Работа 2. Определение устранимой жесткости (щелочности) воды
Устранимая или карбонатная жесткость воды обусловлена присутствием в растворе гидрокарбонатов кальция Ca(HCO3)2 и магния Mg(HCO3)2. Наличие в воде ионов СО32– и НСО3– связано с процессами растворения в ней атмосферного СО2, с взаимодействием воды с находящимися в прилегающих грунтах известняками и, конечно, с протекающими в воде жизненными процессами дыхания всех водных организмов. Следует иметь ввиду, что присутствие карбонат-аниона в концентрациях, определяемых аналитически, возможно лишь в водах, рН которых более 8,0–8,2. Использование жёсткой воды вызывает появление осадка (накипи) на стенках котлов, в трубах и т. п. В то же время, использование слишком мягкой воды может приводить к коррозии труб, так как, в этом случае отсутствует буферность воды, которую обеспечивает гидрокарбонатная жёсткость. Норматив жесткости по ГОСТ – не > 7 ммоль/л.
Карбонатная жесткость воды почти полностью устраняется кипячением, при котором гидрокарбонаты разлагаются:
Ca(HCO3)2 = CaCO3↓ + CO2↑ + H2O
поэтому карбонатную жесткость называют устранимой или временной и определяют титрованием определенного объема воды стандартным раствором хлороводородной кислоты с метиловым оранжевым (при рН~3,6). Протекающую при этом реакцию можно выразить уравнением:
НСО3– + НCl = СО2↑+ Н2О +Cl-.
Жесткость выражают в ммоль/л или мэ/л.
Реагенты:
1. Хлороводородная кислота, 0,1 М раствор.
2. Индикатор метиловый оранжевый, 0,1%-ный водный раствор.
Выполнение работы.В мерную колбу на 100 мл отбирают водопроводную воду и переносят в коническую колбу для титрования, добавляют 2-3 капли раствора метилового оранжевого и титруют 0,1 М раствором HCl до перехода окраски из желтой в оранжевую, которая появляется от одной капли титранта. Титрование повторяют 2-3 раза и определяют объем HСl, пошедший на титрование воды.
Результат выражают в ммоль/л, умножая полученный результат на 103 для перехода от моль/л к ммоль/л.
Жу ,ммоль/л = 
.
Подставляя все известные величины, получаем
Жу ,ммоль/л = 
= КHCl∙VHCl