карбон
РЕФЕРАТ
„Твердість води”
План
1. Визначення твердості води.
2. Твердість води.
3. Кругообіг карбонату у природі.
Використана література.
1. Визначення твердості води
Твердість води визначається кількістю розчинених у ній солей вугільної, сірчаної, хлор-водневої, фосфорної, азотної кислот, переважно кальцію і магнію. В деяких випадках твердість води зумовлена присутністю солей калію, нагрію, заліза (II), марганцю (II), алюмінію. Ці елементи в природних умовах потрапляють у воду внаслідок впливу вуглекислого газу на карбонатні мінерали або в результаті біохімічних процесів, що проходять у зволожених шарах ґрунту.
Практично розрізняють три види твердості: загальну, ліквідну і постійну. Загальна твердість - не твердість сирої води, зумовлена всіма сполуками кальцію і магнію (іноді заліза і марганцю), незалежно від того, з якими аніонами вони зв'язані. Постійна твердість - твердість води після одногодинного кип'ятіння. Вона викликана присутністю сульфатів і хлоридів кальцію, заліза, магнію, калію, натрію, тобто солей, які не дають осаду при кип'ятінні. Ліквідна твердість спричинена наявністю у воді гідрокарбонатів кальцію Са(НСО3)2, менше магнію Мg(НСO3)2, які видаляються при кип'ятінні, осідаючи на стінках посуду у вигляді накипу (СаСОз, МgСОз). Таким чином, ліквідна твердість є частиною загальної твердості, яку можна обчислити за різницею між загальною і постійною твердістю. Карбонатна твердість зумовлена присутністю у воді карбонатів і гідрокарбонатів кальцію і магнію (іноді калію, натрію, алюмінію, марганцю, заліза). При кип'ятінні гідрокарбонати кальцію і магнію розкладаються:
Са(НСО3)2=СаСО3 +Н20 + С02 ;
Мg(НСО3)2 = МgНСО3 + Н20 + С02 ..
Карбонати кальцію і магнію, що утворилися, випадають в осад і тому вода втрачає частину твердості.
Карбонатна твердість часто збігається з ліквідною твердістю, але прирівнювати їх одну до одної не можна. При кип'ятінні ліквідовується переважно та частина карбонатної твердості, яка залежала від гідрокарбо-нату кальцію. При великій кількості у воді гідрокарбонату магнію різниця між карбонатною і ліквідною твердістю буває досить значною.
Твердість води залежить також від хімічного складу ґрунту, через який проходить вода, вмісту у воді оксиду вуглецю (IV), ступеня забруднення її органічними речовинами.
Загальна твердість води, згідно з ГОСТом 2874-82 "Вода питна", повинна бути не вище 7 мг,екв/дм3; для водопроводів, які подають воду без спеціальної обробки, при узгодженні з органами СЕС, допускається до 10 мг*екв/дм\. Дуже тверда вода має неприємний смак, може погіршувати протікання ниркокам'яної хвороби.
Метод ґрунтується на утворенні міцної комплексної сполуки трилону Б (двонатрієвої солі етилендіамідтетраоцтової кислоти - ЕДТА) з іонами кальцію і магнію. Визначення проводять титруванням проби трилоном Б при рН=10 в присутності індикатора.
Якщо у воду, яка містить іони кальцію та магнію, внести індикатор, що дає зафарбовану сполуку з цими іонами, то при додаванні трилону Б відбудеться зміна кольору в точці еквівалентності, тобто коли трилон Б зв'яже іони кальцію і магнію в міцний комплекс. За кількістю доданого розчину трилону Б визначають загальну твердість досліджуваної води.
а) Визначення загальної твердості води трилонометричним методом
Твердість води показує концентрацію в ній катіонів лужноземельних металів, перш за все кальцію та магнію. Ці елементи в природних умовах потрапляють у воду внаслідок впливу вуглекислого газу па карбонатні мінерали або біохімічних процесів, що проходять у зволожених шарах ґрунту.
Об'єм води для визначення загальної твердості повинен бути не менше
250 мл.
Якщо визначення твердості не може бути проведене в день відбору проби, то відміряний об'єм води, розведений дистильованою водою 1:1, допускається залишати для визначення до наступного дня.
Проби води, призначені для визначення загальної твердості, не консервуються.
Обладнання
Колба на 250 мл; 2. Бюретка; 3. Проба води.
Реактиви
Для перевірки якості дистильованої води до 100 см3 додають 1 см3 буферного розчину і 5-7 крапель індикатора. В чистій воді з'явиться спік з бузковим відтінком забарвлення.
Буферний розчин. 10 г NН4СІ розчинити в дистильованій воді, додати 50 мл 25 %-го розчину аміаку (NН4ОН) і довести до 500 мл дистильованою водою. Перерахувати кількості на кінцевий об'єм 20 мл.
Індикатор хромоген чорний. 500 мг хромогену чорного розчинити В 20 мл буферного розчину і довести об'єм етанолом в мірній колбі до 100 мл. Перерахувати кількості на кінцевий об'єм 5 мл. Розчин індикатора хромогену чорного стійкий протягом 10 діб. Допускається користування сухим індикатором. Для цього 0,25 г індикатора змішують з 50 г хлориду натрію, попередньо добре розтертого в ступці.
0,05 н водний розчин трилону Б (ЕДТА, М=292).
Хід аналізу
В колбу наливають 100 мл досліджуваної води, додають 5 мл буферного розчину та 7-8 крапель індикатора хромогену чорного. Забарвлення розчину - винне.
Розчин титрують 0,05 н розчином трилону Б до переходу забарвлення в зелено-синє.
Розрахунок проводять за формулою:
а* 0,05* 1000
x мг ек/вл =
V
де а - кількість трилону Б, використаного на титрування;
V - об'єм досліджуваної води, мл;
0,05 - нормальність титру.
б) Визначення кальцію трилонометричним методом із мурексидом
Обладнання та реактиви
Колба на 250 мл.
Бюретка.
Проба води.
Буферний розчин.
5. Індикатор мурексид (300 мг мурексиду розчинити в 100 мл дистильованої води).
0,05 н розчин трилону Б.
2. н. розчин NаОН.
Хід аналізу
І. У колбу налити 50 мл досліджуваної води, додати 5 мл 2 н. NаОН та 4-5 крапель індикатора мурексиду. Забарвлення блідо-рожеве.
Розчин титрують трилоном Б до появи бузкового забарвлення.
Розрахунки проводять за формулою:
а* 0,05* 1000
x мг ек/вл =
V
де: а - кількість трилону Б, використаного на титрування;
V - об'єм досліджуваної води, мл;
0,05 - нормальність титру.
в) Визначення магнію за розрахунками
Вміст магнію визначають як різницю загальної твердості води і кальцію.
2. Твердість води
Загальна твердість води переважно зумовлюється наявні-стю в ній гідрокарбонатів, хлоридів, сульфатів та інших
