Общая химическая технология. Чебунина Е.И - 17 стр.

UptoLike

17
2.4.
Примеры решения типовых задач.
1
. К 100 мл исследуемой воды было прибавлено 10
мл 0,0105 н. раствора марганцовокислого калия. После 10
мин кипячения прилито 10 мл 0,01н. раствора щавелевой ки-
слоты, на титрование избытка которой пошло 2 мл раствора
перманганата KMnO
4
. Определить окисляемость воды в пе-
ресчёте на кислород.
Решение. Общий объём 0,0105н.раствора перман-
ганата KMnO
4
составляет:
10,0+2,0=12,0(мл)
Из них пошло:a)на титрование щавелевой кислоты
)(52,9
0105,0
1001,0
мл=
;
б) на окисление органических примесей в 100 мл ис-
следуемой воды
12,0-9,52=2,48 ( мл)
Окисляемость исследуемой воды вычисляется по
формуле:
OH
KMnOKMnOKMnO
V
VэквH
водыьокислемост
2
444
1000
=
,
где V
KMnO4
расход раствора соли K
MnO4
на титрование ор-
ганических примесей (в мл);
н
KMnO4
- нормальность раствора перманганата;
экв
KMnO4
эквивалент соли
KMnO4.
В нашем примере окисляемость воды будет равна:
0,010531,62,481000
= 8,22 (мг/л),
100
где 31,6 – эквивалент марганцовокислого калия.
По уравнению (5) находим окисляемость воды (в пересчете
на кислород):
316,06 мг перманганата KMnO
4
при окислении примесей дают 80 мг О
2
,
8,22 мг Х мг
Откуда
X=8,2280/316,06=2,08 (мг/л) О
2.
2. В 5 м
3
воды содержится 250 г ионов кальция и
135г ионов магния. Определить общую жесткость воды.
Решение. Найдем содержание ионов кальция и маг-
ния (в мг/л) в воде:
2501000
= 50 (мг/л) ионов Ca
2+
51000
1351000
=27 (мг/л) ионов Mg
2+
.
51000
1мг-экв жесткости отвечает содержанию 20,04
мг/л ионов Ca
2+
или 12,16 мг/л ионов Mg
2+
; следовательно,
Ж
о
=50/20,04 + 27/12,16= 4,715 (мг-экв/л).
Вода умеренно жесткая.
3.
Жесткость воды равна 5,4 мг-экв ионов кальция в
1л воды. Какое количество тринатрийфосфата Na
3
PO
4
необ-
ходимо взять, чтобы понизить жесткость 1т воды практи-
чески до нуля.
Решение. Определим содержание ионов кальция в 1
л воды:
5,420,04=108,22 (мг) ионов Ca
2+
В тонне воды
108,221000=108220 (мг), или 108,22г.
По уравнению реакции
3Ca
2+
+2Na
3
PO
4
=Ca
3
(PO
4
)
2
+6Na
+
,
340,08 2164
где 40,08 и 164 – атомная и молекулярная массы соответст-
венно Ca и Na
3
PO
4
.
Количество тринатрийфосфата, необходимое для умягче-
ния 1 т воды, составляет (теоретически):
на 340,08 г Ca требуется 2164 г Na
3
PO
4
, а
на 108,22 г x г
                                                                                                                             17
       2.4.    Примеры решения типовых задач.                          Откуда
                                                                              X=8,22⋅80/316,06=2,08 (мг/л) О2.
       1. К 100 мл исследуемой воды было прибавлено 10                        2. В 5 м3 воды содержится 250 г ионов кальция и
мл 0,0105 н. раствора марганцовокислого калия. После 10                135г ионов магния. Определить общую жесткость воды.
мин кипячения прилито 10 мл 0,01н. раствора щавелевой ки-                      Решение. Найдем содержание ионов кальция и маг-
слоты, на титрование избытка которой пошло 2 мл раствора               ния (в мг/л) в воде:
перманганата KMnO4. Определить окисляемость воды в пе-                       250⋅1000 = 50 (мг/л) ионов Ca2+
ресчёте на кислород.                                                         5⋅1000
          Решение. Общий объём 0,0105н.раствора перман-
ганата KMnO4 составляет:                                                      135⋅1000 =27 (мг/л) ионов Mg2+ .
       10,0+2,0=12,0(мл)                                                      5⋅1000
 Из них пошло:a)на титрование щавелевой кислоты                                 1мг-экв жесткости отвечает содержанию 20,04
          0,01 • 10                                                    мг/л ионов Ca2+ или 12,16 мг/л ионов Mg2+; следовательно,
                    = 9,52 ( мл) ;
           0,0105                                                             Жо=50/20,04 + 27/12,16= 4,715 (мг-экв/л).
       б) на окисление органических примесей в 100 мл ис-                     Вода умеренно жесткая.
следуемой воды                                                                3. Жесткость воды равна 5,4 мг-экв ионов кальция в
       12,0-9,52=2,48 ( мл)                                            1л воды. Какое количество тринатрийфосфата Na3PO4 необ-
       Окисляемость исследуемой воды вычисляется по                    ходимо взять, чтобы понизить жесткость 1т воды практи-
формуле:                                                               чески до нуля.
                                H KMnO4 ⋅ эквKMnO4 ⋅ VKMnO4 ⋅ 1000            Решение. Определим содержание ионов кальция в 1
       окислемость воды =                                          ,   л воды:
                                              VH 2 O
                                                                              5,4⋅20,04=108,22 (мг) ионов Ca2+
где VKMnO4 – расход раствора соли KMnO4 на титрование ор-              В тонне воды
ганических примесей (в мл);                                                   108,22⋅1000=108220 (мг), или 108,22г.
нKMnO4- нормальность раствора перманганата;                             По уравнению реакции
 эквKMnO4 – эквивалент соли KMnO4.                                            3Ca2++2Na3PO4=Ca3(PO4)2+6Na+,
 В нашем примере окисляемость воды будет равна:                               3⋅40,08 2⋅164
       0,0105⋅31,6⋅2,48⋅1000 = 8,22 (мг/л),                            где 40,08 и 164 – атомная и молекулярная массы соответст-
       100                                                             венно Ca и Na3PO4.
где 31,6 – эквивалент марганцовокислого калия.                          Количество тринатрийфосфата, необходимое для умягче-
По уравнению (5) находим окисляемость воды (в пересчете                ния 1 т воды, составляет (теоретически):
на кислород):                                                                   на 3⋅40,08 г Ca требуется 2⋅164 г Na3PO4, а
316,06 мг перманганата KMnO4 при окислении примесей дают 80 мг О2,
        8,22 мг                                     Х мг                        на 108,22 г                x г