Опыт 2. Определение общей жесткости воды




Способ основан на свойстве ионов Са2+ и Mg2+ образовывать в щелочной среде прочные комплексные соединения с трилоном Б, являющимся двунатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты:

NaООС – СН2 СН2 – СООNa

N –СН2 –СН2 –N

НООС – СН2 СН2 – СООН

или сокращенно Na2Н2Т. Схематически реакции можно выразить уравнениями: Na2Н2Т +Са2+ = Na2СаТ + 2Н+, Na2Н2Т + Mg2+ = Na2MgТ + 2Н+.

Вначале образуется комплекс с ионами Са2+, а затем с ионами Mg2+.

В качестве индикатора применяют спиртовый раствор красителя «эриохром черного Т». В умеренно щелочной среде (рН≈10) резкое изменение голубой окраски индикатора в винно-красную происходит вследствие образования

MgInd-: Mg2++ HInd-2=MgInd-+ H+

голубой винно-красный

В процессе титрования сначала образуется комплексное соединение трилона Б с ионами кальция, а затем с ионами магния, при этом соединение ионов Mg2+с индикатором разрушается и в конце титрования изменяется окраска раствора из винно-красной в голубую по реакции:

MgInd-+Na2Н2Т = Na2MgТ + HInd-2+ H+

винно-красный голубой

Ионы Са2+ такого четкого изменения окраски индикатора не дают, поэтому отдельно ионы Са2+ в присутствии индикатора эриохром черного Т определить нельзя.

Ход определения. В коническую колбу отбирают пипеткой 50 мл водопроводной воды, прибавляют 5 мл аммиачного буферного раствора (для поддержания рН≈10),8 капель индикатора эриохром черного и медленно титруют 0,01н раствором трилона Б, все время энергично перемешивая содержимое колбы до изменения окраски из винно-красной в голубую. Свидетелем может служить перетитрованная проба, так как при прибавлении избытка раствора трилона Б окраска больше не изменяется. Титрование повторяют 2 раза, для расчетов принимают средний результат.

Расчет общей жесткости воды производят по формуле:

Жобщ = ∙ 1000,мэкв/л.

Опыт 2. Определение жесткости воды по ионам Са2+

Принцип трилонометрического метода определения кальция основан на применении трилона Б в присутствии индикатора мурексида, который изменяет свою окраску под влиянием ионов кальция и не реагируетс ионами магния.

Мурексид представляет собой аммониевую соль пурпуровой кислоты, его водный раствор в щелочной среде (рН >10) имеет лиловый цвет, обусловленный окраской анионов пурпуровой кислоты:NH4+ [пурпур] ↔ NH4+ + [пурпур]-

В присутствии ионов кальция раствор мурексида окрашивается в красный цвет за счет образующегося комплекса пурпурата кальция:

Са2++ 2[пурпур]-= Са[пурпур]2

лиловый цвет красный цвет

Пурпураткальция – соединение нестойкое, при титровании трилоном Б в точке эквивалентности образуется более стойкое соединение Са2+ с трилоном Б, а ионы пурпуровой кислоты освобождаются и окрашивают раствор в лиловый цвет. Этот процесс можно изобразить следующей схемой:

Са[пурпур]2 + Na2Н2Т = СаNa2Т+ 2[пурпур]-

красный цвет лиловый цвет

Изменение цвета от красного до лилового происходит в эквивалентной точке.

Ход определения. В коническую колбу емкостью 250 мл отмеривают пипеткой 50 мл водопроводной воды, прибавляют 2 мл 2н раствора NaOH и 10-15 мг сухого индикатора мурексида. При этом раствор окрашивается в красный цвет Титруют 0,01н раствором трилона Б при энергичном перемешивании до появления устойчивой в течение 3-5 минут лиловой окраски. При прибавлении избытка трилона Б окраска не изменяется. В качестве свидетеля применяют перетитрованную пробу.

Расчет жесткости воды по ионам Са2+ производят по формуле:

ЖСа2+ = ∙ 1000,мэкв/л.

Вопросы и задачи для самоконтроля

1.Почему разрывается стеклянный сосуд при замерзании содержащейся в

немводы? Ответ поясните с учетом строения воды.

2. Почему не происходит полное замерзание воды в прудах, озерах и реках?

3.Вычислить жесткость воды, зная, что в 500 мл ее содержится 202,5 г

Са(НСО3)2.

4. Сколько граммов СаSO4содержится в 1 м3 воды, если жесткость,

обусловленная присутствием этой соли, равна 4 ммоль/л?

5. Сколько граммов соды надо прибавить к 500 л воды, чтобы устранить ее

жесткость, равную 5 ммоль/л?

6. Вычислить карбонатную жесткость воды, зная, что на титрование 100 мл

этой воды, содержащей гидрокарбонат кальция, потребовалось 6,25 мл

0,08н раствороа НС1.

7. В 1 л воды содержится 36,47 мг ионов магния и 50,1 мг ионов кальция.

Чему равна жесткость этой воды?

8. Вода, содержащая только гидрокарбонат магния, имеет жесткость

3,5 ммоль/л. Сколько граммов гидрокарбоната магния содержится в 500 мл

этой воды?



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: