1.2. Методика проведения работы

1.2.1. Определение карбонатной жёсткости воды

Основано на реакции образования нейтральных солей при титровании воды соляной кислотой. Наличием ионов HCO , OH , CO обусловлена общая жёсткость воды (Ж_общ), которая определяется расходом соляной кислоты при титровании воды до pH=3,6 (индикатор метиловый оранжевый).

Количество в воде ионов OH и CO определяется расходом соляной кислоты при титровании в присутствии индикатора фенолфталеина до pH=8,6 (щёлочность воды по фенолфталеину).

Для определения карбонатной жёсткости к 100 мл исследуемой воды, отмеренной цилиндром в коническую колбу ёмкостью 250 мл, добавляют 2-3 капли спиртового раствора фенолфталеина. При появлении розовой окраски воду титруют 0,1 Н раствором соляной кислоты до обесцвечивания и записывают объём кислоты, израсходованный на титрование (V_ф). Затем в ту же колбу добавляют 2-3 капли раствора метилового оранжевого и продолжают титрование 0,1 Н раствором до перехода окраски из жёлтой в розовую. Записывают общий расход 0,1 Н HCl на титрование (V_общ). Карбонатную жёсткость рассчитывают по формуле

Ж_к = (V_общ - V_ф) N 1000/V, мг-экв/л, (1.22)

где N - нормальность соляной кислоты; V - объём воды, взятой на титрование, мл.

1.2.2. Определение общей и некарбонатной жёсткости воды трилоном б

Комплексометрический метод определения общей жёсткости основан на связывании ионов кальция и магния трилоном Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, EDTA) в комплексные соединения:

Ca²⁺ + H₂EDTA = CaEDTA + 2H⁺ , (1.23)

К 100 мл исследуемой воды, отмеренной цилиндром в коническую колбу ёмкостью 250 мл, приливают 5 мл аммиачного буфера, 5-7 капель индикатора хромового тёмно-синего, который окрашивает раствор при наличии ионов Ca²⁺ или Mg²⁺ в фиолетово-малиновый цвет. Раствор медленно титруют 0,05 Н раствором трилона Б до изменения окраски на синевато-серую. Общую жёсткость воды рассчитывают по формуле

Ж_о = V₁ N 1000/V, мг-экв/л, (1.24)

где V₁ - объём раствора трилона Б, израсходованный на титрование, мл; N - нормальность раствора трилона Б; V - объём исследуемой воды, мл.

Некарбонатную жёсткость (Ж_нк) рассчитывают как разность между общей и карбонатной жёсткостью по формуле

Ж_нк = Ж_о - Ж_к . (1.25)

1.3. Умягчение воды известково-содовым методом

1.3.1. Расчёт количества извести

Расчёт объёма известкового раствора для умягчения воды производится по формуле

V_изв = Ж_к V/(1000  N), мл, (1.26)

где V - объём воды, взятой для умягчения, мл; N - нормальность раствора извести.

1.3.2 Расчёт количества соды

Рассчитывают объём раствора соды, необходимый для умягчения воды, исходя из величины некарбонатной жёсткости:

V_c = Ж_нк V/(1000 N), мл, (1.27)

где V - объём воды, взятой для умягчения, мл; N - нормальность раствора соды.

1.3.3. Умягчение воды и определение остаточной жёсткости

В колбу ёмкостью 500 мл наливают цилиндром 200 мл исследуемой воды, добавляют рассчитанные количества растворов извести и соды, погружают в колбу на 5 минут в кипящую водяную баню, после чего охлаждают под струёй водопроводной воды до комнатной температуры и фильтруют через плотный складчатый фильтр. Отбирают 100 мл фильтрата и определяют остаточную общую жёсткость комплексометрическим методом.