Определение полной статической обменной емкости Реагенты и оборудование

1. Вода дистиллированная или деминерализованная.

2. Бромтимоловый синий (индикатор).

3. Кислота соляная, х.ч., раствор концентрации С (HCl) = 0,1 н.

4. Натрия гидроокись, х.ч., раствор концентрации С (NaOH) = 0,1 н.

5. Бюретки вместимостью 25 см³, с ценой деления не более 0,1 см³.

6. Колбы вместимостью 250 см³.

7. Пипетки вместимостью 10 и 100 см³.

8. Химические стаканы.

9. Стаканчик для взвешивания.

10. Весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности с погрешностью ± 0,0001 г.

Ход анализа

Из межгранульного пространства фильтрованием удаляют избыток воды до свободного отделения зерен ионита друг от друга.

Пробу ионита массой (2,0±0,2) г взвешивают (результат взвешивания записывают с точностью до четвертого десятичного знака), помещают в сухую коническую колбу вместимостью 250 см³ и приливают пипеткой 100 см³ 0,1 н раствора гидроксида натрия (для катионита) или 100 см³ 0,1 н раствора соляной кислоты (для анионита).

По окончании времени взаимодействия (через 2 часа) раствор сливают в сухой стакан. Из раствора отбирают аликвоту 10 мл и титруют 0,1 н раствором соляной кислоты с индикатором бромтимоловый синий до перехода окраски из синей в желтую (для катионита) или 0,1 н раствором гидроксида натрия с индикатором бромтимоловый синий до перехода окраски из желтой в синюю (для анионита). Титрование повторяют 3 раза, принимая за результат среднее значение.

По окончании эксперимента проводят регенерацию ионита, предварительно поместив его в колонку. Для регенерации катионита через колонку пропускают 50 мл 5%-ного раствора соляной кислоты, для регенерации анионита – 50 мл 5%-ного раствора гидроксида натрия. После пропуска регенерационного раствора колонку промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции фильтрата (проверяют добавлением метилоранжа или бромтимолового синего).

Вычисления

Полную статическую обменную емкость ионита (ПСОЕ) в мг-экв/г вычисляют по формуле:

ПСОЕ =

Полную статическую обменную емкость ионита (ПСОЕ) в мг-экв/см³ вычисляют по формуле:

ПСОЕ =

Равновесную статическую обменную емкость ионита (РСОЕ) в мг-экв/г вычисляют по формуле:

РСОЕ = ,

Равновесную статическую обменную емкость ионита (РСОЕ) в мг-экв/см³ вычисляют по формуле:

РСОЕ = ,

где V – объем рабочего раствора гидроксида натрия или соляной кислоты (100 мл), см³;

К – коэффициент, равный отношению объема рабочего раствора к объему раствора, взятому на титрование (К = 100/10 = 10);

V₁ – объем раствора, израсходованного на титрование пробы раствора после взаимодействия с ионитом, см³;

m – масса ионита, г;

W – массовая доля влаги, % (54% для КУ-2-8%; 43% для АВ-17-8);

V_уд – удельный объем, см³/г (2,8 см³/г для КУ-2-8; 3,0 см³/г для АВ-17-8);

С – заданная концентрация рабочего раствора и раствора для титрования;

К₁ и К₂ – коэффициенты поправки соответственно рабочего раствора и раствора для титрования.