6. Проведение анализа

6.1. Определение карбонатной (временной) жесткости воды

Временная жесткость воды обусловлена присутствием в растворе бикарбонатов кальция и магния Ca(HCO₃)₂ и Mg(HCO₃)₂. Эти соли титруются соляной кислотой по схеме:

HCO₃^- + H⁺ → H₂CO₃ → H₂O + CO₂ ↑

Реагенты:

1. Соляная кислота, HCl, раствор с точно установленной концентрацией

2. Индикатор метиловый оранжевый, 0,1%-ный водный раствор

Выполнение работы:

Пипеткой ёмкостью 50 или 100 мл вносят в коническую колбу исследуемую воду, прибавляют к ней две-три капли метилового оранжевого и оттитровывают стандартным раствором соляной кислоты. Титрование повторяют 2-3 раза и определяют объём HCl, пошедший на титрование воды:

ВЖВ = , ммоль-экв/л

Где V – объём пробы воды, взятой для титрования, мл.

Результаты титрования:

• V₁ = 3,8 мл

• V₂ = 3,9 мл

• V₃ = 3,8 мл

V_ср = 3,83 мл

ВЖВ = = 3,45 [6]

6.2. Определение общей жесткости воды

Метод определения кальция и магния при совместном присутствии заключается в том, что одну порцию раствора титруют в присутствии эриохрома черного Т. При этом оттитровывают кальций и магний. Другую порцию раствора титруют с мурексидом. Мурексид является индикатором и на кальций и на магний, но если перед титрованием ввести в титруемый раствор едкий натр, то магний осаждается в виде гидроксида и не титруется ЭДТА, титруется только кальций. Количество магния определяют по разности титрования суммы кальция и магния в присутствии эриохрома черного Т и титрования гидроксида кальция в присутствии мурексида.

Реагенты:

1. Комплексон III, Na₂H₂Y∙2H₂O, 0,0500 н. раствор

2. Аммиачная буферная смесь с pH 10 ( 67 г NH₄Cl и 570 мл 25%-ного NH₃ в 1 л раствора).

3. Натрий гидроксид, NaOH, 2 M раствор.

4. Эриохром черный Т (ЭХЧ-Т), смесь с NaCl в соотношении 1:200.

5. Мурексид, смесь с NaCl в соотношении 1:200

Выполнение работы:

1. Отбирают пипеткой 50 мл исследуемой воды и переносят в коническую колбу, прибавляют 15 мл аммиачного буфера, перемешивают раствор и прибавляют на кончике ложечки около 0,05 г индикатора ЭХЧ-Т. Раствор перемешивают и титруют 0,05 н. раствором комплексона III до перехода красной окраски в синюю. Записывают значение V₁, соответствующее объему комплексона III, пошедшего на титрование пробы воды.

Жесткость воды рассчитывают по формуле:

ЖВ = , ммоль-экв/л

где V_ал – объем аликвоты, взятой для титрования, мл.

2. Отбирают пипеткой 50 мл исследуемого раствора, добавляют 2-3 мл NaOH, мурексид на кончике ложечки до окрашивания раствора в розовый цвет и титруют раствором комплексона III до изменения розовой окраски раствора в сине-фиолетовую. Записывают значение V₂. Полученные данные используют для рассчета количества Ca²⁺ в пробе. Разность V₂-V₁ можно использовать для определения количества магния в растворе. [7]

Результаты титрования :

1) V11 = 5,2 мл	2) V21 = 2,4 мл
V12 = 5,3 мл	V22 = 2,4 мл
V13 = 4,7 мл	V23 = 2,4 мл

V_1ср = 5,067 мл

V_2ср = 2,4 мл

ЖВ = = 5,067 ммоль-экв/л

Ca²⁺:

V(Mg²⁺) = V_3i = V_1i – V_2i

V₂₁ = V₂₂ = V₂₃ = 2,4 мл

m(Ca²⁺) = = = 96,19 мг-экв/л

Mg²⁺:

V(Mg²⁺) = V_3i = V_1i – V_2i

V₃₁ = V₁₁ – V₂₁ = 5,2 – 2,4 = 2,8 мл

V₃₂ = V₁₂ – V₂₂ = 5,3 – 2,4 = 2,9 мл

V₃₂ = V₁₃ – V₂₃ = 4,7 – 2,4 = 2,3 мл

V_3ср = 2,67 мл

m(Mg²⁺) = = = 64,89 мг-экв/л

Вывод

Жесткость водопроводной воды в г. Ростове-на-Дону превышает предельно допустимый уровень более чем в 5 раз.