3) Определение удельной электропроводности

Электролиты в растворе диссоциируют на катионы и анионы. В очень разбавленных растворах сильных электролитов происходит практически полная диссоциация, в то время как степень диссоциации слабых электролитов определяется величиной константы диссоциации соли, кислоты или основания, а степень диссоциации двух последних зависит также и от рН раствора. Наличие ионов обусловливает электропроводность водных растворов.

Удельная электропроводность — величина, обратная электрическому сопротивлению раствора, находящегося между двумя электродами с поверхностью 1 см², расстояние между которыми равно 1 см. Единица удельной электропроводности — обратный микроом (микросименс) на 1 см (т.е. ом⁻¹ ∙ см⁻¹ ∙ 10⁻⁶ или сим ∙ см⁻¹ ∙ 10⁻⁶). Удельная электропроводность зависит от температуры раствора, а при определенной температуре — от его состава, т. е. от концен­трации, пли, точнее, от активности различных катионов и анионов. Влияние физических свойств пробы воды, например ее плотности и вязкости, на величину удельной электропроводности в большинстве случаев ничтожно мало.

4. Определение плотности воды в цилиндр налить некоторое количество воды, поместить в нее подходящий ареометр и провести отсчет по шкале ареометра. Результаты измерений представить в виде таблицы

Лабораторная работа №3 определение жесткости воды

Цель работы ___________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Жесткость обусловлена присутствием в воде различных солей кальция и магния (гидрокарбонатов, сульфатов и хлоридов). Карбонатная жесткость зависит от содержания в воде гидрокарбонатов магния и кальция. Такая жесткость ещё называется устранимой или временной, так как она полностью может быть устранена при кипячении. При этом гидрокарбонаты разлагаются:

Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃¯ + CO₂­ + H₂O

Некарбонатная жесткость обусловлена наличием сульфатов и хлоридов кальция и магния в воде. Кипячением её устранить нельзя и поэтому её называют постоянной. Сумма карбонатной и некарбонатной жесткости дает общую жесткость воды.

Обычно жесткость выражают молярной концентрацией эквивалентов кальция и магния (f_экв = ½) в ммоль/л воды.

I. Определение карбонатной жесткости.

Карбонатную жесткость определяют титрованием некоторого объема воды титрованным раствором соляной кислоты с метиловым оранжевым (или метиловым красным). Химизм этого процесса можно выразить следующими уравнениями реакции:

Ca(HCO₃)₂ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂­ + 2 H₂O

Mg(HCO₃)₂ + 2HCl = MgCl₂ + CO₂­ + 2 H₂O

Перечень оборудования и реактивы.

1. Бюретка объемом 50 мл

2. Пипетка емкостью 100 мл

3. Капельница с раствором индикатора

4. Штатив, муфта, лапка

5. Коническая колба для титрования

6. Титрованный раствор соляной кислоты

Соберите штатив, закрепите на нем муфту и лапку. Чистую бюретку закрепите в штативе так, чтобы шкала делений была расположена с вашей стороны. Сполосните её несколько раз стандартным раствором соляной кислоты, после чего заполните её этим же раствором выше нулевой метки. Осторожно заполните оттянутый конец бюретки удалив из него весь воздух. Теперь бюретка готова к работе.

В коническую колбу для титрования отмерьте пипеткой 100,0 мл анализируемой воды. Прибавьте 2-3 капли индикатора метилового оранжевого и титруйте раствор до перехода желтой окраски индикатора в бледно-розовую. Проведите титрование 2-3 раза и из сходящихся результатов возьмите среднее. Удобно титровать со «свидетелем». Если на титрование затрачивается менее 5 мл кислоты, то объем пробы воды следует увеличить.

С помощью индикатора метилового оранжевого (или метилового красного) определить объем соляной кислоты пошедший на титрование 100 мл анализируемой воды. Титрование проводить необходимо несколько раз до схождения результатов.

Взяв из сходящихся (т.е. различающихся между собой не более чем на 0,1 – 0,05 мл) отсчетов среднее, вычислите молярную концентрацию эквивалентов кальция и магния, то есть карбонатную жесткость воды.

Вычислить карбонатную жесткость по ГОСТу в ммоль/л или градусах жесткости можно по формуле: Ж = C(HCl) * V(HCl) *1000 / V(H₂O)