Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Определение общей жесткости воды



2016-09-17 5286 Обсуждений (0)
Определение общей жесткости воды 4.86 из 5.00 7 оценок




Лабораторная работа №15

Тема:Приготовление и стандартизация раствора трилона Б.Определение общей жесткости воды.

Цель работы:научиться приготавливать раствор трилона Б и стандартизировать его, определять общую жесткость воды

Общие положения

 

Химическая формула трилона Б (кислой натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты) – Na2H2C10H12O8N2 ∙2H2O (сокращенно – Na2H2Y). Молярная масса составляет 372,30 г/моль. Число эквивалентов равно 2 (независимо от степени окисления катионов металла). Следовательно, молярная масса эквивалента трилона Б равна 1/2 моль, т.е. 186,15 г/моль. Для работы чаще всего используют растворы с молярной концентрацией эквивалента 0,01 – 0,1 моль/дм3.

Общая жесткость воды показывает содержание миллимоль гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов кальция и магния в 1 л воды.

 

 

Методика выполнения лабораторного исследования

И оформление отчета

 

 

1. Приготовление раствора трилона Б:

 

Для приготовления 100 мл раствора трилона Б, имеющего молярную концентрацию эквивалента 0,1 моль/дм3, необходимо взять навеску m тр.Б г, рассчитанную по следующей формуле:

 

m тр.Б =Nтр.Б ∙ Этр.Б ∙ Vтр.Б = 0,1∙186,15∙0,1 = _______ г

 

где Nтр.Б – молярная концентрация эквивалента раствора трилона Б, моль/дм3,

Этр.Б – молярная масса эквивалента трилона Б, г/моль,

Vтр.Б – объем приготовляемого раствора трилона Б, мл.

 

Рассчитанную навеску или близкую к ней по массе точно взвешивают на аналитических весах, переносят через воронку в мерную колбу объемом 100 мл. Пустую пробирку, после пересыпания навески, снова взвешивают на аналитических весах. Оформляют результаты взвешивания следующим образом:

 

mнавески расчетная =

mпробирки на технических весах =

mпробирки с навеской на технических весах =

mпробирки с навеской на аналитических весах =

mпробирки на аналитических весах =

mточная навески =

 

Дистиллированной водой доводят объем раствора в мерной колбе до метки, предварительно полностью растворив навеску. Колбу плотно закрывают и тщательно перемешивают.

Рассчитывают титр приготовленного раствора Ттр.Б г/см3, по следующей формуле:

 

Ттр.Б = =

где mнавески – масса точная навески трилона Б, г,

Vколбы – объем мерной колбы для приготовления раствора, мл.

Далее рассчитываем нормальность приготовленного раствора Nтр.Б моль/дм3, по формуле:

Nтр.Б = =

 

где Ттр.Б – титр приготовленного раствора трилона Б, г/см3,

Этр.Б – молярная масса эквивалента трилона Б, г/моль.

 

Титр приготовленного раствора проверяют методом пипетирования по стандартному раствору сульфата магния (х.ч.), приготовленному из фиксанала. Молярная концентрация эквивалента раствора сульфата магния - 0,1 моль/дм3.

 

 

Титрование:

Пипеткой на 10 мл отбирают в 3 конические колбы для титрования приготовленный из фиксанала раствор сульфата магния. Затем в каждую колбу добавляют 5 мл раствора аммонийно-буферной смеси (отмеривают мерным цилиндром) и 3-4 капли спиртового раствора индикатора кислотного хрома темно-синего. Раствор окрасится в винно-красный цвет вследствие образования комплексного соединения индикатора с катионами магния.

Раствор в колбах титруют приготовленным раствором трилона Б (его заливают в бюретку) при тщательном перемешивании до перехода винно-красной окраски в сине-фиолетовую.

Для точного установления точки эквивалентности в титруемый раствор добавляют еще 1 каплю трилона Б. Появление синей окраски свидетельствует о конце титрования и о полном связывании катионов Mg2+ в прочное внутрикомплексное соединение Na2[MgY]. Титрование проводят 3 раза и находят средний объем трилона Б.

Расчеты:

Молярную концентрацию эквивалента трилона Б N(Nа2Н2Y) моль/дм3, вычисляют по формуле:

N(Nа2Н2Y) · V(Nа2Н2Y) = N(MgSО4) · V(MgSО4)

 

где V(Nа2Н2Y) – объем трилона Б, пошедший на титрование, мл,

N(MgSО4) – молярная концентрация эквивалента раствора магний сульфата, моль/дм3,

V(MgSО4) – аликвотный объем раствора сульфата магния, мл.

 

Выразив из этой формулы N(Nа2Н2Y), получаем:

 

N(Nа2Н2Y) = N(MgSО4) · V(MgSО4) / V(Nа2Н2Y) =

 

Расчет титра трилона Б Т(Nа2Н2Y) г/см3, производим по следующей формуле:

 

Т(Nа2Н2Y) = N(Nа2Н2Y) · М(1/2Nа2Н2Y) / 1000 =

 

где N(Nа2Н2Y) - молярная концентрация эквивалента раствора трилона Б, моль/дм3,

М(1/2Nа2Н2Y) - молярная масса эквивалента трилона Б, г/моль.

 

Результаты анализа сводят в таблицу:

 

Величина Значение
Объем раствора MgSО4, см3  
Объем раствора трилона Б, см3 1-е титрование 2-е титрование 3-е титрование  
Средний объем раствора трилона Б, см3  
N(MgSО4), моль/дм3  
N(Nа2Н2Y), моль/дм3  
Т(Nа2Н2Y), г/см3  

 


 

Определение общей жесткости воды.

В коническую колбу на 250 мл вносят 100 мл исследуемой воды, отмеренной мерной колбой (мутную воду предварительно фильтруют).

Затем прибавляют 5 мл аммонийно-буферной смеси, 5-7 капель спиртового раствора индикатора кислотного хрома темно-синего и титруют раствором трилона Б. К концу титрования раствор трилона Б прибавляют по каплям, тщательно встряхивая смесь в колбе. Титрование продолжают до изменения вишнево-красной окраски раствора в фиолетовую и от одной капли – в синюю.

Определение проводят три раза. Результаты заносят в таблицу 1. Если на титрование 100 мл воды расходуется больше 5 мл раствора трилона Б с N(Nа2Н2Y) = 0,1моль/дм3, то это указывает, что в отмеренном объеме воды суммарное содержание кальция, магния больше 0,5 ммоль/л.

В таких случаях определение следует повторить, взяв меньший объем воды и разбавив его в мерной колбе до 100 мл дистиллированной водой.

Нечеткое изменение окраски раствора в точке эквивалентности указывает на присутствие в воде катионов Cu2+, Zn2+, Mn2+, мешающих определению. Для устранения влияния мешающих катионов к отмеренной для титрования пробе воды прибавляют 1-2 мл раствора сульфида натрия с массовой доле й Na2S = 1,5 – 2%. После этого, не отделяя осадка сульфидов меди (II), цинка, марганца (II), проводят титрование раствором трилона Б.

Расчет:

 

Общую жесткость воды Жо мг-экв/л, вычисляют по следующей формуле:

Жо = NNа2Н2Y · VNа2Н2Y · 1000 =

100

 

где NNа2Н2Y – нормальность трилона Б, моль/дм3,

VNа2Н2Y – объем трилона Б, израсходованного на титрование, мл,

100 – объем воды, взятый на титрование, мл;

1000 – 1 л воды, в котором определяют жесткость воды.

 

Результаты определения свести в таблицу.

Таблица

Величина Значение
Объем мерной колбы, мл  
Объем раствора трилона Б, см3 1-е титрование 2-е титрование 3-е титрование  
Средний объем раствора трилона Б, см3  
N(Nа2Н2Y), моль/дм3  
Общая жесткость воды, мг-экв/л  

Контрольные вопросы:

 

 

1. Перечислите известные вам комплексоны.

2. Объясните сущность метода комплексонометрии.

3. Объясните сущность методики общей жесткости воды.

4. Опишите условия титрования трилона Б.

5. Объясните, как фиксируется точка эквивалентности в комплексонометрии.

6. Объясните, что показывает общая жесткость воды.

7. Составьте уравнения реакций, характеризующих общую жесткость воды.

8. Установите преимущества метода комплексонометрии перед другими методами титриметрического анализа.

9. Составьте уравнение реакции, протекающей между трилоном Б и сульфатом магния.

10. Обоснуйте необходимость добавления аммонийно-буферной смеси к титруемому раствору в методе комплексонометрии.

11. Приведите способы расчета титра и нормальности трилона Б.

Список литературы:

 

 

1. Жванко, Ю. Н. Аналитическая химия и технохимический контроль в общественном питании / Ю. Н. Жванко, Г. В. Панкратова, З. И. Мамедова. – М.: Высшая школа, 1980. – с. 114 – 118.

2. Шапиро, М. А. Аналитическая химия: учебник / М. А. Шапиро, С. А. Шапиро. – М.: Высшая школа, 1979. – с.279 – 281.

 

 



2016-09-17 5286 Обсуждений (0)
Определение общей жесткости воды 4.86 из 5.00 7 оценок









Обсуждение в статье: Определение общей жесткости воды

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация...
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (5286)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.009 сек.)