Ход работы. 1. Определение общей жёсткости

1. Определение общей жёсткости

К 100 мл исследуемой воды, отмеренной пипеткой в коническую колбу на 250 мл, приливаем 5 мл аммиачного буферного раствора (NH₄OH + NH₄Cl) и 6-7 капель раствора индикатора эриохрома черного Т (ЭХЧ-Т), который с ионами Ca²⁺ и Mg²⁺ образуют комплексы красно-малинового цвета.

При наличии Ca²⁺ и Mg²⁺ раствор окрашивается в красно-малиновый цвет. Этот раствор медленно титруем 0,1 н. раствором трилона Б до изменения окраски на синевато-серую. Это свидетельствует о том, что все ионы Ca²⁺ и Mg²⁺ связаны трилоном Б.

Общую жесткость раствора (Ж_ОБЩ) рассчитываем по формуле:

Ж_ОБЩ = , мг-экв/л.

где V_Р – объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование исследуемой воды, мл.

N – нормальность раствора трилона Б

V – объем исследуемой воды, мл.

2 Определение общей щелочности воды

К 100 мл исследуемой воды, отмеренной пипеткой в коническую колбу на 250 мл, добавляем 2-3 капли раствора фенолфталеина. Если появится розовая окраска, воду титруют 0,1 н. раствором соляной кислоты до обесцвечивания. Затем в ту же пробу добавляем 2-3 капли метилового оранжевого и продолжаем титрование 0,1 н. раствором соляной кислоты до перехода окраски из желтой в розовую. Записываем объем 0,1 н. раствора соляной кислоты, израсходованный на титрование с фенолфталеином, и общий объем 0,1 н. раствора соляной кислоты, израсходованной на все титрование

Общая щелочность

Щ_О = , мг-экв/л.

где V – общий объем раствора соляной кислоты, израсходованной на титрование взятого объема воды, мл.

N – нормальность раствора соляной кислоты

V₁ – объем исследуемой воды, мл.

Контрольные вопросы

1 Что такое жёсткость воды?

2 В каких единицах измеряется жёсткость воды в разных странах?

3 Как вычисляется мг-экв кальция?

4 Как вычисляется мг-экв магния?

5 Как классифицируется вода по жёсткости?

6 Какие соли обуславливают временную жёсткость воды?

7 Какие соли обуславливают постоянную жёсткость воды?

8 Почему вода, используемая для питания паросиловых установок, подвергается специальному умягчению?

9 Для чего титрование при определении жёсткости проводят в при­сутствии щелочного буфера?

10 Написать химизм процессов умягчения воды?

11 Присутствием каких соединений обусловлена щёлочность воды?

12 Как определяют щёлочность воды в лаборатории?

13 Какие виды щёлочности различают?

14 При каких условиях понятие «щёлочность» совпадает с понятием «жёсткость»?

Лабораторная работа 2

Тема: Определение оптимальной дозы коагулянта для обработки воды

Цель: Научиться определять дозу коагулянта для обработки воды и содержание активной части коагулянта в его растворе

Оборудование и реактивы: раствор коагулянта (сульфата алюминия), соляная кислота, метилоранж, пипетки, капельницы, бюретки для титрования, колбы, стандартные шрифты, шкала цветности, рН-метр, секундомеры.

Для очистки воды от всех находящихся в ней загрязнений в воду вводят коагулянты. Наиболее часто в качестве коагулянта применяется сульфат алюминия. В воде эта соль сильной кислоты, но слабого основания подвергается гидролизу с образованием в качестве промежуточных соединений основных солей:

AI₂(S0₄)₃ + 2Н₂0 ↔ 2AI(OH)S0₄ + H₂S0₄

гидроксисульфат алюминия

2AI(OH)S0₄ + 2Н₂0 ↔ [AI(OH)₂]₂S0₄ + H₂S0₄

дигидроксисульфат алюминия

[AI(OH)₂]₂S0₄ + 2Н₂0 ↔ 2А1(ОН)₃ ↓+ H₂S0₄

Суммарная реакция полного гидролиза:

AI₂(S0₄)₃ + 6Н₂О↔ 2А1(ОН)₃ ↓+ 3H₂S0₄

В природных водах протекание гидролиза коагулянта обеспечивается так называемым щелочным резервом воды, т.е. наличием в воде гидрокарбонатов кальция.

2С0₂ + 2Н₂0

Са(НС0₃)₂ + H₂S0₄ = CaS0₄ + 2H₂C0₃

или НСО^-₃ + Н⁺ ↔ Н₂0 + С0₂

Суммарное уравнение реакции гидролиза сульфата алюминия в природной воде:

AI₂(S0₄)₃ + ЗСа(НС0₃)₂ ↔ 2А1(ОН)₃ ↓+ 3 CaS0₄ + 6С0₂↑

При гидролизе 1 мг сульфата алюминия расходуется 0,017 мг-экв ионов НСО₃ или 0,017 мг-экв щёлочности, а значит, содержание сульфата алюминия в коагулянте может быть установлено по изменению щёлочности после введения коагулянта.

Доза коагулянта для вод разного состава не одинакова и должна устанавливаться путём опытного (пробного) коауглирования исходной воды в производственной лаборатории. Пробное коагулирование производится с целью определения дозы коауглянта, обеспечивающей наилучший эффект осветления воды данного состава. Оптимальная доза вызывает образование крупных, быстро оседающих хлопьев и не даёт опалесценции воды.

Для ориентировочных подсчётов дозу коагулянта можно определить по СНиПу. Для мутных вод доза коагулянта Дк, мг/л в расчёте на безводное вещество AI₂(S0₄)_3, FeCI₃, Fe₂S0₄ определяется по таблице:

Для обработки цветных вод дозу коагулянта определяют по формуле Дк = 4√Ц, где Ц – цветность обрабатываемой воды, градусы.

При одновременном содержании в воде взвешенных веществ и цветности принимается большая из коагулянта, определённая по таблице и по формуле:

Задание.

1) Определите содержание сульфата алюминия в коагулянте

2) Проведите испытания для определения оптимальной дозы коагулянта

3) Внесите результаты испытания в таблицы

4) Постройте соответствующие графики

5) Оформите отчёт и ответьте на контрольные вопросы

Поиск по сайту: