Методика визначення рН розчину електрометричним методом

Вимірювання рН води необхідно проводити як найскоріше після відбору проби, оскільки рН швидко змінюється через протікання різних хімічних, фізичних і біохімічних процесів у пробі.

Для вимірів застосовують лабораторний рН-метр.

Перед визначенням електроди ретельно промивають дистильованою водою та просушують паперовим фільтром.

Визначають температуру за показаннями термометра рН-метра і ручкою “Температура розчину” виставляють її значення. Опускають електроди в склянку з досліджуваною водою, натискають кнопку діапазону вимірювання “1 – 14” та за нижньою шкалою приладу визначають рН в першому наближенні (грубо). Натискають кнопку відповідного діапазону рН та знаходять його значення за однією з верхніх шкал з точністю до 0,05. Після закінчення визначення рН електроди занурюють в склянку з дистильованою водою.

Контрольні запитання

1. Що таке рН? Якими методами визначається рН?

2. Якими значеннями рН можна охарактеризувати нейтральне, кисле та лужне середовище?

3. Які значення рН допустимі для питної води (згідно з вимогами ДержСанПіН)?

Лабораторна робота № 7

Жорсткість води

Жорсткість природної води зумовлена наявністю в ній іонів кальцію та магнію. В природних умовах солі надходять у воду внаслідок взаємодії розчиненого у ній діоксиду вуглецю СО₂ з карбонатними мінералами (доломітами, вапняками) і хімічного вивітрювання та розчинення гірських порід. Джерелом кальцію та магнію є також стічні води силікатної, металургійної та хімічної промисловості, поверхневий стік із сільськогосподарських угідь, які оброблялись мінеральними добривами, що містять кальцій.

Наявність у воді великої кількості солей кальцію та магнію є небажаною через те, що вода при цьому стає непридатною для господарських цілей: має місце перевитрата миючих засобів при пранні, багато тканин втрачають свою еластичність, погано розварюються овочі, погіршується їх смак, а також смак м’яса та інших продуктів.

Жорстку воду не можна вживати у цілому ряді галузей промисловості: у виробництві високосортної целюлози, деяких видів паперу, кіноплівки тощо. Використання жорсткої води для живлення парових котлів призводить до різкого погіршення їх роботи внаслідок утворення накипу.

Жорсткість поверхневих вод характеризується помітними сезонними коливаннями, досягаючи найбільшого значення в кінці зими, а найменшого –        в паводок. Жорсткість підземних вод значно стабільніша.

Розрізняють карбонатн у Ж_к, некарбонатну Ж_нк, кальцієву Ж_Са, магнієву Ж_Mg та загальну жорсткість Ж_заг.

Карбонатна жорсткість зумовлена наявністю у воді гідрокарбонатів кальцію та магнію Ca(HCO₃)₂ i Mg(HCO₃)₂, а некарбонатна – кальцієвих та магнієвих солей сильних кислот (CaCl₂, MgCl₂, CaSO₄, MgSO₄ та ін.). Наявність солей кальцію зумовлює кальцієву жорсткість, а наявність солей магнію – магнієву.

Загальна жорсткість – це сума кальцієвої і магнієвої жорсткості:

Ж_заг = Ж _Са + Ж _Mg;

або карбонатної і не карбонатної:

Ж _заг = Ж _к + Ж _нк.

Одиниця виміру жорсткості води – ммоль/дм³ (мг-екв/дм³). Згідно із ДержСанПіН жорсткість питної води в Україні не повинна перевищувати              7 ммоль/дм³.

Загальна жорсткість в ґрунтових і поверхневих водах, а також у питній воді встановлюється титриметричним методом (ISO 6059). Останній непридатний для мінералізованої та морської води.

Визначення загальної жорсткості ґрунтується на реакції іонів кальцію та магнію з трилоном Б, в результаті чого утворюються комплексні сполуки. На закінчення реакції вказує зміна кольору індикатору еріохром-чорного з винно-червоного на синій. Внаслідок того, що іони Ca²⁺ i Mg²⁺ утворюють з трилоном Б малостійкі комплекси, титрування проводять у лужному середовищі, застосовуючи для цього буферну суміш гідроксиду амонію з хлоридом натрію (аміачний буферний розчин), що має рН = 10.