Лабораторная работа 4: Определение жесткости воды

Определение жесткости воды

Цель работы — экспериментальное определение жесткости водопроводной воды, обусловленной наличием в воде ионов магния и кальция.
Практическая часть
Опыт 1. Определение карбонатной жесткости воды
В две одинаковые (мерные) колбы налейте 100 мл холодной водопроводной воды до соответствующей метки. В каждую колбу добавьте две капли индикатора метилового оранжевого. Исходный раствор приобретает желтую окраску, что соответствует щелочной среде. В первую пробу воды при постоянном перемешивании, предварительно записав положение начального уровня жидкости в бюретке, прибавляйте из бюретки по каплям соляную кислоту до изменения окраски раствора в колбе от желтого до оранжевого. Появление розовой окраски указывает на избыток кислоты в растворе, т. е. перетитрование раствора. Разность уровней до и после титрования определяет объем израсходованной кислоты (положения уровней раствора в бюретке определяют объемы, поскольку сечение бюретки равно 1 см2 ). Проделайте аналогичный опыт, используя вторую пробу воды. Возьмите среднее арифметическое значение из двух опытов. Внесите экспериментальные данные в табл. 4.1, рассчитайте значение карбонатной жесткости воды по уравнению (4.1). Суммарное уравнение реакции, протекающей при титровании воды раствором соляной кислоты: (НСОЗ) − + Н+ → Н2О + СО2↑ Если жесткость воды определяется только ионами кальция, то уравнение реакции можно записать в виде Са(НСОЗ)2 + 2НСl → CaCl2 + 2Н2О + 2СО2↑
Опыт 2. Определение общей жесткости воды
В две одинаковые мерные колбы налейте 100 мл холодной водопроводной воды до метки, в каждую добавьте по 5 мл буферного раствора и на кончике шпателя небольшое количество твердого индикатора эриохрома черного. Исходный раствор приобретает винно-красную окраску. Общую жесткость определяют титрованием пробы раствором трилона Б. Аналогично опыту 1 в каждую пробу воды при постоянном перемешивании прибавляйте из бюретки, предварительно записав положение начального уровня жидкости в бюретке, раствор Трилона Б. Титрование проводите медленно, наблюдая за переходом окраски от винно-красной сначала в фиолетовую, а затем в сине-голубую. Перетитрованный раствор также имеет синеголубую окраску. Разность уровней до и после титрования определяет объем израсходованного Трилона Б. Проделайте аналогичный опыт, используя вторую пробу воды. Возьмите среднеарифметическое значение из двух опытов. Внесите экспериментальные данные в табл. 4.2, рассчитайте значение общей и постоянной (некарбонатной) жесткости воды, используя уравнения (4.1) и (4.2).