5.1. Цель работы: изучить метод объемного анализа растворов (титрование) при определении временной жесткости водопроводной воды. Научиться производить расчеты по концентрации электролитов и жесткости воды.
5.2. Объекты и средства исследования: стандартный раствор соляной кислоты (0,1 н.), раствор метилоранжа, бюретка на 50 или 100 мл, пипетка от 15 до 25 мл, колба коническая емкостью 250 мл, колба мерная емкостью 100 мл, коническая воронка.
5.3. Программа работы.
Временную жесткость воды определяют титрованием анализируемой воды раствором соляной кислоты с установленной нормальностью.
Титрование – один из методов химического анализа. В основе процесса титрования соляной кислотой водопроводной воды с солями жесткости лежат реакции:
Ca(HCO3)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O + 2CO2
Mg(HCO3)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O + 2CO2
Вещества реагируют в эквивалентных количествах. Точка эквивалентности определяется с помощью индикатора метилоранжа. Метилоранж в щелочном растворе окрашивается в желтый цвет, в кислом – в розовый, в нейтральном – в золотисто-оранжевый.
5.3.1. Наполните бюретку стандартным раствором соляной кислоты (0,1 н.) и приведите ее в рабочее положение (удалите пузырек воздуха из оттянутого капилляра, установите нижний край мениска на нуль).
5.3.2. Налейте в мерную колбу 100 мл водопроводной воды.
5.3.3. Отмеренный объем воды (100 мл) перелейте в коническую колбу для титрования и добавьте 2-3 капли индикатора метилоранжа.
5.3.4. Установите колбу с отмеренным количеством воды под бюретку и приливайте по каплям стандартный раствор соляной кислоты до появления золотисто-оранжевого окрашивания. При титровании жидкость необходимо все время взбалтывать.
5.3.5. Заметьте и запишите количество миллилитров соляной кислоты, налитой из бюретки. Титрование повторяют 2 - 3 раза.
5.3.6. Зная средний объем титрованного раствора соляной кислоты, рассчитайте жесткость воды. Результаты запишите в таблицу 3.
Таблица 3
| Объем воды , мл | Объем 0,1 н раствора HCl VHCl , мл | Жесткость воды Ж, | ||||
Определяем концентрацию солей, дающих временную жесткость (гидрокарбонатов кальция и магния Снж ).
Ж=СнЖ×1000 (ммоль экв/л)