Лабораторная работа №7
7.1 Определение временной жесткости воды
Временную (карбонатную) жесткость определяют титрованием определенного объема воды раствором HCl в присутствии метилового оранжевого. Химизм процесса выражается уравнениями:
Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O + 2CO2
Mg(HCO3)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O+ 2CO2
Цель работы Овладеть титриметрическим методом анализа
Задача: Определить временную жесткость воды.
Реактивы и 0,1н раствор HCl, метилоранж;
оборудование: штатив с бюреткой, воронка, колба для титрования, стакан для слива, мерный цилиндр, мерная колба на 100 мл, белая бумага для фона.
В коническую колбу отмерьте пипеткой 100,0 мл анализируемой воды. Прибавьте 2-3 капли метилового оранжевого и титруйте 0,1н раствором HCl до перехода окраски индикатора в бледно-розовую. Повторить титрование 3 раза и из сходящихся отсчетов возьмите среднее.
Чтобы вычислить временную жесткость воды в ммоль/л, находят нормальную концентрацию раствора солей и умножают ее на 1000.
,
где V(HCl) – объем HCl, мл;
V(H2O) – объем Н2О, мл;
С(HCl) – нормальность раствора HCl, моль/л.
Допустим, что на титрование 100 мл воды пошло в среднем 5,2 мл 0,1н раствора кислоты. Тогда:
7.2 Определение общей жесткости воды компплексонометрическим
методом
Комплексонометрия основана на реакциях, при которых определяемые ионы образуют комплексные соединения с некоторыми органическими веществами, в частности с комплексонами.
Комплексоны – это группа органических соединений – производных аминополикарбоновых кислот.
Наиболее широко применяется на практике двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты – комплексон III или трилон Б
Трилон Б образует со многими катионами достаточно прочные и растворимые в воде внутрикомплексные соли:
Цель работы Овладеть титриметрическим методом анализа
Задача: Определить общую жесткость воды
Реактивы и 0,05н раствор трилона Б, аммиачный буферный раствор,
оборудование: хромоген черный, штатив с бюреткой, воронка, колба для титрования, стакан для слива, мерный цилиндр, мерная колба на 100 мл, белая бумага для фона.
В колбу для титрования отмерьте пипеткой 100,0 мл исследуемой воды и прилейте 5 мл аммиачной буферной смеси. Прибавляйте по каплям раствор индикатора (хромогена черного) до появления хорошо заметной темной винно-красной окраски.
Титруйте воду 0,05н раствором трилона Б до перехода винно-красной окраски в синюю. Повторите титрование 3 раза и из сходящихся отсчетов возьмите среднее.
Общую жесткость воды вычислите по формуле ммоль/л:
где С – нормальная концентрация раствора трилона Б, моль/л;
V1 – объем раствора трилона Б, мл;
V - объем воды (мл), взятой для титрования.
Например, на титрование 100 мл воды пошло в среднем 15,6 мл 0,05н раствора трилона Б. Тогда:
Упражнения и задачи
1) В 100 мл воды содержится 8,1 г Ca(HCO3)2, 1,46 г Mg(HCO3)2, 5,44 г CaSO4 и 2,4 г MgSO4. Вычислить общую жесткость воды.
2) Вычислите временную жесткость воды, если на титрование гидрокарбонатов, содержащихся в 200 мл воды, израсходовано 14,5 мл 0,1080 н. раствора соляной кислоты.
3) Рассчитать общую жесткость воды, если на титрование 50 мл ее пошло 4 мл раствора трилона Б с титром 0,00348 г/мл.
4) Чему равна общая жесткость воды, если для ее устранения к 100 л воды потребовалось прибавить 53 г соды?
5) Сколько граммов Na3PO4 надо прибавить к 500 л воды, чтобы устранить ее карбонатную жесткость, равную 5 ммоль/л.
6) Вода, содержащая только сульфат магния, имеет жесткость 7 ммоль/л. Сколько граммов сульфата магния содержится в 300 л этой воды?
7) Вычислите жесткость воды, зная, что в 600 л ее содержится 65,7 г гидрокарбоната магния и 61,2 г сульфата кальция.
8) Сколько граммов CaSO4 содержится в 200 л воды, если жесткость, обуславливаемая этой солью, равна 8 ммоль/л?
9) Сколько граммов гидроксида кальция надо прибавить к 275 л воды, чтобы устранить ее карбонатную жесткость, равную 5,5 ммоль/л?
10) Какие ионы надо удалить из природной воды, чтобы сделать ее мягкой? Введением каких ионов можно умягчить воду? Составьте уравнения соответствующих реакций.
11) Вычислить жесткость воды, зная, что в 500 л ее содержится 202,5 г Ca(HCO3)2.
12) Вычислить карбонатную жесткость воды, зная, что на титрование 100 мл воды, содержащий гидрокарбонат кальция, потребовалось 6,25 мл 0,08н раствора HCl.