Определение общей жесткости воды

1. Освоить метод комплексонометрического титрования;

2. Ознакомиться с методом определения жесткости воды.

Определение основано на тировании воды, содержащей ионы кальция и магния, стандартным раствором трилона Б с индикатором: эриохром чёрный Т.

Метод комплексонометрии получил широкое применение потому, что трилон Б легко образует со многими катионами достаточно прочные и растворимые в воде внутрикомплексные соединения

Методика выполнения:

Поместите 100 мл исследуемой воды в коническую колбу. Прибавьте 20 мл аммонийного буферного раствора (рН = 10) и на кончике шпателя – несколько кристалликов индикатора эриохрома черного Т или кислотного хром темно-синего. Раствор перемешайте, после появления винно-красной окраски титруйте 0,05 н. раствором трилона Б до перехода окраски в синюю. Титрование повторите не менее трех раз, до получения хорошо сходимых результатов.

Результаты рассчитайте в ммоль экв/л.

Протокол анализа:

Объем воды V=__ _____________________________________________________

Объем трилона Б, пошедшего на титрование

Химизм процесса:

Ca²⁺ + HInd^2- = CaInd ^- + H ⁺ ; Mg²⁺ + HInd^2- = MgInd ^- + H ⁺

CaInd ^- + Na₂H₂Y = Na₂CaY + HInd ^- + H ⁺

винно-красный синий

MgInd ^- + Na₂H₂Y = Na₂MgY + HInd ^- + H ⁺

винно-красный синий

Устойчивость внутрикомплексных солей кальция и магния зависит от рН раствора, поэтому для достижения оптимальных условий проведения реакции добавляют аммиачный буферный раствор.

Основным условием комплексонометрического титрования является требование, предъявляемое к реакции, которая должна протекать таким образом, чтобы в точке эквивалентности определяемые катионы были практически полностью связаны в комплекс. Причем константа нестойкости таких комплексов должна быть очень незначительной. Определяемые катионы должны образовывать с индикатором комплексы, отличающиеся меньшей прочностью, чем их комплексы с комплексоном.

Пример. На титрование 100 мл воды пошло в среднем 10,22 мл 0,0500 н. раствора трилона Б. Определить общую жесткость воды.

На титрование 100 мл воды пошло 10,22 мл 0,0500 н. раствора соляной кислоты, а на 1000 мл:

Ж = (10,22 × 0,0500 / 100) 1000 = 5,11 ммоль экв/л.

Расчеты:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Выводы:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вопросы для защиты лабораторной работы:

1. Что такое жесткость воды, и в каких единицах она измеряется?

2. Что такое временная жесткость и как она устраняется? Напишите уравнение реакции.

3. Какие соединения можно определять методом комплексонометрического титрования?

4. Как фиксируют точку эквивалентности в методах комплексонометрического титрования?

5. Что такое ЭДТА? Трилон Б? Комплексон III?

6. В чем сущность метода комплексонометрии: основное уравнение реакции, рабочие растворы, индикаторы?

7. Как рассчитывают молярные массы эквивалентов?

8. Какие химические процессы протекают при титровании с металлохромными индикаторами?

9. Напишите уравнение реакции образования внутрикомплексного соединения Pb²⁺с трилоном Б.

10. Рассчитайте молярную концентрацию эквивалента и титр раствора, содержащего в 500 мл 2,0388г двуводного кристаллогидрата комплексона III.

11. Какое количество (г) безводного комплексона III необходимо для приготовления 250 мл 0,1моль/л раствора?

12. Титр трилона Б равен 0,001861 г/мл. Рассчитайте нормальность трилона Б.

13. Сколько граммов ЭДТА (Na₂C₁₀H₁₁O₈N₂ ^. 2H₂O) необходимо взять для приготовления 500,0 мл 0,05 М раствора. Рассчитайте титр и титр по кальцию полученного раствора.

14. Что такое общая жесткость воды, как ее можно определить?

15. Как повысить селективность комплексонометрического титрования?

16. Почему в комплексонометрии столь большое значение имеет рН раствора?

17. Дайте определение комплексонатам и комплексонам.

18. Что такое хелатный эффект?

19. Чем отличается внутрикомплексное соединение от хелата?

20. Приведите примеры прямого, обратного комплексонометрического титрования?