Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ лаб раб. экология 2013 машфак испр..doc
Скачиваний:
17
Добавлен:
28.05.2015
Размер:
479.74 Кб
Скачать

Экспериментальная часть

Тема работы “Определение жесткости воды”.

Цель работы - проведение анализа воды на жесткость.

Опыт 1. Определение временной жесткости воды

Титрование – один из методов определения концентрации, основанный на измерении объемов растворов, вступающих в реакцию веществ.

В основе определения временной жесткости воды лежит способ титрования воды соляной кислотой в присутствии индикатора метилоранжа. Это возможно, так как вода, содержащая растворимые гидрокарбонаты кальция и магния - Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2, имеет щелочную среду (рН>7). Метилоранж в ней окрашен в желтый цвет. В кислой среде (при рН < 7) он изменяет свой цвет на красный, а в точке перехода от щелочной среды к кислой имеет оранжевый цвет. При титровании такой воды раствором HCl протекает реакция нейтрализации:

OH + Н+ = Н2О

Выполнение опыта

С помощью мензурки отмерьте 100см3 воды и перенесите ее в коническую колбу, в которой в дальнейшем будете проводить титрование. Далее, в воду добавьте 2-3 капли индикатора – метилоранжа (обратите внимание на окраску раствора).

В бюретку налейте раствор HCl с эквивалентной концентрацией 0,1 ммоль-экв/дм3 и установите уровень кислоты на нулевом делении. После этого приступайте к титрованию.

Титрование проводите следующим образом: в колбу с водой осторожно, по каплям, приливайте раствор HCl при постоянном перемешивании. Наблюдайте за изменением окраски раствора от желтой до оранжево-розовой. При достижении заданной окраски раствора титрование прекратите и определите, какой объем раствора HCl был израсходован на титрование воды.

Аналогично проведите титрование еще в двух параллелях (каждый раз колбу после титрования тщательно ополаскивайте дистиллированной водой). Следует отметить, что при титровании эксперимент можно считать успешным, если расхождение в параллелях не превышает 0,05 см3 .

Запись результатов опыта

Экспериментальные данные представьте в виде таблицы

опыта

Объем воды, (VH2О , см3)

Объем раствора HCl, (VHCl , см3)

Средний объем HCl (, см3 )

Эквивалентная концентрация раствора HCl

экв )

Рассчитайте временную жесткость воды, используя соотношение:

В выводе дайте понятие временной жесткости и укажите способы ее устранения.

Опыт 2. Определение общей и постоянной жесткости воды

В основе определения общей жесткости (ЖОБЩ) воды лежит трилонометрический метод. Рабочим раствором является трилон Б – двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (Na2H2R) – ЭДТА.

Определение суммарного содержания ионов кальция и магния основано на способности трилона Б образовывать с этими ионами прочные комплексные соединения в щелочной среде.

Са 2+ + Na2H2RNa2CaR + 2Н+

где R – радикал этилендиаминтетрауксусной кислоты.

В качестве индикатора используется хромоген черный, который в присутствии ионов Mg2+ и Са2+ окрашивается в сиреневато-розовый цвет, при исчезновении этих ионов приобретает голубую окраску. Реакция идет при рН = 10, что достигается добавлением в пробу аммиачного буферного раствора (NH4OH + NH4Cl).

Выполнение опыта

Первоначально приготовьте раствор для титрования: в бюретку налейте раствор ЭДТА с эквивалентной концентрацией 0,02 ммоль-экв/дм3 и установите уровень этого реактива на нулевом делении.

С помощью мензурки отмерьте 50 см3исследуемой воды и перенесите ее в коническую колбу для титрования. В эту колбу добавьте 50 см3 дистиллированной воды (используйте также мензурку), тем самым общий объем воды будет доведен до 100 см3. Далее, в эту колбу прилейте 5 см3 буферного раствора (смесь NH4OH и NH4Cl), что необходимо для поддержания величины рН в интервале 9-10. После этого добавьте 2-3 капли индикатора хромогена черного (обратите внимание на окраску индикатора в растворе). Раствор хорошо перемешайте и сразу же начинайте титрование. При этом раствор ЭДТА приливайте осторожно, по каплям, при постоянном перемешивании. Наблюдайте за изменением окраски раствора от сиреневого до голубого цвета. После этого титрование прекратите и определите объем ЭДТА, израсходованного на титрование раствора. Аналогично проведите титрование еще в двух параллелях (каждый раз колбу после титрования тщательно ополаскивайте дистиллированной водой).

Запись результатов опыта

Экспериментальные данные представьте в виде таблицы:

опыта

Объем воды, (VH2O , см3)

Объем раствора ЭДТА,

(VЭДТА , см3)

Средний объем ЭДТА

(, см3)

Эквивалентная концентрация раствора ЭДТА (Сэкв)

Общую жесткость воды рассчитайте по формуле:

Вычислите постоянную жесткость воды, принимая во внимание, что:

ЖПОСТ = ЖОБЩ - ЖВР

В выводе ответьте на вопрос, к какому типу жесткости относится исследованная вода и какой жесткостью – Жвр или Жпост в большей степени обусловлена Жобщ.

Вопросы для самоконтроля знаний

  1. Наличием каких ионов обусловлена общая жесткость воды, и в каких единицах она выражается?

  2. Дайте понятие общей, временной и постоянной жесткости воды.

  3. Какая жесткость допустима для питьевой воды?

  4. Как влияет жесткая вода на здоровье человека и его жизнедеятельность?

  5. Как можно устранить временную и постоянную жесткость воды?

  6. Какими путями происходит загрязнение питьевой воды солями магния и кальция?

  7. Как определяют временную жесткость воды?

  8. Как определяют общую жесткость воды?

  9. Определите карбонатную жесткость, если на титрование 200 см3 H2O израсходовано 8 см3 раствора HCl концентрацией 0,05моль-экв/дм3.