Хід роботи

1. Беруть 10-100 мл досліджуваної води і доводять об'єм дистильованою водою до 100 мл, додають 5 мл аміачного буферного розчину і 10-15 мг індикатора хромогену чорного.

2. Пробу повільно титрують трилоном Б, інтенсивно струшуючи, до переходу забарвлення розчи­ну з винно-червоного в ясно-синій.

Розрахунок твердості води проводять за формулою:

Т_заг. = , ммоль·екв/л

де V₁ - об'єм розчину трилону Б, мл;

V₂ - об'єм досліджуваної води, мл;

- молярна концентрація еквівалентів розчину трилону, моль/л.

За цією методикою визначають твердість води від 0,5 до 20,0 ммоль·екв/л за відсутності у воді катіонів купруму, цинку, мангану.

Оскільки карбонатна твердість води зумовлена йонами НСО₃^-, її визначають титруванням проби води розчином хлоридної кислоти. Усувну твердість визначають за різницею між вмістом НСО₃^- до і після кип'ятіння проби води.

Кальцій та Магній

Йони Кальцію і Магнію грають важливу роль в сольовому складі природних вод. Оптимальне співвідношення солей кальцію і магнію у водоймищах зі слабо мінералізованою водою становить Ca²⁺ : Mg²⁺ як 3:1. У сильно мінералізованій воді це співвідношення звичайно становить 3:2, тобто більше міститься солей магнію.

Концентрація йонів Кальцію в природних водах залежить від стану хімічної рівноваги карбонатної системи. Кальцій та Магній визначають комплексометричним титруванням, яке ґрунтується на таких же реакціях, як і визначення твердості води.

Титрування Кальцію розчином трилона-Б проводять у присутності мурексиду як металохромного індикатора. Концентрацію Магнію розраховують як різницю між твердістю води і вмістом Кальцію.

Хід роботи

1. В конічну колбу на 250 мл відбирають піпеткою 50-100 мл природної води, що досліджується.

2. Додають 2-5 мл розчину NаОН з молярною концентрацією еквівалента С(NаОН)= 2 моль/л.

3. Додають на кінчику скальпеля (10-15 мг) індикатора мурексиду.

4. Титрують пробу води трилоном- Б до переходу забарвлення з рожевого у фіолетове.

5. Обчислюють масову концентрацію йонів кальцію (Сa²⁺⁾ в мг/л за формулою:

,

де C(½трилона) - молярна концентрація еквіваленту трилона Б, моль/л;

V(трилона) - об'єм трилона- Б, що витрачено на титрування проби води, мл;

V(H₂O) - об'єм проби води, взятої для аналізу, мл;

20,04 - молярна маса еквівалента йона кальцію, г/моль.

 (Сa²⁺) - масова концентрація йонів кальцію, мг/л;

Відповідно молярна концентрація еквіваленту йонів Кальцію в ммоль/л розраховується за формулою:

, або

,

де C (½Сa²⁺) ^- молярна концентрація еквіваленту йонів кальцію, ммоль/л.

Концентрацію Магнію обчислюють за формулами:

 (Mg²⁺) =12,16•[T – C(½Ca²⁺)]

С(½Мg) =T - C (½Сa²⁺)

Контрольні питання для самопідготовки

1. Які сполуки зумовлюють твердість природної води?

2. Які солі зумовлюють карбонатну твердість води?

3. Які солі зумовлюють загальну твердість природної води?

4. Які типи твердості води Вам відомі?

5. На чому грунтується комплексометричний метод визначення загальної твердості води?

6. Які методи усунення твердості води Вам відомі?

7. Джерела йонів Са²⁺ у природних водах.

9. Біологічне значення йонів Са²⁺ і Мg²⁺.

10. Постійна твердість води зумовлена присутністю у воді солей:

а) гідрокарбонатів кальцію і магнію;

б) хлоридів кальцію і магнію;

в) нітратів кальцію і магнію;

г) сульфатів кальцію і магнію.

11. Оптимальні показники твердості у прісних водоймах:

а) 6 - 10; б) 3 - 5; в) 4 - 6; г) 10 - 12.

12. Твердість води вимірюється:

а) мг/л; б) %; в) ммоль-екв/л; г) моль/л.