Работа 6. Очистка сточных вод методом нейтрализации
При очистке кислых стоков применяется раствор щелочи. Процесс нейтрализации протекает по реакции:
HCl+NaOHNaCl+H2O
Материалы: 1) бюретка; 2) колба Эрленмейера; 3) бумага индикаторная универсальная; 4) стакан химический; 5) зажим Мора; 6) воронка; 7) пипетка.
Реактивы: 1) кислотный сток; 2) щелочной сток; 3) раствор соляной кислоты 0,1 н; 4) раствор гидроксида натрия 0,1 н; 5) раствор индикатора метилового оранжевого (метилоранж).
Ход работы
В бюретку с этикеткой «NaOH» налить 0,1 н раствор гидроксида натрия чуть выше нулевой метки, повернув носик бюретки под углом вверх над химическим стаканом.
Открыть зажим Мора и, выпустив из носика весь воздух, заполнить его раствором титранта.
Довести мениск титранта до нулевой метки.
Взять пипеткой 3–5 см3 пробного кислотного стока и перенести его в колбу Эрленмейера.
Добавить в эту колбу 3–5 капель раствора метилоранжа и сделать оценочное титрование.
Рассчитать объем контрольной аликвоты, которую необходимо взять для получения точного результата анализа, количество титранта не должно превышать объем бюретки.
Взять пипеткой рассчитанный объем кислотного стока и перенести его в колбу Эрленмейера.
Добавить туда 3–5 капель раствора метилоранжа и сделать контрольное титрование.
Повторить операцию контрольного титрования два раза до получения сходящихся до 0,1–0,2 см3 результатов.
Рассчитать молярную и массовую концентрации кислоты в кислотном стоке в пересчете на соляную кислоту.
Затем провести аналогичное (по пп. 1–9) определение концентрации щелочи в щелочном стоке, после чего: 1) рассчитать объем щелочного стока, необходимого для полной (до pH = 7) нейтрализации 2 м3 и 50 см3 кислотного стока; 2) налить в колбу Эрленмейера 50 см3 кислотного стока и добавить рассчитанное количество щелочного стока; 3) определить по универсальной индикаторной бумаге примерный pH полученного раствора; 4) добавить к нему 3–5 капель метилоранжа и оттитровать стандартным раствором кислоты и щелочи в зависимости от полученного pH; 5) по результатам титрования рассчитать концентрацию ионов водорода в нейтрализованном стоке.
Расчетная часть: для расчета в волюметрическом анализе используется формула:
N1V1 = N2V2, (3)
где N1и N2– нормальные (эквивалентные) концентрации титранта и титруемого растворов, моль-экв./л; V1 и V2– их объемы, л.
Оформить результаты определения концентрации кислого и щелочного стоков и их необходимого количества для нейтрализации в виде табл. 12.
Таблица 12
Экспериментальные данные по нейтрализации кислотного стока
|
№ опыта |
VNaOH |
NHCl |
|
для 50 см3 |
для 2 м3 |
|
0 |
|
|
VNaOH |
|
|
|
1 |
|
|
pHрасч. |
7,0 |
7,0 |
|
2 |
|
|
pHбум. |
|
__ |
|
3 |
|
|
Vтитранта |
|
__ |
|
среднее |
|
|
pHпракт. |
|
__ |
