2. Методы ионного обмена.

Твердые материалы, способные к ионному обмену с окружающей средой, получили название – иониты. В качестве ионитов используют ионообменные смолы. В зависимости от того, какие ионы в этих смолах обмениваются (катионы или анионы), различают катиониты и аниониты. Иониты – твердые электролиты, у которых один поливалентный ион является нерастворимым, а ионы противоположного знака способны к обмену на ионы, находящиеся в окружающем растворе. Методы ионного обмена применяются для умягчения воды и полного ее обессоливания.

Na₂R + Ca(HCO₃)₂ = CaR + 2NaHCO₃

Na₂R + CaSO₄ = CaR + Na₂SO₄

2. Экспериментальная часть.

Определение карбонатной жесткости воды основано на взаимодействии гидрокарбонатов кальция и магния с кислотой.

Н₂SO₄ + Са(НCO₃)₂ = CO₂ + СaSO₄ + Н₂О

- В коническую колбу отмерьте пипеткой 100,0 мл анализируемой воды.

- Прибавьте 2-3 капли метилового оранжевого.

- Титруйте раствором серной (соляной) кислоты до перехода желтой окраски индикатора в бледно-розовую

- Повторите титрование 3-4 раза. Удобно выполнять титрование со «свидетелем».

- Результаты титрования записывают в таблицу.

№ п/п	V (H2O), мл	Сн (Н2SO4), моль/л	V (Н2SO4),мл	Индикатор
1.	100
2.	100
3.	100
4.	100

3. Расчеты.

- Концентрацию серной кислоты записывают исходя из результатов предыдущей работы.

- Определяем по результатам титрования средний объем кислоты, пошедший на титрование.

- Жесткость воды определяют по формуле:

Ж =

Вывод:

- Определить степень жесткости анализируемой воды.

Контрольные вопросы и задания.

1. Почему жесткая вода не пригодна для технических целей?

2. Написать уравнения химических реакций, которые будут происходить при кипячении жесткой воды, содержащей Ca(HCO₃)₂ при добавлении к ней Na₂CO₃, NaОН.

3. Постоянная жесткость и способы ее умягчения. Показать эти способы с помощью уравнений химических реакций.

4. Выразить жесткость воды в моль-эквивалентах, зная, что в 1л воды содержится 0,486 г Ca(HCO₃)₂.

5. Для умягчения 500 л воды потребовалось 310г Na₂CO₃. Чему равна жесткость воды в моль-эквивалентах?

6. Сколько граммов гашеной извести надо прибавить к 100л воды, чтобы устранить ее временную жесткость, равную 3 ммоль-экв/л?

7. На титрование 200 мл водопроводной воды израсходовано 13,6 мл 0,1н раствора соляной кислоты. Чему равна карбонатная жесткость воды?

8. Какова жесткость воды, если на титрование 200 мл образца воды идет 2 мл 0,05 н раствора соляной кислоты?

9. Карбонатную жесткость воды можно устранить добавлением гашеной извести:

Са(ОН)₂ + Са(НCO₃)₂ = 2СаCO₃ + 2Н₂О

2Са(ОН)₂ + Mg(НCO₃)₂ = 2СаCO₃ + Mg(OH)₂ + 2Н₂О

Написать уравнения реакции в сокращенном ионно-молеку-лярном виде. Объяснить, почему образуется гидроксид магния, а не карбонат магния. Какие справочные данные нужны для ответа на этот вопрос?

10. При кипячении 100 мл воды, содержащей гидрокарбонат кальция, выпало в осадок 1,5 мг карбоната кальция. Чему равна жесткость этой воды.

11. Жесткость некоторого образца воды обусловлена только сульфатом магния. При обработке 500 г образца карбонатом натрия в осадок выпало 126 г MgCO₃. Чему равна жесткость воды?