Лабораторная работа. Умягчение жесткой воды в быту

Умягчение жесткой воды в быту

Подготовка воды для бытовых нужд

Подготовка воды для бытовых нужд состоит из следующих стадий (рис.3):

1. Отстаивание воды в отстойниках для осаждения мелких частиц песка и глины.

2. Предварительное хлорирование воды для уничтожения находящихся там микроорганизмов.

3. Коагулирование. Для удаления очень мелких частиц к воде добавляют СаО и Al₂(SO₄)₃. Образующийся при этом осадок Al(OH)₃ оседает, захватывая взвешенные частицы и бактерии. Благодаря этому устраняются мутность и цветность воды, снижается привкус и запах.

4. Вторичное отстаивание.

5. Фильтрование через слой песка.

6. Аэрация воды путем разбрызгивания для окисления растворенных органических веществ.

7. Стерилизация воды для уничтожения болезнетворных бактерий и вирусов. Методов стерилизации много, наиболее эффективно озонирование. Однако этот способ дорог (стоимость озона в 7-8 раз выше стоимости хлора), поэтому чаще используют хлорирование. Стерилизующим действием обладает хлорноватистая кислота, образующаяся при взаимодействии хлора с водой:

Cl₂ + H₂O ® HClO + HCl.

Рис. 3. Схема подготовки воды для бытовых нужд.

На судах обеззараживание воды проводят иногда с помощью серебряных ионаторов или ультрафиолетовых лучей.

Соли кальция и магния, присутствующие в жесткой воде, взаимодействуют с мылом с образованием нерастворимых солей кальция и магния:

2C₁₇H₃₅COOK + CaCl₂ ® (C₁₇H₃₅COO)₂Ca¯ + 2KCl;

2C₁₇H₃₅COOK + MgSO₄ ® (C₁₇H₃₅COO)₂Mg¯ + K₂SO₄.

Это приводит к тому, что в жесткой воде мыло не пенится. Умягчить воду в домашних условиях можно добавлением небольшого количества питьевой соды (гидрокарбоната натрия) с последующим кипячением:

CaCl₂ + 2NaHCO₃ ® CaCO₃¯ + CO₂ + 2NaCl + H₂O.

Определение жесткости технической воды

Определение жесткости основано на способности сложного органического вещества трилона Б связывать катионы кальция и магния. Условно Трилон Б обозначают Na₂H₂T, где Т – радикал этилендиаминтетрауксусной кислоты. Индикатором в данной реакции является хромтемно-синий, который в присутствии катионов Са²⁺ и Мg²⁺ окрашивает раствор в малиновый цвет, а при отсутствии этих катионов – в синий. Необходимо отметить, что индикатор изменяет цвет раствора в слабощелочной среде, для создания которой добавляют буферную смесь NH₄Cl + NH₄OH.

Выполнение работы.

1. Отмерить цилиндром 50 мл анализируемой воды, перелить воду в коническую колбу.

2. Добавить 5 мл буферной смеси и 5-6 капель хромтемно-синего. Отметить окрашивание раствора.

3. Из бюретки к анализируемой смеси по каплям добавлять раствор трилона Б до изменения окраски раствора с малиновой на синюю.

4. Рассчитать жесткость по формуле:

(мэкв/л), где

- нормальность трилона Б;

- объем трилона Б, израсходованный на титрование;,

- объем анализируемой воды.

Дата добавления: 2015-06-30