Посуда, приборы, реактивы

Учебно-лабораторный комплекс «Химия» в комплектации: компьютер, универсальный контроллер (рис. 4.7, б), модуль «Электрохимия» (рис. 4.7, а) в комплекте с одним стаканом на 50 мл и датчиком для кондуктометрических измерений (рис. 4.8); раствор соляной кислоты с концентрацией 0,1 или 0,01 моль/л, отстоявшаяся водопроводная или природная вода, бюретка для титрования, пипетки на 20 мл, лабораторная посуда.

Порядок выполнения работы

В стакан на 50 мл с датчиком для кондуктометрических измерений, отмытым дистиллированной водой, налейте пипеткой 20 мл исследуемой воды и измерьте ее электропроводность L.

К исследуемой воде последовательно с шагом 0,5 мл добавляйте из бюретки 5-10 мл 0,1 М раствор соляной кислоты и измеряйте электропроводность. Если вода мягкая, используйте 0,01 М раствор соляной кислоты.

Постройте график зависимости электропроводности раствора L от объема титранта V (HCl). Определите точку эквивалентности V_экв (HCl).

Рассчитайте концентрацию гидрокарбонат-ионов с (HCO₃⁻) по формуле

с (HCO₃⁻) · V (HCO₃⁻) = с (НCl) · V_экв (HCl),

где V (HCO₃⁻) – объем воды, взятой для исследования, мл;

V_экв (HCl) – объем кислоты, пошедшей на титрование до точки эквивалентности, мл;

с (НCl) – концентрация соляной кислоты, моль/л;

с (HCO₃⁻) – искомая концентрация гидрокарбонат-ионов, моль/л.

Рассчитайте временную жесткость

Ж = с (HCO₃⁻) · 1000 , ммоль/л.

Вывод

Укажите концентрацию гидрокарбонат-ионов в воде и проведите оценку воды по ее временной жесткости.

Вопросы для самоподготовки

1. Потенциометрический метод исследования, его сущность и применение для исследования строительных материалов и изделий из них.

2. Электродные потенциалы и их определение.

3. Система электродов в потенциометрии: электроды сравнения и индикаторные электроды.

4. Методы проведения потенциометрического анализа.

5. Кондуктометрический метод исследования.

6. Прямая кондуктометрия и кондуктометрическое титрование.

Задачи для самостоятельного решения

1. Рассчитайте изменение содержания гидроксида кальция в водных вытяжках цементного камня на основании измерения рН. Решение представьте графически и в виде табл. 4.2.

Таблица 4.2

Зависимость величины рН и содержания Са(ОН)₂ в водной вытяжке

цементного камня в зависимости от степени его измельчения

и времени настаивания

Навеска, г	Средний диаметр частиц, мм	Значение рН через мин			Содержание Са(ОН)2, г/л через мин
		15	30	60	15	30	60
0,5	0,16 0,32 0,63	10,5 10,3 9,5	12,0 11,8 10,2	12,2 12,0 10,8

2. Рассчитайте содержание фосфатов в пересчете на Р₂О₅ в сырьевых смесях, если навески сырья после соответствующей обработки оттитровывались потенциометрически щелочью, концентрация и объем которой указаны ниже.

Навеска пробы, г	Сэ щелочи, моль/л	V щелочи, мл
1,1082	0,0936	8,4