Гидрохимический анализ. Стойкова Е.Е - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

- -
33
ОН
–
, СО
3
2–
и НСО
3
–
. Величина карбонатной жесткости рассчитывается с учетом
эквивалентных масс участвующих в реакциях карбонат- и гидрокарбонат-
анионов. В результате титрования карбоната и гидрокарбоната, которое может
выполняться как параллельно в разных пробах, так и последовательно в одной и
той же пробе, для расчета значений концентраций необходимо определить
общее количество кислоты в миллилитрах, израсходованной
на титрование
карбоната (V
K
) и гидрокарбоната (V
ГК
). Следует иметь в виду, что при
определении потребления кислоты на титрование по метилоранжу (V
МО
)
происходит последовательное титрование и карбонатов, и гидрокарбонатов. По
этой причине получаемый объем кислоты V
МО
содержит соответствующую
долю, обусловленную присутствием в исходной пробе карбонатов, перешедших
после реакции с катионом водорода в гидрокарбонаты, и не характеризует
полностью концентрацию гидрокарбонатов в исходной пробе. Следовательно,
при расчете концентраций основных ионных форм, обуславливающих
потребление кислоты, необходимо учесть относительное потребление кислоты
при титровании по фенолфталеину (V
Ф
) и метилоранжу (V
МО
). Рассмотрим
несколько возможных вариантов, сопоставляя величины V
Ф
и V
МО
.
1. V
Ф
= 0. Карбонаты, а также гидроксо-анионы в пробе отсутствуют,
и потребление кислоты при титровании по метилоранжу может быть
обусловлено только присутствием гидрокарбонатов.
2. V
Ф
≠ 0, причем 2V
Ф
< V
МО
. В исходной пробе отсутствуют гидроксо-
анионы, но присутствуют и гидрокарбонаты, и карбонаты, причем доля
последних эквивалентно оценивается как V
К
= 2V
Ф
, а гидрокарбонатов – как V
ГК
= V
МО
– 2V
Ф
.
3. 2V
Ф
= V
МО
. Гидрокарбонаты в исходной пробе отсутствуют, и
потребление кислоты обусловлено содержанием практически только карбонатов,
которые количественно переходят в гидрокарбонаты. Именно этим объясняется
удвоенное, по сравнению с V
Ф
, потребление кислоты V
МО
.
4. 2V
Ф
> V
МО
. В данном случае в исходной пробе гидрокарбонаты
отсутствуют, но присутствуют не только карбонаты, но и другие потребляющие
кислоту анионы, а именно – гидроксо-анионы. При этом содержание последних
эквивалентно составляет V
ОН
= 2V
Ф
– V
МО
. Содержание карбонатов можно
рассчитать, составив и решив систему уравнений:
V
К
+ V
ОН
= V
МО
.
V
ОН
= 2V
Ф
– V
МО
.
_________________________________________
V
К
= 2(V
МО
- V
Ф
)
5. V
Ф
= V
МО
. В исходной пробе отсутствуют и карбонаты, и
гидрокарбонаты, и потребление кислоты обусловлено присутствием сильных
щелочей, содержащих гидроксо-анионы.
Присутствие свободных гидроксо-анионов в заметных количествах
(случаи 4 и 5) возможно только в сточных или загрязненных водах.
Массовые концентрации анионов (не солей!) рассчитываются на
основании уравнений реакций потребления кислоты карбонатами (С
К
) и
гидрокарбонатами (С
ГК
) в мг/л по формулам: 
ОН– , СО32– и НСО3–. Величина карбонатной жесткости рассчитывается с учетом
эквивалентных масс участвующих в реакциях карбонат- и гидрокарбонат-
анионов. В результате титрования карбоната и гидрокарбоната, которое может
выполняться как параллельно в разных пробах, так и последовательно в одной и
той же пробе, для расчета значений концентраций необходимо определить
общее количество кислоты в миллилитрах, израсходованной на титрование
карбоната (VK) и гидрокарбоната (VГК). Следует иметь в виду, что при
определении потребления кислоты на титрование по метилоранжу (VМО)
происходит последовательное титрование и карбонатов, и гидрокарбонатов. По
этой причине получаемый объем кислоты VМО содержит соответствующую
долю, обусловленную присутствием в исходной пробе карбонатов, перешедших
после реакции с катионом водорода в гидрокарбонаты, и не характеризует
полностью концентрацию гидрокарбонатов в исходной пробе. Следовательно,
при расчете концентраций основных ионных форм, обуславливающих
потребление кислоты, необходимо учесть относительное потребление кислоты
при титровании по фенолфталеину (VФ) и метилоранжу (VМО). Рассмотрим
несколько возможных вариантов, сопоставляя величины VФ и VМО.
      1.     VФ = 0. Карбонаты, а также гидроксо-анионы в пробе отсутствуют,
и потребление кислоты при титровании по метилоранжу может быть
обусловлено только присутствием гидрокарбонатов.
      2.     VФ ≠ 0, причем 2VФ < VМО. В исходной пробе отсутствуют гидроксо-
анионы, но присутствуют и гидрокарбонаты, и карбонаты, причем доля
последних эквивалентно оценивается как VК = 2VФ, а гидрокарбонатов – как VГК
= VМО – 2VФ.
      3.     2VФ = VМО. Гидрокарбонаты в исходной пробе отсутствуют, и
потребление кислоты обусловлено содержанием практически только карбонатов,
которые количественно переходят в гидрокарбонаты. Именно этим объясняется
удвоенное, по сравнению с VФ, потребление кислоты VМО.
      4.     2VФ > VМО. В данном случае в исходной пробе гидрокарбонаты
отсутствуют, но присутствуют не только карбонаты, но и другие потребляющие
кислоту анионы, а именно – гидроксо-анионы. При этом содержание последних
эквивалентно составляет VОН = 2VФ – VМО. Содержание карбонатов можно
рассчитать, составив и решив систему уравнений:
                                VК + VОН = VМО.
                               VОН = 2VФ – VМО.
                             _________________________________________

                               VК = 2(VМО - VФ)
      5.     VФ = VМО. В исходной пробе отсутствуют и карбонаты, и
гидрокарбонаты, и потребление кислоты обусловлено присутствием сильных
щелочей, содержащих гидроксо-анионы.
      Присутствие свободных гидроксо-анионов в заметных количествах
(случаи 4 и 5) возможно только в сточных или загрязненных водах.

      Массовые концентрации анионов (не солей!) рассчитываются на
основании уравнений реакций потребления кислоты карбонатами (СК) и
гидрокарбонатами (СГК) в мг/л по формулам:



                                           - 33 -

Страницы