Приборы, реактивы:
1) рН – метр лабораторный;
2) магнитная мешалка;
3) 0,1 н раствор HCl.
Электрометрическое определение общей щелочности проводится по изменению величины рН.
Методика выполнения анализа аналогична методике определения свободной щелочности, но титрование ведется до установления величины рН, равной 4,5.
Вопросы к отчету лабораторной работы №2
1) Какие вещества, присутствующие в воде, обуславливают кислотность воды?
2) Виды кислотности и их значение для оценки качества воды?
3) Методы определения свободной и общей кислотности?
4) Какие вещества, присутствующие в воде, обуславливают щелочность воды?
5) Виды щелочности и их значение для оценки качества воды?
6) Методы определения свободной и общей щелочности?
Лабораторная работа №3
Определение жесткости воды. Определение концентрации ионов кальция и магния в воде
Цель работы: изучить методики по определению жесткости воды и определения концентрации ионов кальция и магния.
3.1 Определение жесткости воды
Ионы Ca2+, Mg2+, Fe2+, Fe3+ и др. обуславливают жесткость природных вод. Так как концентрация этих ионов в воде (за исключением Ca2+ и Mg2+) крайне незначительна, то общая жесткость природных вод характеризуется суммой ионов Ca2+ и Mg2+, выраженной в мг-экв/л. 1 мг-экв/л соответствует содержанию в 1 дм3 воды 20,04 мг Ca2+ или 12,156 мг Mg2+ , или 1 градусу жесткости (10 Ж).
Ионы Ca2+ и Mg2+ могут быть связаны с различными анионами (НСО3-, SO42-, Cl-, CO32-, HSiO3- и др.). Гидрокарбонаты кальция и магния и их карбонаты определяют карбонатную жесткость. При нагревании воды нарушается карбонатное равновесие (уменьшается содержание СО2), вследствие чего гидрокарбонаты переходят в карбонаты:
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O
Растворимость карбонатов кальция и магния значительно меньше, чем гидрокарбонатов, поэтому при нагревании жесткость воды снижается. Жесткость воды, обусловленная гидрокарбонатами кальция и магния, называется устранимой (временной). Разность между общей и устранимой жесткостью называется неустранимой, или постоянной жесткостью. Карбонатную жесткость нельзя отождествлять с устранимой жесткостью, так как карбонаты, хотя и незначительно, но растворимы в воде. Разность между карбонатной и устранимой жесткостью есть остаточная жесткость, обусловленная карбонатами, остающимися в растворе. Сульфаты, хлориды, гидросиликаты и другие соли кальция и магния определяют некарбонатную жесткость.
Соотношение между видами жесткости зависит от типа природных вод. В большинстве вод содержание НСО3- < (Ca2+ + Mg2+) и соответствует устранимой жесткости. В щелочных водах НСО3- > (Ca2+ + Mg2+) и общую жесткость условно принимают за карбонатную. Жесткость питьевой воды, согласноСанПиН 2.1.4.1074-01, не должна превышать 7 мг–экв/л.
Наиболее точный и распространенный метод определения общей жесткости – комплексометрический, основанный на образовании ионами Ca+2 и Mg+2 прочных внутрикомплексных соединений с трилоном Б. В качестве индикатора при определении общей жесткости используется эрихром черный или кислотный хром темно–синий.
