Определение жесткости воды методом электропроводности

Перенос электричества в электролитах осуществляется ионами. В электрическом поле анионы (отрицательно заряженные ионы) движутся к положительно заряженному электроду — аноду, катионы (положительно заряженные ионы) движутся к отрицательно заряженному электроду — катоду. В электрохимии принято измерять не сопротивление растворов, а величину, обратную сопротивлению – электропроводность.

Чаще всего используют удельную электропроводностью (κ - каппа) Удельной электропроводностью называется электропроводность электрического проводника площадью сечения 1 кв. метр и длиной 1 метр. Единицей измерения является Сименс на метр (См/м), хотя чаще используются и другие единицы измерения. Например, приборы, измеряющие удельную электропроводность, имеют обыкновение показывать результат в мкСм/см, а в различных справочниках встречается другая единица измерения - Ом-1м-1. (См/м = Ом-1м-1.)

Температура анализируемого раствора оказывает существенное влияние на измеряемые величины удельной электропроводности. При повышении температуры на один градус удельная электропроводность раствора в среднем увеличивается на 1-2,5%.

В разбавленном растворе (до 0,001 моль/л), каким является вода из обычных источников водопользования, можно пренебречь характеристикой отдельных ионов, находящихся в растворе, и с незначительной натяжкой принять, что электропроводность пропорциональна концентрации растворенных солей. Существуют формулы пересчета. которые позволяют с определенной долей приближения перевести электропроводность раствора в градусы жесткости. Электропроводность растворов измеряется при помощи прибора-кондуктометра. Для промышленных кондуктометров, откалиброванных в среде хлорида калия, 1^о жесткости соответствует 40 микро См/см. []

Выводы по параграфу:

- с некоторой степенью точности общая жесткость воды может быть определена методом измерения электропроводности воды;

- при наличии соответствующего оборудования метод достаточно прост и занимает гораздо меньше времени, чем титрование.

Определение жесткости воды

Водозаборных источников села Трескино.

Забор проб.

Забор проб производился из следующих источников водоснабжения села: водозаборная башня №1 (проба №1), вода реки Колышлейки (проба№2), вода Святого источника (проба№3).

Воду, только что взятую из исследуемых источников, залили в пластиковые емкости на 250 мл, предварительно промытые исследуемой водой, под верхний обрез горлышка и плотно завернули пробки. Наклеили этикетку с указанием вида источника и времени забора пробы. Отобранные пробы воды доставили в школьную лабораторию в течение 1 часа и приступили к анализу. (5.стр 4)

Вывод по параграфу: забор проб производился с выполнением необходимых требований, вода для анализа в школьную лабораторию была доставлена в кратчайший срок.

Анализ проб методом комплексонометрического титрования.

Для проведения титрования нами использовались следующие   принадлежности и реактивы: Весы и набор разновесок. (необходимая точность взвешивания - ±10 мг;) мерная колба 1 л.;
 мерный стакан на 50 мл.; бюретка с минимальными делениями 0.1 мл л.; трилон Б, концентрированный раствор аммиака. хлорид аммония (NH₄Cl), эриохром черный Т, дистиллированная вода.

Для приготовления 0.025 М раствора трилона Б  взяли 9.3 г этой соли, растворили в 0.8 л теплой дистиллированной воды и довели объем раствора до 1 л.  Для приготовления буферного раствора, позволяющего поддерживать рН около 9, что необходимо для точного измерения жесткости, 10 г хлорида аммония растворили в 200-400 мл дистиллированной воды, затем внесли туда 50 мл концентрированного (25%) раствора аммиака и довели объем до 500 мл. Раствор индикатора приготовили непосредственно перед определением, так как он неустойчив и может храниться в холодильнике день-два. Для этого очень немного эриохрома (кусочек с пол спичечной головки) растворили в 20-30 мл буферного раствора.

Для проведения анализа отмерили по 50 мл воды из каждой пробы. Вылили её в конические плоскодонные колбочки. К пробам воды прилили по 5 мл буферного раствора и несколько мл раствора индикатора. Жидкость приобрела четкий лиловый (фиолетовый, винно-красный) цвет. В бюретку на 25 мл набрали раствор трилона Б. и при непрерывном перемешивании добавляли в анализируемую воду трилон Б, проводя титрование проб поочередно. При этом по мере добавления трилона, цвет раствора начинал изменяться. Сначала лиловая окраска побледнела. С этого момента трилон добавляли по каплям, очень тщательно перемешивая жидкость после каждой капли. Вскоре раствор стал синим. Титрование прекратили и замерили израсходованный объем раствора трилона Б с точностью до 0.1 мл.для каждой пробы Процедуру провели  трижды для каждой пробы. Для расчета использовали средний результат трех измерений для каждой пробы.  

Расчет общей жесткости воды произвели по формуле:

Жесткость_{(мг-экв/л)}= (2000×V_{трилона} × C_{трилона}):V_воды

Где: V_{трилона} – объем раствора трилона Б, пошедшего на титрование в мл; C_{трилона} – концентрация этого раствора трилона Б в М; V_воды – объем пробы воды в мл. Так как  использовали 0.025 М раствора трилона Б и пробы воды объемом 50 мл формула приняла вид.

Жесткость_{(мг-экв/л)}=1 × V_{трилона}

Таким образом, общая жесткость в мг-экв/л равна в этом случае объему раствора трилона Б в мл, который был израсходован на титрование. (4.стр25)

 Результаты титрования приведены в таблице №3.

Выводы по параграфу:

-комплексометрическое титрование было проведено согласно описанной выше методике;

- результаты титриметрического определения жесткости воды водозаборных источников с. Трескино приведены в таблице №3