Умягчение воды

Опыт №1. Определение временной жёсткости

Временная жёсткость определяется путём титрования пробы воды раствором соляной кислоты. Для этого необходимо отмерить мерным цилиндром в две конические колбы по 50 см³ воды и, прибавив к каждой по 2 капли индикатора (метилоранжа), оставить одну для контроля, а во вторую приливать по каплям из бюретки 0,1 М раствор НС1 до тех пор, пока окраска метилоранжа из жёлтой резко перейдёт в оранжевую. Расчёт временной жёсткости Ж_вр, моль/дм³, производится по формуле

Ж_вр.= ,

где V_к– объём кислоты, пошедший на титрование, см³;

С_к – молярная концентрация раствора кислоты, моль/дм³;

V_в– объём пробы воды, см³.

Опыт №2. Определение общей жёсткости

Общую жёсткость определяют титрованием пробы воды раствором трилона Б в присутствии индикатора – эриохром чёрного Т. Наиболее точный результат получается при рН=8ч11, поэтому для создания такой среды прибавляют в пробирку аммиачно-буферную смесь (NH₄ОH+NH₄C1).

Для этого взять 50 см³ воды, прибавить 5 см³ буферной смеси, 5–6 капель индикатора и титровать раствором трилона Б известной концентрации до перехода окраски из розово-красной в зеленовато-синюю.

Расчёт общей жёсткости ведут по формуле

Ж_общ.= , ммоль/дм³

где V_T – объём раствора трилона Б, пошедший на титрование пробы, см³;

–молярная концентрация эквивалента раствора трилона Б, моль/дм³;

V_В – объём пробы воды, см³.

Постоянную жёсткость Ж_пост, ммоль/дм³, определяют по разности:

Ж_пост=Ж_общ - Ж_вр .

Опыт №3. Уменьшение жёсткости с помощью катионитной обработки воды

Пробу воды, для которой определена временная и постоянная жёсткости, пропустить через колонку с катионитом КУ-1 4–5 раз. После катионитной обработки воды определить её временную и постоянную жёсткости. Делают вывод относительно эффективности этого процесса.

Опыт №4. Обессоливание воды с помощью ионитной обработки воды

Через катионит КУ-1 в Н-форме пропустить 100 мл водопроводной воды, предварительно замерив кондуктометром ее электропроводность л₀. Замерить электропроводность фильтрата 1 с помощью кондуктометра л₁. После того, как вся вода стечет с катионита, отфильтровать ее через слой анионита, собирая фильтрат 2 в другую колбу с последующим замером его электропроводности л₂. Повторить цикл из последовательного прохождения обессоливаемого образца воды еще раз. Сделать вывод относительно эффективности процесса обессоливания.

Контрольные вопросы

1. Что понимают под термином «жёсткость воды»?

2. Какие соли обусловливают временную и постоянную жёсткости воды?

3. В каких единицах измеряется жёсткость?

4. Указать методы умягчения и обессоливания воды.

5. Какими методами можно определить временную и постоянную жёсткости; какие реакции лежат в основе этих методов?

6. К 1 м³ воды прибавили 132,5 г карбоната натрия. На сколько ммоль/дм³ понизилась её жёсткость?

7. Опишите химизм обессоливания и объясните наблюдаемую при этом динамику изменения электропроводности водных растворов