Експериментальна частина

Визначення карбонатної жорсткості води

Карбонатна або тимчасова жорсткість води зумовлена наявністю у ній такої кількості іонів Са²⁺ і Mg²⁺ , яка еквімолярна кількості іона Тому для її визначення гідрокарбонат-іони титрують соляною кислотою відповідно до реакції

+ H⁺ = H₂CO_{3 .}

Згідно із сучасними стандартами, жорсткість води виражають у міліграм-еквівалентах розчинених солей кальцію і магнію, тобто фактично обчислюють нормальність за цими іонами і збільшують її у 1000 разів.

Для аналізу відберіть мірним циліндром 100 мл води, прилийте до неї 2–3 краплини метилоранжу і титруйте воду робочим розчином соляної кислоти до переходу забарвлення розчину з жовтого у рожевий.

Розрахунок проведіть за формулою:

.Визначення кислотності природної води.

1.Теми та завдання для домашньої підготовки

1. Що таке кислотність води?

2. Що таке карбонатна або тимчасова жорсткість води? Охарактеризувати іони - головні вкладники у жорсткість води.

3. Навести розрахунки а) – молярної розчинності СО₂ у природній воді та б)- рН отриманого розчину (“природного дощу”). (Умови- тиск 1 атм, температура 25 оС, константа Генрі з таблиць, вміст СО₂ у атмосфери- із лекцій, Константа дісоціації вугільної кисоти Ka = 4.2 x 10^-7 моль/л.

4. Пояснти поняття добутку розчинності на прикладі розрахунку розчинності мінералів вапняку крейди та мармуру CaCO₃ у природній воді.

5. Розрахувати важливу для балансу рН у природних водах «природну» розчинність карбонату кальцію в закритій системі при близькій до значення у морської води іонній силі 0,10. Умови: для Ca²⁺ γ = 0,405, для CO₃^2- γ=0,37 .

Теоретичні відомості

Кислотністю називається вміст у воді речовин, що вступають у реакцію із сильними лугами (NaOH, KOH). Об'єм 0,1 н розчину лугу, витрачений на титрування таких речовин, відповідає загальної кислотності води, p.

У природних водах кислотність у більшості випадків залежить тільки від вмісту вільної розчиненої вуглекислоти:

СО₂ + Н₂О  Н₂СО₃  Н⁺ + НСО₃^–  2 Н⁺ + СО₃^2–

Частина кислотності, обумовлена присутністю гумінових і інших слабких органічних кислот, розчинених у воді, називається природною кислотністю води. рН такої води звичайно не буває нижче 4,5.

Промислові стічні води можуть містити сильні чи кислоти солі сильних кислот і слабких основ (найчастіше заліза й алюмінію), що піддаються гідролізу, у результаті якого кислотність збільшується. рН води в цих випадках менше 4,5.

Та частина кислотності, при якій знижується рН води до 4,5 і нижче, називається вільною кислотністю води, m.

Кислотність води визначається титруванням розчином сильної підстави, кількість 0,1 н розчину сильної підстави, при витраченні яких рН розчину досягає значення 4,5 відповідає вільної кислотності - m, а при витраченні яких рН розчину досягає значення 8,3 - відповідає загальної кислотності - p. Якщо рН > 8,3, то кислотність води дорівнює 0.

Хід визначення.

Попередньо визначають вільну кислоту по метиловому жовтогарячий (кисла реакція) чи вимірюють рН (рН < 4,5). Якщо попереднє визначення показало наявність вільної кислоти, то проводять кількісне визначення вільної і загальної кислотності.

Визначення вільної кислотності (m). До 100 мл досліджуваної води додають 2 краплі розчину метилового жовтогарячих і титрують 0,1 н NaOH до появи жовтого забарвлення (рН = 4,5).

Визначення загальної кислотності (p). До 100 мл досліджуваної води додають 3 краплі розчину фенолфталеїна і титрують до появи рожевого забарвлення 0,1 н NaOH (до рН = 8,3).

Розрахунок: m = V₁ N  1000 / V; p = V₂  N1000 / V. Де V₁ - об'єм 0,1 н (0,01) розчину лугу по метиловому жовтогарячий, мл; V₂ - об'єм 0,1 н (0,01) розчину лугу по фенолфталеїну, мл; V - об'єм досліджуваної води, узятої для титрування, мл.

ДВНЗ “Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника”

Інститут природничих наук

Кафедра органічної та аналітичної хімії

Методичні вказівки і рекомендації

до виконання лабораторних робіт з курсу

“Промислова екологія”

Лабораторна робота №7

Визначення біхроматної і перманганатної окиснюваємості води

Затверджено на засіданні кафедри органічної т аналітичної хімії (протокол № 1 від “30” серпня 2013 р.)

Завідувач кафедрою _____________ Миронюк І.Ф.

Підготував викладач ____________ Миронюк І.Ф.

Івано-Франківськ, 2013

Визначення біохімічного споживання кисню.