Оформление результатов исследования и отчет о проделанной работе

Полученные результаты представить в виде таблицы 1. Сделать вывод о щелочности воды.

Таблица 1.

Результаты исследования

Показатель	Значение
Определение свободной щелочности
К Ф
Определение общей щелочности
Щ

Лабораторная работа 7

Определение жесткости воды

Цель: определить жесткость воды

Оборудование: колба на 250 мл, колбы конические на 150, 200 мл, пипетка на 15, 100 мл, бюретка, капельница, ступка фарфоровая, воронки, нагревательный прибор, бумажные фильтры, 0,1 н раствор соляной кислоты, 0,1%-й водный раствор метилоранжа, щелочная смесь (равные части 0,1 н раствора карбоната натрия и гидроксида натрия), раствор трилона Б - 0,05 н; раствор MgSO₄ - 0,05 н; аммиачный буферный раствор (NH₄OH + NH₄Cl); индикатор хромоген черный.

Общая жесткость (Н_общ) - это природное свойство воды, обусловленное наличием в ней двухвалентных катионов (главным образом кальция и магния). Жесткость воды выражают в градусах. Один градус жесткости (мг-экв) соответствует содержанию в воде солей щелочно-земельных металлов в количестве, эквивалентном 10 мг оксида кальция в 1 л воды.

Воду с общей жесткостью до 3,5 мг-экв/л называют мягкой, от 3,5 до 7 мг-экв/л - среднежесткой, от 7 до 10 мг-экв/л - жесткой, свыше 10 мг-экв/л - очень жесткой. Для питьевых целей предпочитают воду средней жесткости, для хозяйственных и промышленных - мягкую воду.

Вода с жесткостью свыше 10 мг-экв/л часто имеет неприятный вкус. При ее употреблении в организме происходит усиление местного кровотока, нарушаются функции почек. При продолжительном использовании такой воды может развиться мочекаменная болезнь и/или гипертоническая болезнь. Жесткие воды способствуют появлению дерматитов. При повышенном поступлении в организм жесткой питьевой воды на фоне йодной недостаточности чаще возникает зобная болезнь.

При исследовании воды сначала определяют бикарбонатную жесткость, обусловливаемую бикарбонатами кальция и магния (устранимую при кипячении). При этом имеющиеся в воде бикарбонаты кальция и магния под действием соляной кислоты, переходят в хлориды и выделяется диоксид углерода. Затем определяют общую (жесткость сырой воды) и по разности между общей и бикарбонатной — постоянную (неустранимую).

Порядок выполнения работы

1. Определение бикарбонатной жесткости

• В колбу налить 100 мл воды, добавить 2 капли метилоранжа.

• Титровать соляной кислотой до слабо-розового окрашивания.

• Рассчитать жесткость воды, используя следующие данные:

1 мл 0,1 н раствора HCl, израсходованной на титрование, будет соответствовать 2,8 мг оксида кальция. Молекула СаО содержит 2 грамм-эквивалента. Молекулярная масса СаО составляет 56. Следовательно, 1 грамм-эквивалент СаО будет равен 28 г. Отсюда можно подсчитать, что 1 мл 0,1 н раствора HCl нейтрализует во взятой пробе воды (100 мл) 2,8 мг СаО. При пересчете на 1 л это будет соответствовать 28 мл, или 2,8° жесткости.

Таким образом, бикарбонатную жесткость воды определяют, умножая количество миллилитров 0,1 н раствора HCl, пошедшее на титрование, на 2,8.

2. Определение общей жесткости

• К жидкости, оставшейся в колбе после определения карбонатной жесткости, прилить из бюретки 20 мл щелочной смеси. Под влиянием щелочной смеси кальций и магний выпадают в осадок с образованием карбоната кальция и гидроксида магния.

• Смесь кипятить в течение 3 мин, охладить до 20 °С, перелить в мерную колбу на 200 мл, долить дистиллированной водой до метки, основательно все перемешать и профильтровать.

• В колбу налить 100 мл фильтрата, прибавить 2—3 капли 0,1%-го раствора метилоранжа и титровать 0,1 н раствором HCl до слабо-розового окрашивания. Так как для титрования была взята только половина смеси, то количество раствора, пошедшее на титрование, умножить на 2 и получится количество щелочного раствора, не вступившее в реакцию с солями щелочно-земельных металлов. Вычисть это значение из 20 мл щелочного раствора, и умножить на 2,8, полученная цифра это общая жесткость.

3. Определение постоянной жесткости. Постоянную (неустранимую) жесткость определить по разности между ранее определенными общей и бикарбонатной жесткости.