ЛПЗ № 7

«Oпределение ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ Þ ЖВ»

ЖВ(общая) = ЖВ(временная _{или карбонатная}) + ЖВ(постоянная _{или некарбонатная})

Техническая ВОДА:

(очень мягкая) ≤ 1,5 (мягкая) - 4 (средней мягкости) - 8 (жесткая) - 12 ≥ (очень жесткая)

ЖВ = С_н(Ca²⁺,Mg²⁺,…). 1000 Þ [ ммоль / л ]

а) устранение ЖВ_{временная}:

-кислотное:

Ca(HCO₃)₂ + 2 HCl = CaCl₂ + 2 H₂O + 2 CO₂ ð HCO₃^- + H⁺ = H₂O + CO₂

-щелочное: HCO₃^- + OH^- = H₂O + CO₃^2-(↓)

-термическое: 2 HCO₃^- =(t)ð H₂O + CO₂ + CO₃^2-(↓)

б) устранение ЖВ_{постоянная}:

-образование труднорастворимых КАРБОНАТОВ или труднорастворимых ГИДРОКСИДОВ:

CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2 NaCl MgSO₄ + 2 NaOH = Mg(OH)₂↓ + Na₂SO₄

в) устранение ЖВ_{временная} или _{постоянная} – использованием ИОННООБМЕННЫХ технологий…

Комплексонометрия

Комплексоны – производные имино поли карбоновых кислот:

NH₂- CH₂COOH -- аминоуксусная к-та

НСООН₂С-NH-CH₂COOH -- иминодиуксусная к-та

N(CH₂COOH)₃ -- нитрилотриуксусная к-та Þ (КОМПЛЕКСОН-I)

(=N-CH₂-CH₂-N=)(-CH₂COOH)₄ - этилендиаминтетрауксусная к-та = ЭДТУкислота Þ (КОМПЛЕКСОН-II)

(HOOC-CH₂-)₂(-N-CH₂-CH₂-N-)(-CH_2-COONa)₂. 2H₂O Þ динатриевая соль ЭДТУ-кислоты =

= динатрий этилендиаминтетраацетат Þ Na₂H₂Y₂ Þ (КОМПЛЕКСОН-III) = трилон Б

ТрБ Þ легко диссоциирует по уравнению: Na₂H₂Y₂ Þ 2 Na⁺ + [ H₂Y ]^2-

(анион [ H₂Y ]^2- образует с катионами многих металлов достаточно прочныеи растворимые вводе ВНУТРИКОМПЛЕКСНЫЕ соли)

Индикаторы ХЕЛАТОМЕТРИИ:

Хромоген черный специальный ЕТ-00 = С₂₀Н₁₃О₇N₃S - при рН =11,5 его анион HInd^2- синего цвета,

который с катионами двухвалентных металлов Ме²⁺ образует винно-красные комплексы МеInd^- и Н⁺:

HInd^2- + Ме²⁺ Þ МеInd^- + Н⁺

Добавление в смесь раствора с хромогеном черным ТРИЛОНА Б – Na₂H₂Y₂ - разрушает его комплекс и винно-красное окрашивание возвращается в исходное синее:

MeInd^- _{(винно-красный)} + [H₂Y]^2- = [MeY]^2- + H⁺ + HInd^2- _{( cиний )}

(четко этот переход заметен при рН=8-10, что и обеспечивает буферная смесь – NH₄OH+NH₄Cl)

Мурексид (пурпурат аммония) = C₈H₆N₆O₆ - cине-фиолетовый раствор при рН_{щелочная} > 10,9:

Ind^- _{(cине-фиолетовый)} + Me²⁺ ð становится MeInd⁺_{(красный)}, и с добавлением ТрБ он переходит в более прочный бесцветный комплекс [MeY]^2-, а окрашивание смеси возвращается к синему цвету!