Ход работы

1. Пробу воды катионируют для поглощения ионов Са²⁺ и тяжелых металлов, мешающих определению. Пропускают исследуемую воду через катионит в Н-форме.

2. Отбросив первые порции фильтрата, отбирают 5 мл воды, прибавляют 10 мл ацетона и порошок дитизона, чтобы раствор стал зеленым.

3. Затем подогревают до 50 ⁰С.

4. Титруют раствором нитрата свинца Pb(NO₃)₂, прибавляя по каплям при интенсивном перемешивании, до перехода зеленой окраски в красно-фиолетовую.

Примечание. При большом расходе раствора Pb(NO₃)₂ объем пробы с учетом добавок ацетона может превысить допустимый объем и переход окраски станет менее отчетливым. В этом случае следует повторить определение, взяв меньший объем воды или большую концентрацию раствора.

Обработка экспериментальных данных

Результаты титрования заносят в таблицу.

№ пробы	Объем пробы, см3	Нормальность титранта, Сн	Объем титранта, см3	Содержание сульфат ионов в мг/л

Расчет содержания сульфат-ионов в исследуемой пробе воды проводят по уравнению реакции осаждения сульфат-ионов в виде малорастворимого сульфата свинца:

Pb(NO₃)₂ + SO₄^2- → PbSО₄ + 2NO₃^-

Известно, что раствор осадителя нитрата свинца 0,02н, для того чтобы произвести расчет по уравнению реакции, найдем массу соли нитрата свинца (массу растворенного вещества), который содержится в растворе нитрата свинца, который пошел на титрование исследуемой пробы воды. Для этого воспользуемся формулой

,

где - нормальная концентрация раствора нитрата свинца;

) - эквивалентная масса нитрата свинца.

Титром

=> ,

где - титр раствора нитрата свинца;

- объем раствора нитрата свинца, израсходованного на титрование;

- масса растворенного вещества нитрата свинца.

Теперь, зная массу нитрата свинца, можно рассчитать массу сульфат-ионов в исследуемой воде по пропорции

Mr (Pb(NO₃)₂ - Mr (SO₄^2-)

-

откуда

=, г.

для расчета содержания сульфат-ионов в исследуемой воде в г/л, запишем следующую пропорцию:

- , г

1000 мл (Н₂О) - х , г

, г/л.

Пример расчета содержания сульфат-ионов в исследуемой воде

№ пробы	Объем пробы, мл	Нормальность титранта, Сн	Объем титранта, мл	Содержание сульфат-ионов в г/л
1	20	0,02	1,8	0,0864

Расчет содержания сульфат-ионов в исследуемой пробе воды проводят по уравнению реакции осаждения сульфат-ионов в виде малорастворимого сульфата свинца:

Pb(NO₃)₂ + SO₄^2- → PbSО₄ + 2NO₃^-

Известно, что раствор осадителя нитрата свинца 0,02н, для того чтобы произвести расчет по уравнению реакции, найдем массу соли нитрата свинца (массу растворенного вещества), который содержится в растворе нитрата свинца, который пошел на титрование исследуемой пробы воды. Для этого воспользуемся формулой

,

где - нормальная концентрация раствора нитрата свинца;

) - эквивалентная масса нитрата свинца.

Mr (Pb(NO₃)₂) = 331,2 г/моль

Эквивалент Э(Pb(NO₃)₂) = 1/2 моль

M_eq(Pb(NO₃)₂) = 1/2·331,2 = 165,6 г/моль

= ;

=> ,

= 0,00331·1,8 = 0,005958 (г).

Теперь, зная массу нитрата свинца, можно рассчитать массу сульфат-ионов в исследуемой воде по пропорции:

Mr (Pb(NO₃)₂ - Mr (SO₄^2-) 331,2 г/моль - 96г/моль

- 0,005958 г -

откуда

= = 0,001728 г.

для расчета содержания сульфат-ионов в исследуемой воде в г/л, запишем следующую пропорцию:

- , г 20 мл - 0,001728г

1000 мл (Н₂О) - х, г 1000 мл - х

= 0,0864 (г/л).