лабораторна робота 3 Визначення лужності, кислотності і вмісту вуглекислоти в пробах природних вод
- •Лабораторна робота 4 Визначення жорсткості води
- •Лабораторна робота 5 Визначення в пробах природних вод сухого залишку, втрат при прожарюванні залишку та здатності до окиснення
- •Лабораторна робота 6 Визначення сульфатів та хлоридів в природних водах
- •Лабораторна робота 7 Визначення концентрації загального заліза та марганцю в пробах природних вод
- •Запитання для самоконтролю та захисту лабораторних робіт
- •Список рекомендованої літератури
- •Методичні вказівки
- •61002, М. Харків, вул. Фрунзе, 21.
Лабораторна робота 2 Визначення водневого показника проб природної води
Мета роботи – ознайомлення та освоєння стандартних методів визначення активної реакції проб природної води, тобто ступеня її кислотності або лужності.
Загальні положення
Активну реакцію води кількісно прийнято характеризувати концентрацією в ній водневих іонів, або точніше їх активністю:
pH = – lg[H+]. (2.1)
Водневий показник (рН) води в її пробах, які були узяті з природних водоймищ, визначають за допомогою індикаторів або електрометрично, тобто за допомогою лабораторного рН-метра (потенціометра). За першим методом (індикаторів) пробу, яку досліджують, візуально порівнюють зі шкалою розчинів-еталонів з відомим значенням рН.
Експеримент 1. Визначення рН проб природних вод за еталонною шкалою нітрофенольних індикаторів
Для приготування еталонної шкали нітрофенольних індикаторів у пробірки за допомогою мікробюреток наливають зазначені в табл. 2.1 кількості основних розчинів індикаторів (табл. 2.2), 0,1 н розчин карбонату натрію до загального об’єму 7 мл і запаюють (можна герметично закрити гумовими пробками і запарафінувати). Причому перед заповненням пробірок основний розчин -динітрофенолу (табл. 2.1) для приготування шкали розводиться в 100 разів, а інші основні розчини – в 10 разів.
Для визначення рН природної води її наливають у пробірку у кількості 6 (3) мл і додають 1 (0,5) мл нерозведеного індикаторного розчина. Для визначення рН через 2 хвилини порівнюють одержане забарвлення з забарвленням еталонів (див. вище).
Таблиця 2.1 – Нітрофенольна шкала індикаторів для визначення рН проб води
Номер пробірки |
-динітрофенол |
-динітрофенол |
-динітрофенол |
п-нітрофенол |
м-нітрофенол |
|||||
Кількість основного індикатора, мл |
рН |
Кількість основного індикатора, мл |
рН |
Кількість основного індикатора, мл |
рН |
Кількість основного індикатора, мл |
рН |
Кількість основного індикатора, мл |
рН |
|
1 |
2,44 |
3,2 |
6,70 |
4,4 |
6,50 |
5,4 |
4,05 |
7,0 |
5,20 |
8,4 |
2 |
1,67 |
3,0 |
5,70 |
4,2 |
5,50 |
5,2 |
3,00 |
6,8 |
4,20 |
8,2 |
3 |
1,15 |
2,8 |
4,60 |
4,0 |
4,50 |
5,0 |
2,00 |
6,6 |
3,00 |
8,0 |
4 |
0,77 |
2,6 |
3,40 |
3,8 |
3,40 |
4,8 |
1,40 |
6,4 |
2,30 |
7,8 |
5 |
0,49 |
2,4 |
2,50 |
3,6 |
2,40 |
4,6 |
0,94 |
6,2 |
1,50 |
7,6 |
6 |
– |
– |
1,74 |
3,4 |
1,65 |
4,4 |
0,63 |
6,0 |
1,00 |
7,4 |
7 |
– |
– |
1,20 |
3,2 |
1,10 |
4,2 |
0,40 |
5,8 |
0,66 |
7,2 |
8 |
– |
– |
0,78 |
3,0 |
0,78 |
4,0 |
0,25 |
5,6 |
0,43 |
7,0 |
9 |
– |
– |
0,51 |
2,8 |
– |
– |
0,16 |
5,4 |
0,27 |
6,8 |
Таблиця 2.2 – Основні індикатори для визначення рН проб води
Індикатор |
Концентрація основного розчину індикатора |
рН переходу забарвлення при 18 оС |
Межі рН |
-динітрофенол |
0,1 г на 300 мл води |
3,69 |
2,24,0 |
-динітрофенол |
0,1 г на 200 мл води |
4,06 |
2,84,5 |
-динітрофенол |
0,1 г на 200 мл води |
5,15 |
4,05,5 |
п-нітрофенол |
0,1 г на 100 мл води |
7,18 |
5,27,0 |
м-нітрофенол |
0,3 г на 300 мл води |
8,33 |
6,78,4 |
У лабораторному журналі зробити запис типу:
“Проба води № ; рН = “
Експеримент 2. Електрометричне визначення рН проб води
При електрометричному визначенні рН застосовують лабораторний рН-метр (потенціометр) зі скляним електродом вимірювання і каломельним або хлорсрібним електродом порівняння. Перед вимірюванням необхідно провести калібровку електродів, що використовуються, за допомогою буферних розчинів з відомим значенням рН. Одержані результати округляють до 0,050,1 одиниці рН залежно від типу застосованого приладу.
Після вимірювання рН досліджуваної води, що досліджується, розрахуйте концентрації водневих і гідроксильних іонів у ній за такими формулами:
, (2.2)
, (2.3)
де [Н+], [ОН–] – відповідно концентрація водневих і гідроксильних іонів у воді, мг-екв/л; pKw – іонний добуток води, pKw = 14,00 при 22 оС.
Після виконання необхідних розрахунків зробіть записи до лабораторного журналу, а також висновок про придатність (або непридатність) води за значенням її водневого показника для господарсько-побутових, технологічних або інших галузей її споживання.