МОБУ СОШ № 1с. Буздяк, Буздякский район, РБ
Научный руководитель: , учитель химии и биологии МОБУ СОШ №1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ
Вода - непременная составляющая всего живого на земле. Вода - это бесценный дар для нашей планеты. Она дороже любых богатств, и иногда даже возникают непонимания и войны среди людей. Умеем ли мы ценить это богатство? Правильно ли мы понимаем значение воды для всего живого? Можно ли сказать сегодня, что мы всё знаем о воде? И какая она бывает – вода, везде ли она одинаковая?
Одним из показателей качества воды является ее жесткость.
В жесткой воде с трудом развариваются пищевые продукты, сваренные в ней овощи невкусны, плохо заваривается чай, и вкус его теряется.
При постоянном употреблении чрезмерно жесткой воды в кровеносных сосудах образуются наросты, а на зубах в желчном и мочевом пузыре – камни. При воздействии на кожу жесткой воды появляется сухость после умывания и принятия душа, появляются морщины, перхоть, возникают раздражения, фурункулы и прочие неприятности. [7]
По статистике, 90 % всех поломок водонагревателей, чайников, кипятильников, стиральных машин происходит из-за наличия нерастворимого слоя накипи. Отслоившиеся частицы накипи начинают «болтаться» по всей системе водоснабжения, попадая в краны, приборы автоматики, выводя их из строя. Особенно при этом устройства с мелкими отверстиями – душевые сетки, разбрызгивающие головки стиральных и посудомоечных машин. При стирке белья жесткая вода ухудшает качество тканей, увеличивает расход мыла. [2]
Актуальность данной проблемы состоит в необходимости определения типа воды для гигиенических, хозяйственно-бытовых нужд и рационального её использования.
Целью моей работы является определение общей жесткости дождевой, речной, родниковой, колодезной, водопроводной воды различными методами.
Задачи:
- Изучить различные методы определения общей жесткости воды. Определить общую жесткость дождевой, речной, родниковой, колодезной, водопроводной воды. Сделать выводы.
Объектами исследования являются дождевая вода; вода из р. Кидаш Буздякского района; вода из родника с. Буздяк; вода из колодца южного микрорайона с. Буздяк; водопроводная вода южного микрорайона с. Буздяк.
1. Определение общей жесткости воды комплексонометрическим методом.
Сущность комплексонометрического метода состоит в образовании комплексных соединений анализируемых катионов кальция и магния с органическими реагентами – комплексонами (трилоном Б) в щелочной среде в присутствии индикатора (хромогена черного). Используемый метод соответствует ГОСТу Р 52407-2005. [4]
По величине жесткости различают воду:
• очень мягкую < 1, 5 (мг-экв/л);
• мягкую 1, 5 – 3 мг-экв/л
• среднежесткую 3, 0 – 4, 5 мг-экв/л
• довольно жесткую – 4,5 – 6,5 мг-экв/л
• жесткую 6, 5 – 11, 0 мг-экв/л
• очень жесткую > 11,0 мг-экв/л [1]
Необходимо налить 25 см3 анализируемой воды. Добавить 75 см3 дистиллированной воды. Затем добавить 5 см3 аммиачно - буферного раствора и сухой смеси индикатора хромогена черного. Постепенно титровать 0,05Н раствором трилона Б (Na2C10H14O8N2*2H2O) до изменения окраски. Титрование повторить 2 раза и для расчета взять среднее значение.
Рассчитать величину общей жесткости(Ж, мг-экв/л) по формуле:
Ж = V * Kп * 2,0.
Где V – объем раствора трилона Б, мл
Кп - коэффициент поправки для трилона Б
Кп= 1,020 + 0,03
Расчеты для :
Дождевой воды Ж=0,35*2,0*1, 020=0,714 Речной водыЖ=4,8*2,0*1, 020=9,792 Родниковой воды Ж=5,8*2,0*1, 020=11,8 Колодезной воды Ж=1,5*2,0*1, 020=3,06 Водопроводной воды Ж=4,0*2,0*1,020=8,2Виды | Объем трилона Б (см3) | Общая жесткость (мг-экв/дм3) | Тип воды |
Дождевая | 0,35 | 0,714 | Очень мягкая |
Речная | 4,8 | 9,792 | Жесткая |
Родниковая | 5,8 | 11,8 | Очень жесткая |
Колодезная | 1,5 | 3,06 | Мягкая |
Водопроводная | 4,0 | 8,2 | Жесткая |
Таблица.1. Результаты определения общей жесткости в мг-экв/дм3.
2. Определение общей жесткости воды капельным тестом TetraTest GH.
В коробке размещены мерный стаканчик, пузырек-капельница с реагентом-индикатором и инструкция. Производитель: Tetra (Германия). Для начала нужно промыть кювету тестируемой водой. Затем заполнить кювету тестируемой водой до отметки 5 мл. Расположить резервуар с реактивом вертикально над кюветой и добавлять в нее реактив по каплям. После каждой капли слегка встряхивать кювету и считать количество капель, пока не изменился цвет раствор. При общей жесткости цвет раствора менялся с красного на зеленый. После каждого теста тщательно промывать кювету проточной водой.
Измерение общей жесткости воды в градусах:
00- 40 -очень мягкая
40- 80 -мягкая
80-120 -средне жесткая
120-200-жесткая
>200 -очень жесткая
Виды | Общая жесткость(в градусах) | Типы воды |
Дождевая | 30dН | Очень мягкая |
Речная | 200dН | Жесткая |
Родниковая | 320dН | Очень жесткая |
Колодезная | 80dН | Мягкая |
Водопроводная | 180dН | Жесткая |
Таблица 2. Результаты определения общей жесткости в градусах.
3. Определение общей жесткости воды с помощью тестовых полосок Test 6in1.
В коробке находятся: колба с цветовой шкалой и тестовыми полосками. Производитель: Tetra (Германия). По инструкции нужно погрузить тестовую полоску в воду и сравнить тестовое поле с цветовой шкалой. Шкала результатов – 0-4-8-16
Виды | Общая жесткость (в градусах) | Типы воды |
1.Дождевая | До 40dН | Очень мягкая |
2.Речная | До 160dН | Жесткая |
3.Родниковая | свыше160dН | Очень жесткая |
4.Колодезная | До 80dН | Мягкая |
5.Водопроводная | До160dН | Жесткая |
Таблица 3. Результаты определения общей жесткости в интервале градусов.
4. Определение жесткости воды с помощью обычного хозяйственного мыла.
Необходимо измельчить хозяйственное мыло и добавить его одинаковое количество в равные объемы исследуемой воды. Затем взболтать. Пронаблюдать за образованием пены и выпадением хлопьев. Образование обильной пены, наблюдалось у дождевой воды в отличие от других образцов. Б количество хлопьев выпало у родниковой воды.
Результаты всех проведенных исследований подтверждают предыдущие и не противоречат друг другу. По итогам всех проведенных опытов
можно утверждать следующее: дождевая вода – очень мягкая; речная вода – жесткая; родниковая вода – очень жесткая; колодезная вода – мягкая; водопроводная вода – жесткая.
В работе были применены четыре метода определения общей жесткости воды:
Самым точным способом определения общей жесткости воды в лабораторных условиях является комплексонометрический метод по ГОСТу, но он требует специального оборудования и материальных затрат. В домашних условиях более простым и подтверждающим результаты лабораторных исследований является капельный тест TetraTest GH. Существующие тестовые полоски Test 6in1не являются точными, но дают ориентировочный результат. Эти тесты мы можем приобрести в специальных магазинах. Более, проще и дешевле, но менее точно определить жесткость воды можно с помощью хозяйственного мыла.
Исходя из результатов наших исследований, жесткими являются водопроводная, родниковая, речная воды. Для питьевых целей мы используем родниковую и водопроводную воды, которые лучше прокипятить, т. к. общеизвестно, что после кипячения уровень жесткости снижается – вода становится мягкой. Также можно приобретать питьевую воду через торговую сеть. Для бытовой техники, связанной с применением воды, обязательно использовать средства, препятствующие образованию накипи.[5]
Материал этих исследований, основанный на изучении некоторых водных объектов Буздякского района, мы рекомендуем для использования в школе при изучении следующих тем: «Вода – растворитель», «Щелочно-земельные металлы», «Жесткость воды».
Список литературы
Практикум по экологии.- М.:АО МДС, 1996 Гроссе Э. Химия для любознательных. –Л.: Изд-во «Химия», 1979. Химия вокруг нас. – М.: Изд-во «Высшая школа», 1992. Химия в школе. - М.: Изд-во «Центрхимпресс», 2010. Химия в школе. – М.: Изд-во «Центрхимпресс», 2010. Экология Башкортостна. – Уфа.: Изд-во «Китап», 2008. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза продовольственных товаров. Новосибирск.: Изд-во Новосибирского университета, 1999.
