Титрованием

Определение содержания ионов кальция и магния методом комплексонометрии

Комплексонометрии

Определение общей жесткости воды методом

Методика проведения опытов

Оборудование, реактивы, материалы

Экспериментальная часть

1) бюретка на 25 мл – 2 шт; 2) цилиндр на 100 мл; 3) плоскодонная коническая колба на 500 мл; 4) плоскодонная коническая колба на 250 мл – 3 шт; 5) пипетки на 50; 25; 5 мл – 2 шт; 6) аммиачный буферный раствор, рН=11 (10 г хлористого аммония растворяют в мерной колбе в дистиллированной воде, добавляют 50 мл 25%-ного раствора аммиака и доводят до 500 мл дистиллированной водой. Буфер хранят в темноте в плотно закрытой колбе); 7) индикатор эриохром чёрный Т кристаллический; 8) индикатор кальцион в растворе; 9) индикатор метиловый оранжевый; 10) 0,05 М раствор трилона Б (9,31 г трилона Б растворяют в мерной колбе в дистиллированной воде и доводят до 1 л. Раствор хранят в холодильнике в плотно закрытой колбе. Устойчив в течение нескольких месяцев); 11) 2 н раствор NаОН; 12) холодная водопроводная вода; 13) дистиллированная вода.

Для анализа отобрать примерно 900 мл холодной водопроводной воды в плоскодонную коническую колбу ёмкостью 1000 мл. Из неё отобрать 25 мл анализируемой воды в коническую колбу для титрования ёмкостью 250 мл, добавить 5 мл аммиачного буферного раствора и на кончике микрошпателя (приблизительно 20-30 мг) индикатора эриохрома чёрного Т до получения розово-синего окрашивания и медленно титровать 0,05 М раствором трилона Б, хорошо перемешивая содержимое колбы, до изменения цвета от розоватого до синего.

Перед концом титрования прибавлять раствор трилона Б по каплям. Если возникает сомнение, сделать отсчёт и добавить ещё одну каплю раствора. Если при этом окраска не изменяется, титрование закончено. Можно оставить раствор в качестве свидетеля для следующих титрований. Определить объём израсходованного на титрование трилона Б. Для проверки сходимости результатов титрование повторить с двумя другими колбами. Расхождение в объёме трилона Б, пошедшего на титрование трёх колб, не должно превышать 0,05 мл. Результаты опыта записать в таблицу 1.

Ионы кальция в щелочной среде образуют с кальционом соединение, окрашенное в розовый цвет. Без ионов кальция цвет кальциона в тех же условиях – синий. Для определения содержания кальция отобрать 25 мл анализируемой воды в плоскодонную коническую колбу для титрования емкостью 250 мл; прибавить: дистиллированной воды до общего объема 100 мл, 5 мл 2 н раствора NaOН, 2-3 капли кальциона и медленно титровать раствором трилона Б до изменения цвета от розового до синего. Определить объём трилона Б, израсходованного на титрование. Для проверки сходимости результатов титрование повторить с двумя другими колбами. Расхождение в объёме трилона Б, пошедшего на титрование трёх колб, не должно превышать 0,05 мл. Результаты опыта записать в таблицу 2.

Содержание ионов магния, вычисляют по разности между величиной общей жёсткости и содержанием ионов кальция по формуле (5).

2.2.3 Определение временной и постоянной жёсткости воды

Отобрать 50 мл анализируемой воды в плоскодонную коническую колбу для титрования объёмом 250 мл, добавить 2-3 капли индикатора – метилового оранжевого и медленно титровать 0,1 н раствором соляной кислоты до изменения окраски раствора от жёлтой до оранжево-розовой, перемешивая колбу после каждой капли. Определить объём израсходованной на титрование кислоты. Для проверки сходимости результатов титрование повторить с двумя другими колбами. Расхождение в объёме кислоты, пошедшей на титрование трёх колб, не должно превышать 0,05 мл. Результаты опыта записать в таблицу 3.

Постоянную жёсткость воды вычисляют по разности между величинами общей жёсткости и временной жёсткости по формуле (7).

3 Расчёты, описание, обсуждение результатов опытов, выводы

Таблица 1 - Результаты титрования при определении общей жёсткости воды

Номер титрования	Объём исследуемой воды V, мл	Объём трилона Б, пошедший на титрование, а, мл	Средний объём трилона Б а cр, мл

Общая жёсткость воды рассчитывается по формуле

(3)

где a _ср - среднее из трёх значений количество трилона Б, пошедшего на титрование, мл; 0,05 – молярность трилона Б, моль/л; K-поправочный коэффициент к нормальности трилона Б; 1000 – коэффициент пересчёта в л; V-объём анализируемого раствора, взятый на титрование, мл.

Таблица 2 - Результаты титрования при определении содержания в воде ионов Са²⁺

Номер титрования	Объём исследуемой воды V, мл	Объём трилона Б, пошедший на титрование, а, мл	Средний объём трилона Б а cр, мл

Содержание ионов кальция определяют по формуле

(4)

Содержание ионов магния вычисляют по формуле

g_Мg = g_общ - g_Ca (5)

Таблица 3 - Результаты титрования при определении временной жёсткости воды

Номер титрования	Объём исследуемой воды V1, мл	Объём HCl, пошедший на титрование, V2, мл	Средний объём HCl V2ср, мл	Нормальность раствора HCl N
				0,1 н
				0,1 н
				0,1 н

Временную жёсткость воды рассчитать по формуле

, (6)

где N – нормальная концентрация раствора HCl, г-экв/л; V_2ср - среднее из трёх значений количество раствора НСl, пошедшего на титрование, мл; 1000 – коэффициент пересчёта в л; V₁-объём анализируемого раствора, взятый на титрование, мл.

Постоянную жёсткость воды вычисляют по формуле

g_пост = g_общ – g_вр (7)

Таблица 4 - Сводная таблица результатов опытов

gобщ, моль-экв/л	gвр, моль-экв/л	gпост, моль-экв/л	gCa, моль-экв/л	gMg, моль-экв/л	Содержание в воде ионов Са^2+, мг/л	Содержание в воде ионов Мg^2+, мг/л

Сделать выводы:

1 Оценить жёсткость питьевой воды в отношении влияния на здоровье человека (учитывая, что для питания каждого человека требуется примерно 3 л воды в день) и возможности её использования в бытовых целях.

Дата добавления: 2014-12-08