Лабораторна робота №2

Тема "Визначення кислотності та лужності води"

Мета роботи. Визначити загальну і вільну кислотність води та її лужність.

Необхідні прилади: піпетка, метилоранж, фенолфталеїн, розчин NaOH, розчин HCI, конічна колба (250 мл), бюретки із затворами (2 шт).

Необхідні знання. Методика проведення дослідів, правила техніки безпеки, знання основних теоретичних визначень (загальна й вільна кислотності та лужність води і т.д.).

Основні положення лабораторної роботи

Визначення загальної й вільної кислотності та лужності води.

Кислотністю води називають вміст у воді речовин, які вступають у реакцію з лугами, що використані на титрування таких речовин, відповідає загальній кислотності води Р, мг-екв/л.

У природних водах кислотність у багатьох випадках залежить тільки від вільної розчиненої вуглекислоти:

^.

Частина кислотності , зумовлена наявністю гумінових та інших слабких органічних кислот, які розчинні у воді , називається природною кислотністю води; рН такої води майже завжди не буває нижче ніж 4,5.

Промислові стічні води можуть містити сильні кислоти або солі сильних кислот і слабких основ (найчастіше заліза та алюмінію), які підлягають гідролізу, в результаті чого кислотність збільшується. рН води у таких випадках майже завжди зменшується нижче ніж 4,5.

Та частина загальної кислотності , при якій рН води зменшується до 4,5 і нижче, називається вільною кислотністю води m, мг – екв/^.л.

Кислотність води визначають титрованим розчином лугу. Кількість 0,1 н. розчину сильного лугу, при використанні якого рН розчину досягає значення 4,5, відповідає вільній кислотності m, а при використанні якого рН розчину досягає значення 8,3,–відповідає загальній кислотності р. Якщо рН досліджуваної води більше ніж 8,3 її кислотність рівна 0.

Порядок проведення роботи

Спочатку визначають вільну кислоту за метилоранжем / кисла реакція / або вимірюючи рН (рН <4,5). Якщо попереднє визначення показало наявність вільної кислоти, проводять кількісне визначення вільної і загальної кислотності.

Визначення вільної кислотності m

До 100 мл досліджуваної води добавляють 2 краплі розчину метилоранжу і титрують 0,1 н. розчином їдкого натру до тих пір, поки не з'явиться жовте забарвлення.

Визначення загальної кислотності р

До 100 мл досліджуваної води приливають 3 краплі розчину фенолфталеїну і титрують 0,1 н. розчином їдкого натру до появи рожевого забарвлення. Вільну кислотність m та загальну кислотність р обчислюють за формулами:

; ;

де v₁ –об'єм 0,1 н. / або 0,01н. / розчину NaOH, використаного на титрування

за метилоранжем, мл;

v₂ –об^’єм 0,1 н. / або 0,01 н. / розчину NaOH, використаного на

титрування за фенолфталеїном, мл;

н – нормальність розчину NaOH;

v – об'єм досліджуваної води, взятої для титрування, мл.

Визначення лужності

Під лужністю розуміють здатність води взаємодіяти з кислотами.

Лужність води зумовлена іонами ОН^-- , а також НСО₃^--, СО₃^2--, НS^--, HSіО₃^--, SіO₃^2--, HPO₄^2--, солі яких піддаються гідролізу, тобто утворює гідроксил-іони. В природних водах лужність звичайно характеризується концентрацією гідрокарбонатів /гідрокарбонатна/, в лужних водах – карбонатів /карбонатна/. Лужність, зумовлену розчинними гідроксидами, називають гідратною.

Визначається лужність кількістю мілілітрів кислоти, необхідної для нейтралізації 1 л води . Виражається вона у мг-екв/л.

У конічну колбу на 250 мл відміряти піпеткою 100 мл води, додати 2-3 краплі метилоранжу і титрувати 0,1 н. робочим розчином НС1 до переходу жовтого забарвлення в оранжеве.

,

де Щ₀ – загальна лужність води, мг-екв/л ;

V₁ ^__ об^’єм 0,1 н. НС1, використаний на титрування , мл ;

Н – нормальність робочого розчину кислоти;

V ^__ об^’єм води, використаний на дослідження, мл.

Контрольні питання

1. Що таке кислотність води? Чим вона зумовлена?

2.Що таке лужність води? Чим вона зумовлена?

3.Якщо скид стоків припинено, то чи може екосистема озера повернутися до вихідного стану? Обгрунтуйте відповідь.