Экспериментальная часть. Опыт 1. Определение общей жесткости воды комплексонометрическим методом

Опыт 1. Определение общей жесткости воды комплексонометрическим методом.

Отберите пипеткой 100 мл воды и перенесите ее в коническую колбу; добавьте к исследуемой воде 5 мл аммиачного буферного раствора и 5-7 капель индикатора хром синего К или несколько кристалликов (на кончике шпателя) эриохром черного Т.

Приготовленную пробу медленно при постоянном перемешивании оттитруйте раствором комплексона III до перехода розовой окраски индикатора в голубую. Результат титрования запишите. Повторите титрование еще раз. Если результаты двух титрований совпадут (∆V≤ 0,1 мл), рассчитайте общую жесткость воды. В противном случае оттитруйте еще одну пробу воды. Найдите среднее значение объема раствора комплексона III, израсходованного на титрование воды.

Общую жесткость воды рассчитывают по закону эквивалентов (ммоль/л).

где V₁ – объем анализируемой воды, мл;

V₂ – объем раствора комплексона III, мл;

N₂ – нормальность раствора комплексона III, моль/л;

K – поправочный коэффициент раствора комплексона III к данной его нормальности;

1000 – коэффициент перевода мэкв/л в ммэкв/л

Результаты опыта сведите в таблицу.

Объем раствора комплексона III, V2	Нормальная концентрация комплексона III, N2	Объем исследуемой воды, V1	Общая жесткость воды, Жо.

Опыт 2. Определение карбонатной жесткости воды и некарбонатной жесткости воды.

Отберите пипеткой 100 мл воды и перенесите ее в коническую колбу. Добавьте к исследуемой воде несколько капель метилового оранжевого.

Приготовленную пробу оттитруйте раствором соляной кислоты до перехода желтой окраски индикатора в оранжевую (но не розовую!). Результаты титрования запишите.

Повторите титрование еще раз. Если результаты двух титрований совпадут (∆V≤ 0,1 мл), рассчитайте карбонатную жесткость воды. В противном случае оттитруйте еще одну пробу воды. Найдите среднее значение объема раствора соляной кислоты, израсходованной на титрование воды.

Расчет карбонатной жесткости воды проводят по закону эквивалентов (ммэкв/л):

,

где V₁ – объем анализируемой воды, мл;

V₂ – объем раствора HCl, мл;

N₂ – нормальная концентрация раствора HCl, моль/л;

1000 – коэффициент перевода мэкв/л в ммэкв/л.

Некарбонатную жесткость воды Ж_нк находят

Ж_нк = Ж_о – Ж_к.

Результаты опыта сведите в таблицу

Объем раствора HCl, V2	Нормальная концентрация раствора HCl, N2	Объем исследуемой пробы воды, V1	Жесткость воды
Карбонатная, Жк	Некарбонатная, Жнк

Опыт 3. Умягчение воды методом катионирования.

Через фильтр (колонку, заполненную катионитом) пропустите 300 - 400 мл водопроводной воды. Скорость фильтрования регулируется зажимом и не должна превышать 15 капель в минуту. Умягченную воду соберите в стакан, ополоснутый первыми порциями фильтрата. Коническую колбу и пипетку ополосните умягченной водой. Определите общую жесткость умягченной воды (см. опыт 1).

Результаты сведите в таблицу

Объем раствора комплексона III, V2	Нормальная концентрация комплексона III, N2	Объем исследуемой пробы воды, V1	Общая жесткость воды после катионирования, Жо

Рассчитайте число ммолей эквивалентов ионов жесткости, поглощенных катионами из каждого литра водопроводной воды. Закончите отчет записью уравнений процессов, протекающих при катионировании для случаев:

а) Н – катионита;

б) а – катионита.

Вопросы и задачи.

1. Чем обуславливается жесткость воды?

2. Какую различают жесткость воды?

3. В каких единицах измеряется жесткость воды?

4. Как определяют общую жесткость воды?

5. Как определяют карбонатную жесткость воды?

6. Как находится некарбонатная жесткость воды?

7. Какой процесс следует проводить для умягчения воды: катионирования или анионирования? Почему? Составьте уравнения реакций, протекающих при умягчении воды с помощью ионного обмена.

8. При определении общей жесткости воды на титрование 200 мл Н₂О израсходовано 8 мл 0,1 н раствора комплексона III. Вычислите общую жесткость. (Ответ: 4 ммэкв/л).

9. Вычислите карбонатную жесткость, если на титрование 200 мл воды израсходовано 8 мл 0,05 н раствора HCl. (Ответ: 2 ммэкв/л).

10. Общая жесткость воды равна 8,5 ммэкв/л. Через ионообменный фильтр пропущено 100 мл Н₂О. Сколько молей эквивалентов Ca²⁺ и Mg²⁺ задержано фильтром, если известно, что жесткость снизилась до 0,5 ммэкв/л. (Ответ: 0,35 ммэкв/л).

Работа № 17