Лабораторна робота №
Мета роботи: навчитися визначати карбонатну твердість води та ознайомитися з методами її усунення.
Теоретична частина
Твердість води – це сукупність властивостей, зумовлених вмістом іонів кальцію та магнію у воді. Якщо концентрація цих катіонів велика, то воду називають твердою, якщо мала – м’якою. Саме катіони надають природній воді специфічних властивостей. Під час прання білизни у твердій воді погіршується якість тканини і підвищуються затрати мила, що витрачається на зв’язування катіонів Ca2+ та Mg2+:
2С17Н35СОО - + Са2+ → (С17Н35СОО)2Са ↓
2С17Н35СОО - + Mg2+ → (С17Н35СОО)2 Mg ↓
і піна утворюється лише після повторного осадження цих катіонів.
У твердій воді погано розварюються харчові продукти, дуже погано заварюється чай, і смак його втрачається. При високому вмісті катіонів магнію вода гіркувата на смак і виявляє послаблюючу дію.
Тверда вода непридатна для використання у парових котлах: розчинені у ній солі утворюють на стінках котлу накип, який погано проводить теплоту. Це призводить до перевитрат палива, передчасного зносу котлів, а іноді, внаслідок перегрівання, і до аварії. Твердість шкідлива для металевих конструкцій, трубопроводів. Кожухів охолоджувальних машин.
Катіони кальцію зумовлюють кальцієву твердість, а магнію – магнієву твердість. Загальна твердість складається з кальцієвої та магнієвої, тобто із сумарної концентрації у воді катіонів кальцію і магнію. Відносно процесів зм’якшення розрізняють карбонатну ( тимчасову) та некарбонатну ( постійну) твердість води.
Тимчасова твердість визначається вмістом гідрокарбонатів кальцію та магнію, її можна усунути за допомогою кип’ятіння води
За значенням твердості природну воду поділяють :
- дуже м’яку Т< 1,5;
- м’яку Т= 1,5 – 4;
- середньої твердості Т= 4 – 8;
- тверду Т= 8 – 12;
- дуже тверду Т > 12 мекв/л.
Застосовують і інші методи усунення твердості води, серед яких один з найсучасніших ґрунтується на використанні катіонів ( катіонітний спосіб) - речовин, що здатні обмінювати свої іони на іони металів. Для усунення твердості води застосовують катіоніти на основі іонообмінних смол та алюмосилікатів. Катіоніти можна регенерувати, і регенерований катіоніт використовувати далі для усунення твердості води.
Визначення твердості води.
Визначення твердості води проводять за допомогою методу титриметрії. Метод титриметрії заснований на вимірюванні об’єму речовин, які вступили у реакцію. Метод полягає у додаванні речовини з відомою концентрацією до певного об’єму речовини з невідомою концентрацією. Розрахунки застосовані на законі еквіваленту:
Кінець титрування фіксують за допомогою індикатору, який змінює свій колір та стає стабільним протягом 5 секунд.
Порядок виконання роботи
Прилади: бюретка, конічна колба на 200 мл, штатив.
Реактиви: 0,05 М розчин соляної кислоти, метиловий оранжевий.
Хід роботи
100, мл води, що аналізують, помістити в конічну колбу для титрування, туди додати 2 – 3 краплі індикатору метилового оранжевого. Потім титрують розчином соляної кислоти із бюретки при постійному перемішуванні до переходу забарвлення з вихідного жовтого кольору в блідо – рожевий. Титрування проводять три рази і отримують три значення карбонатної твердості по формулі :
, г – екв. Са2+/л.
Знаходять середнє значення.
Розрахункова частина
V1(HCL) = _______мл
V2(HCL) = _______мл
V3(HCL) = _______мл.
Висновок:
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
МОРЕХІДНИЙ КОЛЕДЖ ТЕХНІЧНОГО ФЛОТУ
ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ МОРСЬКОЇ АКАДЕМІЇ
Звіт до лабораторної роботи № ___
Тема:Визначення твердості води.
Виконав курсант 2-го курсу
Спец. «будівництво гідротехнічних споруд»
Група_______________________________
___________________________________
Одеса 20
