Лабораторная работа № 4. Комплексонометрия. Определение общей жесткости питьевой, природной и минеральной воды

Жесткость воды - характеристика качества воды любого происхождения, показывает общее содержание солей Са²⁺ и Mg²⁺. Временная (карбонатная) жесткость воды обусловлена присутст­вием гидрокарбонатов кальция и магния, почти полностью уст­раняется при кипячении. Постоянную (некарбонатную) жест­кость вызывают хлориды, сульфаты и нитраты кальция и магния, при кипячении она не устраняется.

Определение жесткости воды основано на образовании ус­тойчивых комплексонатов при взаимодействии ионов металлов с комплексоном III. По величине жесткости (Q, ммоль/дм³) устанавливают качество воды: мягкая (0-4), средней жесткости (4-8), жесткая (8-10).

Цель работы: изучить условия определения общей жесткости питьевой, природной или минеральной воды методом прямого комплексонометрического титрования.

Посуда и реактивы

Бюретка вместимостью 25 см³.

Пипетка Мора вместимостью 50 см³.

Коническая колба для титрования вместимостью 100 см³.

Мерный цилиндр вместимостью 10 см³.

Химический стакан вместимостью 100 см³.

Воронка диаметром 3 см.

Стеклянный или деревянный шпатель.

Титрованный раствор комплексона III, c(1/1H₂Y²") =

= 0,02000 моль/дм³.

Аммонийный буферный раствор, pH 9,25.

Индикатор - эриохромовый черный Т, сухая смесь с хлори­дом натрия в массовом соотношении 1:100.

Порядок выполнения работы

Анализ. Бюретку заполняют титрованным раствором ком­плексона III.

В колбу для титрования отбирают пипеткой 50,00 см³ (V,,) анализируемой воды, добавляют 5 см³ аммонийного буферного раствора, 20-30 мг индикатора, раствор окрашивается в винно­красный цвет. Титруют раствором комплексона III до перехода окраски в синюю.

Расчет. По результатам 3-4 определений рассчитывают средний объем титранта и вычисляют жесткость воды (Q, ммоль/дм³):

Результат записывают в лабораторный журнал, делают вы­вод о жесткости воды.

Вопросы для самостоятельной работы

1. На чем основан метод комплексонометрии?

2. В чем особенности строения комплексонов?

3. Каковы основные физические и химические свойства комплексонов?

4. Чем объясняется прочность комплексонатов?

5. Что характеризуют константы устойчивости и нестой­кости комплексоната, как они взаимосвязаны?

6. Что называется металлоиндикаторами? Какие требова­ния предъявляются к ним?

7. В чем особенность применения индикаторов в методе комплексонометрии? В чем состоит механизм изменения их ок­раски?

8. Какие рабочие и стандартные растворы применяются при титровании?

9. Как рассчитать молярную массу эквивалента комплек­сона Ш?

10. В каких условиях выполняют комплексономерическое титрование и почему?

11. В чем особенность комплексонометрии по сравнению с другими титриметрическими методами анализа?

12. Присутствие каких ионов обусловливает жесткость воды и как ее устанавливают комплексонометрически? В каких едини­цах измеряют жесткость воды?

13. В каких координатах строят комплексонометрическую кривую титрования?

14. От каких факторов и как зависит величина скачка на кривой титрования?

15. Какие способы титрования приняты в ко мп лексономет-

рии?

16. Какие аналитические задачи решают методом комплек- сонометрического титрования?