ЛАБЫ

Определение общей жесткости воды (Лабораторная работа)

 

Цель работы: определение общей жесткости воды титриметрическим методом измерений.

 

Общая жесткость воды показывает концентрацию катионов двухвалентных щелочноземельных металлов, прежде всего кальция и магния. Результаты определения жесткости выражают количеством вещества эквивалентов в ммоль/дм³. Метод основан на титровании пробы воды раствором двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА, комплексон III, Трилон Б) в присутствии индикатора хромоген-черного (эриохром черный Т) по РД52.24.47−87.

В водной среде трилон Б (ЭДТА) образует при рН 10 прочные комплексные соединения сначала с ионами кальция:

Na₂Н₂ (ЭДТА) +Са²⁺= Na₂Са (ЭДТА) +2Н⁺,

затем с ионами магния:

Na₂Н₂ (ЭДТА) +Мg²⁺= Na₂Мg(ЭДТА) +2Н⁺.

Соединение кальция с трилоном Б менее диссоциировано по сравнению с комплексным соединением магния. Когда в анализируемую воду вводят эриохром черный Т, он образует с ионами  магния вишнево-красное комплексное соединение. При последующем титровании трилоном Б последний, соединяясь с ионами кальция и затем с ионами магния, вытесняет индикатор, который в свободной форме имеет синюю окраску.

Определение будет правильным, если титруемый раствор имеет рН 10 и содержит достаточное количество магния. рН пробы, равный 10 достигается добавлением буферного раствора.

Пробы для определения жесткости могут быть проанализированы вскоре после их отбора или после длительного хранения.

 

Оборудование и реактивы

– весы аналитические;

– весы технические;

– пипетки вместимостью 5, 10, 25, 50 см³;

– колбы конические плоскодонные вместимостью 250 см³;

– шкаф сушильный;

– буферный раствор;

– смесь индикаторов;

– трилон Б, раствор 0,02 н.

 

Выполнение работы

1. В коническую плоскодонную колбу отмеривают пипеткой или цилиндром 25 см³ пробы, добавляют 5 см³ буферного раствора и 5–7 капель индикатора (или 10–15 мг сухой смеси индикатора).

2. Жидкость перемешивают и титруют раствором трилона Б до перехода красно-фиолетовой окраски в голубую.

Общую жесткость С_х, характеризуемую суммой молярной концентрации эквивалентов, ммоль/дм³, находят по формуле:

где С() – молярная концентрация эквивалента раствора трилона Б, моль/дм³;

       n – объем раствора трилона Б, пошедшего на титрование пробы, см³;

       V – объем пробы воды, взятой для определения, см³.

Таблица. Форма записи результатов анализа жесткости природных вод

 

3. Сделать выводы о жесткости полученного образца воды.