Практическая часть

Определяют карбонатную, некарбонатную и магниевую жесткость. На основании этих данных подсчитывают количество извести и соды, необходимое для устранения жесткости.

Общая жесткость воды (суммарное количество ионов кальция и магния) может быть определена комплексонометрическим методом – титрование раствором трилона Б в присутствии металлоиндикаторов индикаторов хромогенов – синего или черного в аммиачной среде (рН 9 – 10). Этот метод основан на том, что ионы кальция и магния связываются трилоном Б в комплексные соединения. При этом протекает следующая реакция (на примере Са²⁺):

Металл замещает ионы водорода карбоксильных групп и связывается одновременно координационной связью с атомами азота. Независимо от заряда катиона в реакции комплексообразования принимает участие один анион ЭДТА и один катион металла, при этом происходит выделение двух ионов водорода. О конце реакции судят по изменению цвета металлоиндикатора¹ эриохромового черного Т от вино-красного до серовато-синего. Появление серовато-синего окрашивания свидетельствует об отсутствии ионов Са²⁺ и Mg²⁺ в растворе, т.е. о полном связывании их трилоном Б.

Реактивы, материалы и оборудование.

Реактивы:

1. Известь гашеная Са(ОН)₂,

2. Cода кальцинированная Na₂CO₃,

3. Кислота соляная HCl, концентрации 0,1 моль/л

4. Трилон Б концентрации 0.05 моль/дм³,

5. Аммиачный буферный раствор рН = 10;

6. Гидроксид натрия NaOH или гидроксид калия KOH 2 моль/дм³

7. Дистиллированная вода,

8. Индикаторы: - Эриохромовый черный Т (смесь с хлоридом натрия 1:100), мурексид, метиловый оранжевый.

Посуда:

1. конические колбы на 100 см³,

2. цилиндр мерный на 500 см³, либо мерная колба на 500 см³,

3. пипетки на 10 и 20 мл

4. бюретки

5. воронки для фильтрования

Материалы: фильтровальная бумага.

Оборудование: весы.

Методика проведения работы.

1. Определение общей жесткости

Для выполнения анализа в коническую колбу вместимостью 100 см³ отбирают пипеткой 10.00 см³ исследуемой воды, добавляют 2 – 3 см³ аммиачного буферного раствора, перемешивают и прибавляют на кончике шпателя 20 – 30 мг смеси эриохромового черного Т и хлирида натрия. Перемешивают до полного растворения индикаторной смеси и титруют раствором ЭДТА до перехода окраски индикатора от вино-красного до серовато-синего. Записывают объем ЭДТА, затраченный на титрование суммы кальция и магния V_oбщ.

Общую жесткость воды (ммоль/дм³) рассчитывают по формуле:

, (1)

где С_ЭДТА – концентрация ЭДТА моль/дм³;

V_общ - объем ЭДТА, затраченный на суммы кальция и магния, см³,

V_ал – объем аликвоты воды, взятый для титрования, см³

1000 – коэффициент пересчета моль в ммоль.

2. Определение кальциевой жесткости.

Отбирают пипеткой 10.00 см³ исследуемой воды в коническую колбу вместимостью 100 см³, прибавляют 2-3 мл раствора NaOH (KOH) концентрации 2 моль/дм³, перемешивают и на кончике шпателя прибавляют индикаторную смесь мурексида с хлоридом натрия. Титруют ЭДТА до перехода окраски из розовой в фиолетовую от добавления одной капли ЭДТА. Записывают объем ЭДТА, затраченный на титрование кальция V_Са.

Содержание ионов кальция (ммоль/дм³) рассчитывают по формуле (2):

(2)

где С_ЭДТА – концентрация ЭДТА моль/дм³;

V_Ca - объем ЭДТА, затраченный на титрование кальция см³,

V_ал – объем аликвоты воды, взятый для титрования, см³

1000 – коэффициент пересчета моль в ммоль.