Дослід 1. Визначення карбонатної жорстк oсті
Гідрокарбонати кальцію і магнію у воді піддаються гідролізу і створюють лужне середовище: НСО3- + Н2О ® Н2СО3 + ОН-. Тому наявність гідрокарбонатів у воді легко знайти метилоранжем, що у лужному середовищі приймає жовте забарвлення.
Якщо до води, що містить гідрокарбонати, додати соляну кислоту, то іони водню будуть взаємодіяти з іонами НСО3- по рівнянню: НСО3-+Н+ = Н2СО3 = Н2О+СО2.
Коли настає кінець реакції (момент еквівалентності), жовте забарвлення метилоранжу перетворюється в жовтогаряче.
Хід роботи:
Відмірюють за допомогою мірного циліндру в дві колби по 100 мл води зазначеної проби і додають у кожну по 2-3 краплі метилоранжу. Одна з колб буде служити контрольною.
Визначають рівень соляної кислоти в бюретці.
Додають по краплях соляну кислоту, збовтуючи розчин, поки жовте забарвлення не стане жовтогарячим.
Визначають рівень кислоти після титрування.
Дослід повторюють. У випадку появи рожевого фарбування (надлишок кислоти), дослід необхідно переробити.
Для розрахунків приймають середній результат. Розрахунок тимчасової жорсткості проводять по формулі: Ж = .
Дослід 2. Визначення загальної жорсткісті води
Спосіб заснований на осадженні іонів Са2+ і Mg2+ розчином лужної суміші, що складається з NaOH і Na2CO3:
Са(НСО3)2+2NaOH ®СаСО3¯+Na2CO3+2H2O
CaSO4+ Na2CO3® CaCO3¯+Na2SO4.
Лужну суміш беруть у надлишку. Частина суміші, що непрореагувала, визначається титруванням 0,1 н. соляною кислотою (метод зворотного титрування).
Хід роботи:
Відмірюють за допомогою мірного циліндру в термостійку колбу 100 мл досліджуваної води. У ту ж колбу додають 20 мл 0,1 н. розчину лужної суміші (10 мл 0,1 н. NaOH і 10 мл 0,1 н. Na2CO3).
Кип'ятять розчин протягом 3-х хвилин, а потім дають йому охолонути.
Охолоджений розчин фільтрують через складчастий фільтр. (Фільтрат містить непрореаговану частину лужної суміші).
До фільтрату додають 2-3 краплі метилоранжу.
Титрують фільтрат 0,1 н. соляною кислотою до переходу забарвлення в жовтогарячий колір.
Обчислюють загальну жорсткість води за формулою:
Жз = , де Жз – загальна жорсткість води, м екв/л, Vл – об¢єм розчину лужної суміші, мл, С(н) л – нормальна концентрація розчину лужної суміші, Vк – об¢єм розчину кислоти, витраченої на титрування, V
– об¢єм води, мл.
Визначають постійну жорсткість води: від загальної жорсткості води віднімають тимчасову.