Реактивы, применяемые для определения жесткости воды

Самым распространенных способов определения жесткости воды является трилонометрический метод (метод титрования), при котором для титрования пробы воды используется трилон Б (комплексон III). Определяют общую жесткость титрованием анализируемой пробы воды при определенном значении рН трилоном Б в присутствии индикатора.

Метод основан на свойстве ионов кальция и магния образовывать с индикатором окрашенные индикаторные комплексные соединения. В качестве индикатора используют кислотный хромтемно-синий, или кислотный хромсиний К, или эриохром-черный Т. При наличии в пробе воды ионов кальция и магния индикатор окрашивает воду в розовый цвет. Добавление трилона Б к окрашенной пробе воды разрушает эти комплексные соединения, т.к. прочность комплексов ионов кальция и магния с трилоном Б выше индикаторных. При этом восстанавливается цвет свободного индикатора, что свидетельствует о завершении реакции.

Так как каждый миллилитр 0,1 н раствора трилона Б (комплексона III) соответствует 0,1 мг-экв/кальция и магния (жесткости), то общая жесткость анализируемой пробы воды может быть вычислена по формуле, мг-экв/л

( )

где а - объем раствора трилона Б (комплексона III), пошедшего на титрование, мл;

К - коэффициент децинормальности этого раствора; н - нормальность раствора, мг-экв/л;

V – объем анализируемой пробы воды, мл.

Необходимые реактивы:

а) раствор трилона Б (комплексон III) — 0,1 н (деци- нормальный), или 0,01н (санти- нормальный). В первом случае (определяется большая жесткость) в 1л раствора содержится 18, 613 г трилона Б ( двуводная двухзамещенная натриевая соль этилен- диаминтетрауксусной кислоты), во втором — в 1л раствора содержится 1,8613 г трилона Б. Молекулярный вес трилона Б — 372, 26. Эквивалент равен половине молекулярного веса - 186,13;

б) 0,5% раствор кислотного хрома темно-синего или эриохрома-черного Т (хромоген черный) в качестве индикатора:

в) аммиачная буферная смесь 2% по аммиаку и хлористому аммонию, применяемая для создания рН исследуемой воды в необходимых пределах.

Жесткость воды, обусловленная присутствием в ней только ионов кальция, называется кальциевой жесткостью Жса> мг- экв/л. Ионы кальция Са2+ в маломинерализированных водах по количеству занимают первое место. Определение Жса производится по тому же методу, что и определение Ж₀. Разница заключается только в том, что проба воды должна быть сильнощелочная, поэтому к ней добавляют раствор КОН, в присутствии которого ионы Мд2+ практически полностью выпадают из раствора, а в качестве индикатора используют мурексид, окрашивающий щелочной раствор в присутствии ионов Са-+ в красный цвет, а при отсутствии ионов кальция в лиловый. Численное значение Жса определяется по формуле (9).

Магниевая жесткость Жмд, мг-экв/л, обусловливается наличием в пробе воды только ионов магния Мg 2+. Эта жесткость характерна для высокоминерализированных вод, где концентрация ионов Мд2+ может достигать нескольких граммов на литр.

5. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка (рис. 1) состоит из колбы - 1, бюретки - 3 со сливным устройством - 2, стеклянной емкости - 4 с 0,1 н раствором трилона Б, мерной колбы - 5, пипеток с индикаторами и буферным раствором (на рисунке не показаны).

Рис. 1. Лабораторная установка