Для определения общей жесткости воды применяют метод комплексонометрии – титрования воды раствором комплексона III (трилона Б) в присутствии аммиачного буфера, создающего рН 10, и индикатора хрома темно-синего.
Трилон Б – это двузамещенная натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА). При титровании жесткой воды раствором трилона Б образуется внутрикомплексное соединение, при этом ионы Ca2+и Mg2+ связываются во внутренней сфере комплекса. В конце титрования изменяется окраска раствора, из розового он становится синим. Наименьшая определяемая жесткость воды - 0,1мг-экв/л.
Порядок выполнения работы:
1. С помощью мерного цилиндра отобрать в коническую колбу 100 мл исследуемой воды.
2. Добавить к испытуемому раствору
· 5 см3 буферного раствора
· 0,05 до 0,1 г (на кончике шпателя) сухой смеси индикатора.
При взаимодействии с ионами кальция и магния cмесь индикатора образует окрашенные в малиновый цвет комплексные соединения.
3. Заполнить бюретку 0,1N раствором трилона Б до любой оцифрованной отметки, но не ниже 10. Занести начальное значение объема в табл. 1
4. По каплям добавлять в колбу децинормальный раствор трилона Б из бюретки, осторожно размешивая реагенты покачиванием колбы. Титрование прекратить, как только окраска жидкости в колбе перейдет из малиновой в синюю.
5. Оценить изменение цвета раствора.
6. Занести в таблицу1 конечный объем трилона Б в мл. в табл. 1.
7. Слить в сток оттитрованную пробу и трижды ополоснуть колбу водопроводной водой.
8. Повторить пункты 1-7.
9. Вычислить объем кислоты, использованный на титрование каждой из трех проб воды.
10. Вычислить из полученных данных Vт среднее. Рассчитать общую жесткость воды (Жо) в миллиграмм-эквивалентах на литр по формуле:
(2)
где - Ст — нормальность раствора трилона Б, Ст =0,1моль-экв./л; Vт - объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование, мл; Vв - объем воды, взятой на анализ, мл.
Полученный результат округлить до десятичного знака.
11. Полученные результаты занести в таблицу (таблицу 1).
Обработка результатов определения
Результаты вычисления занести в табл. 2.
Вычислив опытным путем величины временной и общей жесткости, можно определить и постоянную жесткость по известной формуле
, (3)
Таблица 1
| Опыт 1 | Опыт 2 | |||||
| № пробы | Начальный объем HCl в бюретке Vнач | Конечный объем HCl в бюретке Vкон | Vк= Vкон-Vнач | Начальный объем трилона Б в бюретке Vнач | Конечный объем трилона Б в бюретке Vкон | Vт= Vкон-Vнач |
| Vк ср= | Vк ср= |
Таблица 2
| 
| 
|
Выводы
Сделать выводы о величинах жесткости питьевой воды, которую вы исследовали и сравнить с нормами ГОСТ 2874-82, приведенными в табл. 3
Таблица 3
| Наименование показателя | Норматив | Метод испытания | Допуск для водопроводов без обработки |
| Жесткость общая, моль/м3, не более | 7,0 | ГОСТ Р52407-2005 | 10,0 |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какой показатель качества воды называют жесткостью?
2. В каких единицах выражается жесткость?
3. Как классифицируют воду по жесткости?
4. Почему карбонатную жесткость называют временной?
5. Какая жесткость называется постоянной?
6. Как образуется жесткость воды?
7. Какие природные воды считаются наиболее мягкими, а какие жесткими?
8. Какова оптимальная жесткость питьевой воды?
9. Какое влияние оказывает жесткость воды на здоровье человека?
10. Какие требования к жесткости предъявляются для промышленных вод?
11. Какие химические реакции протекают при термическом методе умягчения воды?
12. Какие методы водоумягчения природной воды Вам известны? Дайте им краткую характеристику.
13. Классифицируйте воду по значению жесткости.