Лаборатория работа № 4

«Определение катионного состава воды»

4.1. Определение общей жесткости воды

Приборы, посуда и реактивы:

· рН-метр типа pH-12 со стеклянным электродом и электро­дом сравнения.

· Колба мерная по ГОСТ 1770-74 вместимостью 100 см³.

· Бюретка по ГОСТ 29251-91 вместимостью 25 см³.

· Колба коническая по ГОСТ 25336-82 вместимостью 250 см³.

· Соль динатриевая этилендиамин -N, N, N N-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73. Раствор молярной концентрации вещества c(Na₂C₁₀H₁₄N₂O₈∙2H₂O) = 0,05 моль/дм³.

· Аммония хлорид по ГОСТ 3773-72 .

· Аммиак водный по ГОСТ 3750-79, раствор с массовой долей 25 %.

· Из хлорид аммония и аммиака готовят буферный раствор. Берут 10 г хлорида аммония, растворяют в дистиллирован­ной воде, добавляют 50 мл 25 % раствора аммиака и до­водят до 500 мл дистиллированной водой. Буферный раст­вор должен иметь pH = 10,0 + 0,1.

· Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, раствор молярной кон­центрации HCI =0,1 моль/дм³

· Натрия сульфид по ГОСТ 2053-77. Готовят раствор путем растворения 3,7 г Na₂S∙5H₂O в 100 см³ дистиллированной воды.

· Хром темно-синий (индикатор) по ГОСТ 14091-78. Для приготовления раствора берут 0,5 г индикатора, растворяют в 20 см³ буферного раствора и доводят до 100 см³ этиловым спиртом.

· Спирт этиловый ректификационный по ГОСТ 18300-87.

· Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Проведение анализа:

В коническую колбу внесли 50 см³ отфильтрованной воды и меньший объем, разбавленный до 100 см³ дистиллированной водой. При этом суммарное содержание во взятом объеме воды не превышало 0,5 мг-экв. Затем прибавили 5 см³ буферного раствора, 5-7 капель индикатора и сразу же титровали при сильном взбалтывании раствором трилона Б до изменения окраски из розовой в сине-сиреневую. Титровали по каплям, т.к. для образования окрашенного комплекса требуется определенное время.

Обработка результатов:

Общую жесткость воды (Ж), мг-экв/дм³, вычислили по формуле

где

V₁ - объем раствора трилона Б молярной концентрации с=0,05 моль/дм³, израсходованный на титрование, см³;

К - поправочный коэффициент раствора трилона Б молярной концентрации с =0,05 моль/дм³;

2 - коэффициент, учитывающий валентность кальция и маг­ния;

V - объем воды, взятой на анализ, см³.

мг-экв/дм³

Вывод: Сделав данный опыт, мы определили общую жесткость воды

4.2. Определение ионов кальция, магния, калия и натрия

Приборы, посуда и реактивы:

· рН-метр типа pH-121 ос стеклянным электродом и электро­дом сравнения.

· колба мерная по ГОСТ 1770-74 вместимостью 100 см³.

· Бюретка по ГОСТ 29251-91 вместимостью 25 см³.

· Колба коническая по ГОСТ 25336-82 вместимостью 250 см³.

· Капельница по ГОСТ 25335-82.

· Цилиндр мерный по ГОСТ 1770-74 вместимостью 10 см³.

· Соль динатриевая этилендиамин - N,N,N,N - тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73. Раствор молярной концентрации вещества с(Na₂C₁₀H₁₄N₂O₈∙2H₂O)= 0,05 моль/дм^3..

· натрия гидроксид по ГОСТ 4328-77. Готовят раствор концентрации 2 моль/дм³.

· хром темно-синий (индикатор) по ГОСТ 14091-78. Используется тот же раствор индикатора, что и при определении общей жесткости.

· спирт этиловый ректификационный по ГОСТ 18300-87.

· вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Проведение анализа:

В коническую колбу внесли 50 см³ отфильтрованной воды, прибавили 2 см³ раствора гидроксида натрия и подождали примерно 5 мин, затем ввели несколько капель раствора индикатора и титровали раствор трилоном Б до изменения окраски из розовой в сине-сиреневую.

Обработка результатов:

Титрование:

Концентрацию ионов кальция [Ca²⁺], мг-экв/дм³, вычислили по формуле

Где V₁ - объем раствора трилона Б молярной концентрции с=0,05 моль/дм³, израсходованный на титрование, см³.

=1,66 мг-экв/дм³

Для определения концентрации ионов кальция (Х) в мг/дм³ необходимо концентрацию ионов кальция [Са²⁺] в мг-экв/дм³ умножить на молярную массу эквивалента кальция М(1/2Ca²⁺) = 20,04:

Х=[ Ca²⁺]∙20,04

Х=1,66∙20,04=33,2664 мг/дм³

Вывод: проделав данный опыт, мы определили концентрацию ионов кальция титрованием пробы воды трилоном Б при рН 12 в присутствии индикатора хром тёмно-синего.

4.3. Определение концентрации ионов магния

Концентрация ионов магния [Mg ²⁺], мг-экв/д, равна разности между общей жесткостью и концентрацией ионов кальция:

[Mg ²⁺] = [Ж] - [Са ²⁺]

[Mg ²⁺]=2,52-1,66=0,86 мг-экв/д.

Концентрация ионов магния (Y) в мг/дм³ равна концентрации ионов магния [Mg²⁺] в мг-экв/дм³, умноженной на молярную массу эквивалента магния М(1/2) = 12,15:

Y = [Mg²⁺]∙12,15 мг/дм³

Y ==0,86∙12,15=10,449 мг/дм³

4.4. Определение суммарной концентрации ионов натрия и калия

Суммарная концентрация ионов калия и натрия [К⁺ + Na⁺] в мг-экв/дм³ равна разности суммарной концентрации всех анионов [A] в мг-экв/дм³ суммарной концентрации ионов кальция и магния [Са²⁺ + Mg²⁺]:

[К⁺ + Na⁺] = [A] - [Са ²⁺ + Mg²⁺].

[A]= =3,32+0,049+0,542232+9,8=13,711 мг-экв/дм³

[К⁺ + Na⁺] =22,71-(1,66+0,86)=20,19 мг-экв/дм³

Суммарная концентрация ионов калия и натрия [Z] в мг/дм³ равна величине концентрации, выраженной в мг-экв/дм³, умноженной на молярную массу эквивалента натрия М(Na⁺) = 23:

Z = [К⁺ + Na⁺] *23

Z =20,19*23=464,37 мг/дм³

Вывод: Проделав данную лабораторную работу, мы определили обжую жесткость воды, ионов и концентрации кальция, магния, калия, натрия.

Поиск по сайту: