АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Определение величины общей жесткости

Читайте также:
  1. A) Прямую зависимость величины предложения от уровня цены.
  2. Access. Базы данных. Определение ключей и составление запросов.
  3. I. Дифракция Фраунгофера на одной щели и определение ширины щели.
  4. I. Определение
  5. I. Определение
  6. I. Определение основной и дополнительной зарплаты работников ведется с учетом рабочих, предусмотренных технологической картой.
  7. I. Определение пероксида водорода (перекиси водорода)
  8. I. Определение проблемы и целей исследования
  9. I. Определение ранга матрицы
  10. I. Оценка изменения величины и структуры имущества предприятия в увязке с источниками финансирования.
  11. I. Пограничное состояние у новорожденных детей. Определение, характеристика, тактика медицинского работника.
  12. I. Сестринский процесс при гипертонической болезни: определение, этиология, клиника. Принципы лечения и уход за пациентами, профилактика.

Различают следующие виды жесткости.

Общая жесткость. Определяется суммарной концентрацией ионов кальция и магния. Представляет собой сумму карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости.

Карбонатная жесткость. Обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов и карбонатов (при рН > 8,3) кальция и магния. Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью. При нагреве воды гидрокарбонаты распадаются с образованием угольной кислоты и выпадением в осадок карбоната кальция и гидроксида магния.

Некарбонатная жесткость. Обусловлена присутствием кальциевых и магниевых солей сильных кислот (серной, азотной, соляной) и при кипячении не устраняется (постоянная жесткость).

В ряде случаев, когда в природной воде присутствует в значительных количествах стронций, что характерно для севера России, его необходимо учитывать в составе жесткости.

В мировой практике используется несколько единиц измерения жесткости, все они определенным образом соотносятся друг с другом. В России Госстандартом в качестве единицы жесткости воды установлен моль на кубический метр (моль/м3).

Кроме этого в зарубежных странах широко используются такие единицы жесткости, как немецкий градус (dо, dH), французский градус (fо), американский градус, ppm CaCO3.

Соотношение этих единиц жесткости представлено в таблице 5.

Таблица 5

Соотношение единиц жесткости

моль/дм3 Немецкий град, Н° Французский град, t° Американский град Английский град ррm (мг/дм3) СаС03
1,000 2,804 5,005 50,050 3,51 50,050

Примечание:

Один немецкий градус Но соответствует 10 мг/дм3СаО или 17,86 мг/дм3 СаСО3, или 15,1 мг/дм3 MgCO3 в воде.

Один французский градус t° соответствует 10 мг/дм3 СаСО3.

Один американский градус соответствует 1 мг/дм3 СаСО3.

Один английский градус = 1 гран/галлон воды, т.е. 0,0648 г СаСО3/4,546дм3, что соответствует 14,29 мг/дм3 СаСО3.

Происхождение жесткости. Ионы кальция (Ca2+) и магния (Mg2+), а также других щелочноземельных металлов, обуславливающих жесткость, присутствуют во всех минерализованных водах. Их источником являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы кальция и магния поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов могут служить также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий.

Общепринятым способом определения общей жесткости воды является комплексометрический с помощью трилона Б – двухзамещенной натриевой соли этилендиаминотетрауксусной кислоты. Этот способ основан на свойстве трилона Б образовывать с катионами некоторых двух- и трехвалентных металлов (кальцием, магнием, медью, двух- и трехвалентным железом, марганцем, никелем, кадмием, алюминием) растворимые в воде комплексы и таким образом выводить их из ионного состояния.

При этом образуется прочное комплексное соединение с тремя пятичленными кольцами за счет замещения металлом атомов водорода карбоксильных групп и связывания металла координационно с азотом. Комплексы с трилоном Б обладают различной прочностью и образуются при различных для каждого катиона значениях рН. Если в раствор, содержащий ионы одного из вышеупомянутых металлов, ввести индикатор, дающий непрочное цветное соединение с ионами этого металла, то при добавлении трилона Б к такому окрашенному раствору в эквивалентной точке произойдет изменение окраски.

Трилонометрическое определение каждого иона производят при том значении рН, при котором этот ион образует с трилоном Б более прочное соединение, чем с индикатором. Ионы кальция и магния определяют при рН выше 9, железа при рН 1,2, меди при рН от 3,5 до 12. В качестве индикатора для определения ионов кальция и магния используется преимущественно хромовый черный (эриохром черный Т), который в водном растворе в присутствии ионов кальция и магния имеет винно-красный цвет, а в их отсутствие – сине-зеленый. Эквивалентная точка при титровании определяется очень четко.

Ввиду того что во взаимодействие с трилоном Б в щелочной среде, кроме кальция и магния, вступают также медь, цинк и марганец, их (при наличии в анализируемой воде) перед титрованием переводят в соединения, не влияющие на определение ионов кальция и магния. Ионы меди и цинка переводят путем добавления сульфида натрия в очень мало растворимые сульфиды, а марганец связывают в прочный комплекс гидроксиламином.

Реактивы. Аммиачный буферный раствор (рН 10); 0,05 моль/дм3 раствор трилона Б (комплексон III); раствор эриохрома черного Т; 0,025 моль/дм3 раствор хлорида кальция; раствор сульфида натрия с массовой долей 5 %; раствор гидроксиламина солянокислого с массовой долей 1 %.

Проведение анализа. В воде, свободной от ионов меди, цинка и марганца, общую жесткость определяют сле­дующим образом. В коническую колбу вместимостью 300 см3 отмеривают такой объем анализируемой воды, чтобы суммарное содержание в ней ионов кальция и магния не превышало 0,5 моль/дм3, т. е. при ожидаемой жесткости воды 0,5 – 5 моль/ дм3 для анализа берут 100 см3 воды, при жесткости 5,0 – 10,0 моль/ дм3 – 50 см3, а при 10 – 20 моль/ дм3 – 25 см3 воды.

Отобранный для анализа объем воды, если он менее 100 см3, доводят до объема 100 см3 дистиллированной водой, а затем добавляют к ней 5 см3 аммиачного буферного раствори с рН 10, 7 – 8 капель раствора эриохрома черного Т и титруют 0,1 или 0,05 моль/дм3 раствором трилона Б при интенсивном размешивании до перехода винно-красной окраски раствора в сине-зеленую.

Общая жесткость воды (в моль/ дм3)

Ж0= ,

где V – объем трилона Б, взятого для титрования, см3; К – коэффициент молярной концентрации трилона Б; а – объем воды, взятой для анализа, см3.

Точность определения при титровании 100 см3 пробы составляет 0,05 моль/ дм3.

При определении общей жесткости воды, содержащей ионы меди и цинка, в пробу перед титрованием трилоном Б добавляют 1 – 2 см3 раствора сульфида натрия с массовой долей 5 %. При наличии в воде марганца к ней перед титрованием добавляют 5 капель раствора гидроксиламина с массовой долей 1 %. Иногда гидроксиламин вводят в раствор индикатора при его приготовлении.

Пример. На титрование 50 см3 воды израсходовано 8 см3 0,05 моль/дм3 раствора трилона Б:

Жо = моль/ дм3

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)