Экспериментальная часть

Опыт 1. Определение временной жесткости Ж_к.

Способ основан на реакции между соляной кислотой и гидрокарбонатами кальция и магния:

Ca(HCO₃)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O + 2CO₂

Mg(HCO₃)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O + 2CO₂

С помощью мерного цилиндра отмерьте в три конические колбы по 50 мл водопроводной воды и прибавьте в каждую по 2-3 капли метилоранжа. Одна из колб будет служить контрольной. Во вторую колбу приливают из бюретки по каплям децимолярный раствор соляной кислоты до тех пор, пока от одной капли кислоты окраска из желтой перейдет в оранжевую (цвет сравнивают с цветом в контрольной колбе). Титрование повторяют с третьей колбой. Результаты экспериментов заносят в таблицу 8.2.

Таблица 8.2.

Результаты определения временной жесткости

№ опыта	Объем HCl, мл	Молярная концентрация HCl, моль/л	Объем пробы воды, мл	Временная жесткость Жк, оЖ
1
2
3

Расчет временной жесткости проводят по формуле

(8.1)

где - временная жесткость,^оЖ;

- объем раствора соляной кислоты, израсходованного на титрование, мл;

- молярная концентрация соляной кислоты, моль/л;

- объем пробы воды, мл.

Окончательная величина временной жесткости рассчитывается как среднее арифметическое 2-3 опытов.

Опыт 2. Определение общей жесткости Ж_о

С помощью мерного цилиндра отмерьте в три конические колбы по 50 мл водопроводной воды. Добавьте в каждую колбу по 5 мл аммиачного буферного раствора и несколько кристалликов (на кончике шпателя) эриохрома черного Т. Для приготовления 0,5 л буферного раствора в мерную колбу 500 мл помещают 10 г хлорида аммония, добавляют 100 мл дистиллированной воды, взбалтывают содержимое колбы до полного растворения NH₄Cl и добавляют 50 мл 25%-ного водного раствора аммиака. При периодическом помешивании доводят раствор до метки дистиллированной водой. После растворения индикатора окраска воды в колбе становится красно-фиолетовой.

Приготовленные пробы оттитруйте раствором трилона Б при перемешивании до перехода окраски в голубую. Результаты титрования запишите в таблицу 8.3. Рассчитайте общую жесткость воды и определите среднее значение общей жесткости.

Таблица 8.3.

Результаты определения общей жесткости

№ опыта	Объем трилона Б, мл	Молярная концентрация трилона Б, ммоль/л	Объем пробы воды, мл	Общая жесткость воды, оЖ
1
2
3

Общую жесткость воды рассчитывают по формуле:

(8.2)

где - коэффициент пересчета, равный(где- концентрация раствора трилона Б, ммоль/л);

- множитель разбавления исходной пробы воды, для данного опыта принять равным единице;

- объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, мл;

- объем пробы воды, взятый для анализа, мл.

Опыт 3. Умягчение воды

Через колонку (бюретку), заполненную катионитом на высоту не менее 300 мм, пропустить 200 мл водопроводной воды со скоростью 3-5 мл в минуту. Скорость фильтрования воды через слой катионита отрегулировать с помощью краника. Умягченную воду собрать в стакан. Отмерить мерным цилиндром две пробы по 50 мл умягченной воды и вылить их в приготовленные чистые конические колбы. В соответствии с методикой, изложенной в опыте 2, определить общую жесткость и результаты опытов занести в таблицу 8.4.

Таблица 8.4.

Результаты определения жесткости воды после ее умягчения

№ опыта	Объем трилона Б, мл	Молярная концентрация трилона Б, ммоль/л	Объем пробы воды, мл	Общая жесткость, оЖ
				исходная	после умягчения
1
2

Закончите описание опыта 3 записью уравнений процессов, протекающих при ионообменном умягчении для случаев:

а) Na-катионита,

б) Н-катионита.