Основы экологического мониторинга - 55 стр.

UptoLike

Рубрика: 

109
2.16 Определение жесткости природных вод
титриметрическим методом (по РД 52.24.395)
Жесткость воды - одно из важнейших свойств, имеющее боль-
шое значение при водопользовании. Если в воде находятся ионы ме-
таллов, образующие с мылом нерастворимые соли жирных кислот, то
в такой воде затрудняется образование пены при стирке белья или мы-
тье рук, в результате чего возникает ощущение жесткости. Жесткость
воды пагубно сказывается на трубопроводах при использовании воды
в тепловых сетях, приводя к образованию накипи. По этой причине в
воду приходится добавлять специальные «смягчающие» химикаты.
Жесткость воды обусловлена присутствием растворимых и ма-
лорастворимых солей-минералов, главным образом кальция (Са
2+
) и
магния (Mg
2+
). Кроме указанных, к солям жесткости относят также
соли стронция (Sr
2+
), цинка (Zn
2+
) и др. Жесткость воды, измеряется в
единицах эквивалентной концентрации (ГОСТ 6055) - количеством
моль/л или ммоль/л. При жесткости до 4 ммоль/л экв. вода считается
мягкой; от 4 до 8 ммоль/л экв. - средней жесткости; от 8 до 12 ммоль/л
экв. - жесткой; более 12 ммоль/л экв. - очень жесткой (встречается и
другая классификация воды по степеням жесткости).
Величина жесткости воды может варьировать в широких преде-
лах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбо-
ра, а также от сезона года, погодных условий. Общая жесткость воды в
озерах и реках тундры, например, составляет 0,1-0,2 ммоль/л экв., а в
морях, океанах, подземных водах достигает 80-100 ммоль/л экв. и да-
же больше (Мертвое мoрe). Жесткость, обусловленная хлоридами или
сульфатами, называется неустранимой (постоянной), т.к. эти соли ус-
тойчивы при нагревании и кипячении воды. Суммарная жесткость во-
ды, т.е. общее содержание растворимых солей кальция и магния, по-
лучила название общей жесткости. Допустимая величина общей же-
сткости для питьевой воды и источников централизованного водо-
снабжения составляет не более 7 ммоль/л экв. (в отдельных случаях -
до 10 ммоль/л экв.).
Метод измерений жесткости основан на способности ионов
кальция и магния в среде аммонийно-аммиачного буферного раствора
(рН 9-10) образовывать с трилоном Б малодиссоциированные ком-
плексные соединения. При титровании вначале связывается кальций,
образующий более прочный комплекс с трилоном Б, а затем магний.
110
Конечная точка титрования определяется по изменению окраски ин-
дикатора эриохрома черного Т от вишнево-красной (окраска соедине-
ния магния с индикатором) до голубой (окраска свободного индикато-
ра.
Цель работы определить жесткость в пробах воды.
Оборудование и реактивы:
весы лабораторные 2-го класса точности по ГОСТ 24104;
ГСО кальция 8065-95;
ГСО магния 7190-95;
колбы мерные по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 100, 250; 500 см
3
;
пипетки по ГОСТ 29227-91 вместимостью: 1, 2, 5, 10 см
3
;
бюретки по ГОСТ 29251-91 вместимостью: 25, 50, 100, 500 см
3
;
колбы конические по ГОСТ 25336-82 вместимостью: 50, 500 см
3
;
колонка хроматографическая диаметром 1,5-2,0 и длиной
025-30 см;
эксикатор по ГОСТ 25336-82;
шкаф сушильный лабораторный;
электроплитка по ГОСТ 14919-83.
печь муфельная;
трилон Б по ГОСТ 10652-73, ч.д.а.
цинк гранулированный по ТУ 6-09-5294-86, ч.д.а.
кальций углекислый по ГОСТ 4530-76, х.ч., и магний оксид по
ГОСТ 4526-75, х.ч.;
аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, ч.д.а.;
аммиак водный по ГОСТ 3760-79, ч.д.а;
натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, ч.д.а.;
натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, ч.д.а.;
натрий сернистый 9-водный по ГОСТ 2053-77, ч.д.а.,
или диэтилдитиокарбамат натрия по ГОСТ 8864-71, ч.д.а.;
кислота соляная по ГОСТ 3118-77, ч.д.а.;
эриохром черный Т;
гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456-79, ч.д.а.;
уголь активный;
квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329-77, ч.д.а.;
бария хлорид 2-водный по ГОСТ 4108-72, ч.д.а.
вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
универсальная индикаторная бумага (рН 1-10) по ТУ 6-09-1181-76;
     2.16 Определение жесткости природных вод                            Конечная точка титрования определяется по изменению окраски ин-
          титриметрическим методом (по РД 52.24.395)                     дикатора эриохрома черного Т от вишнево-красной (окраска соедине-
                                                                         ния магния с индикатором) до голубой (окраска свободного индикато-
                                                                         ра.
       Жесткость воды - одно из важнейших свойств, имеющее боль-
шое значение при водопользовании. Если в воде находятся ионы ме-              Цель работы – определить жесткость в пробах воды.
таллов, образующие с мылом нерастворимые соли жирных кислот, то
в такой воде затрудняется образование пены при стирке белья или мы-           Оборудование и реактивы:
тье рук, в результате чего возникает ощущение жесткости. Жесткость            – весы лабораторные 2-го класса точности по ГОСТ 24104;
воды пагубно сказывается на трубопроводах при использовании воды              – ГСО кальция 8065-95;
в тепловых сетях, приводя к образованию накипи. По этой причине в             – ГСО магния 7190-95;
воду приходится добавлять специальные «смягчающие» химикаты.                  – колбы мерные по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 100, 250; 500 см3;
       Жесткость воды обусловлена присутствием растворимых и ма-              – пипетки по ГОСТ 29227-91 вместимостью: 1, 2, 5, 10 см3;
лорастворимых солей-минералов, главным образом кальция (Са2+) и               – бюретки по ГОСТ 29251-91 вместимостью: 25, 50, 100, 500 см3;
магния (Mg2+). Кроме указанных, к солям жесткости относят также               – колбы конические по ГОСТ 25336-82 вместимостью: 50, 500 см3;
соли стронция (Sr2+), цинка (Zn2+) и др. Жесткость воды, измеряется в         – колонка хроматографическая диаметром 1,5-2,0 и длиной
единицах эквивалентной концентрации (ГОСТ 6055) - количеством                   025-30 см;
моль/л или ммоль/л. При жесткости до 4 ммоль/л экв. вода считается            – эксикатор по ГОСТ 25336-82;
мягкой; от 4 до 8 ммоль/л экв. - средней жесткости; от 8 до 12 ммоль/л        – шкаф сушильный лабораторный;
экв. - жесткой; более 12 ммоль/л экв. - очень жесткой (встречается и          – электроплитка по ГОСТ 14919-83.
другая классификация воды по степеням жесткости).                             – печь муфельная;
       Величина жесткости воды может варьировать в широких преде-             – трилон Б по ГОСТ 10652-73, ч.д.а.
лах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбо-            – цинк гранулированный по ТУ 6-09-5294-86, ч.д.а.
ра, а также от сезона года, погодных условий. Общая жесткость воды в          – кальций углекислый по ГОСТ 4530-76, х.ч., и магний оксид по
озерах и реках тундры, например, составляет 0,1-0,2 ммоль/л экв., а в           ГОСТ 4526-75, х.ч.;
морях, океанах, подземных водах достигает 80-100 ммоль/л экв. и да-           – аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72, ч.д.а.;
же больше (Мертвое мoрe). Жесткость, обусловленная хлоридами или              – аммиак водный по ГОСТ 3760-79, ч.д.а;
сульфатами, называется неустранимой (постоянной), т.к. эти соли ус-           – натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, ч.д.а.;
тойчивы при нагревании и кипячении воды. Суммарная жесткость во-              – натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, ч.д.а.;
ды, т.е. общее содержание растворимых солей кальция и магния, по-             – натрий сернистый 9-водный по ГОСТ 2053-77, ч.д.а.,
лучила название общей жесткости. Допустимая величина общей же-                  или диэтилдитиокарбамат натрия по ГОСТ 8864-71, ч.д.а.;
сткости для питьевой воды и источников централизованного водо-                – кислота соляная по ГОСТ 3118-77, ч.д.а.;
снабжения составляет не более 7 ммоль/л экв. (в отдельных случаях -           – эриохром черный Т;
до 10 ммоль/л экв.).                                                          – гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456-79, ч.д.а.;
       Метод измерений жесткости основан на способности ионов                 – уголь активный;
кальция и магния в среде аммонийно-аммиачного буферного раствора              – квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329-77, ч.д.а.;
(рН 9-10) образовывать с трилоном Б малодиссоциированные ком-                 – бария хлорид 2-водный по ГОСТ 4108-72, ч.д.а.
плексные соединения. При титровании вначале связывается кальций,              – вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
образующий более прочный комплекс с трилоном Б, а затем магний.               – универсальная индикаторная бумага (рН 1-10) по ТУ 6-09-1181-76;

                                 109                                                                    110