Зм'якшення води вапняно-содовим методом

Метою лабораторної роботи є визначення дози соди та вапна при проведенні зм’якшення води вапняно-содовим методом.

Вапняно-содовий метод зм'якшення води є найбільш розповсюдженим. Вапно усуває карбонатну жорсткість, обумовлену присутністю гідрокарбонатів кальцію і магнію, за рахунок утворення гідроксиду магнію і карбонату кальцію, а магнезіальну жорсткість (частину карбонатної жорсткості, зумовлену присутністю різних солей магнію) переводять у кальцієву жорсткість.

Реакції, що перебігають при обробці води вапном:

або

Сода усуває некарбонатну кальцієву жорсткість води завдяки створенню осадів карбонату кальцію:

або

При проведенні зм'якшення вапняно-содовим методом важливо встановити необхідні дози вапна і соди.

Прилади і реактиви:

індикатори: метиловий оранжевий, фенолфталеїн

вапняний розчин

0,1 н. розчин

5%-й розчин соди

Вапно

Хід визначення. Визначення дози вапна. У мірну колбу ємністю 200 мл наливають піпеткою 50 мл вапняного розчину із вмістом 1 мг/мл, доливають до мітки досліджуваної води і збовтують вміст колби. Потім доливають розчин у плоскодонну колбу ємністю 300 мл, закривають її скляною лійкою і містять на 5 хв у киплячу водяну баню (для укрупнення кристалів осаду, що випав). Розчин прохолоджують до 20°С і фільтрують через щільний фільтр у конічну колбу ємністю 250 мл. Першими порціями фільтрату ополіскують колбу, після чого його виливають. Відбирають піпеткою 50 мл профільтрованої рідини у конічну колбу 250 мл, додають 2-3 краплі фенолфталеїну (розчин повинен забарвитися у рожевий колір) і додають по краплям з бюретки 0,1 н. розчин соляної кислоти до зникнення рожевого забарвлення.

Об’єм вапняного розчину , необхідний для зм'якшення взятої кількості досліджуваної води (150 мл), обчислюють за формулою:

де – об’єм узятого для визначення вапняного розчину, мл (50 мл);

– об’єм розчину соляної кислоти, витрачений на титрування 50 мл фільтрату;

– нормальність розчину соляної кислоти;

– концентрація вапняного розчину, мг/мл;

– міліграм-еквівалент (28);

4 – коефіцієнт розведення вапняного розчину досліджуваної води.

Дозу оксиду кальцію , необхідну для 1 л досліджуваної води, визначають за формулою:

кг,

де 200 – загальний об’єм досліджуваної води (з доданим вапняним розчином), мл.

Визначення дози соди. У мірну колбу ємністю 200 мл наливають піпеткою 100 мл досліджуваної води і , мл, вапняного розчину (величина визначена у попередньому досліді). Збовтують вміст колби в продовж 1-2 хв, додають 3 мл 5%-го розчину соди і доливають вміст у плоскодонну колбу ємністю 500 мл і занурюють на 5 хв у киплячу водяну баню. Прохолоджують розчин до 20°С і фільтрують. Потім відбирають піпеткою 100 мл фільтрату у конічну колбу ємністю 250 мл і визначають кількість залишкової соди у фільтраті титруванням 0,1 н. розчином соляної кислоти у присутності метилового оранжевого.