Лабораторна робота № 2.7

Визначення загальної твердості води

Мета роботи: 1. Визначити загальну твердість во­до­про­від­ної води з системи центрального водопостачання.

2. Здобути практичні навички титрування і використання ін­ди­ка­тор­них систем у комплексонометрії.

1. Загальні відомості

Метод ґрунтується на утворенні стійких комплексів ЕДТА з іонами Ca²⁺ та Mg²⁺ при рН » 10 при наявності індикатору. Визна­ченню заважають: мідь, цинк, марґанець, високий вміст карбонатів, біологічні компоненти. Проте, у водопровідній воді вміст цих домішок невеликий і додаткову очистку вважаємо за непотрібну.

2. Реактиви й обладнання

Етилендиамінтетраацетат натрію, с(Na₂H₂Y) » 0,05 моль/л, кон­цен­тра­цію якого точно визначено у лабораторній роботі 2.5;

Етилендиамінтетраацетат натрію, попередній розчин, розведений (вживаючи піпетку та мірну колбу) у 2 рази (цю операцію можна виконати для групи студентів);

Буферний розчин (рН » 9,8): 10 г хлориду амонію (NH₄Cl) роз­чи­ня­ють у дистильованій воді, додають 50 мл розчину аміаку (з масовою часткою 25 %) й доводять до загального об’єму 500 мл дистильо­ваною водою; розчин зберігають у щільно закритій скляній тарі;

Розведений буферний розчин: попередній розчин розводять у 5 разів: відбирають 20 мл розчину в мірну колбу місткістю 100 мл доводять до мітки, додаючи дистильовану воду;

Еріохром чорний (індикаторна суміш): 0,25 г. індикатора змішують з 50 г сухого хлорида натрія, ретельно розтертого в ступці;

Дистильована вода;

Фільтрувальний папір;

Фарфорова ступка для розтирання;

Конічні колби місткістю 250-300 мл; хімічний стакан;

Бюретка місткістю 25 мл.

3. Хід роботи

У конічну колбу для титрування вміщують 100 мл досліджуваної води, (або менший точно виміряний об’єм, з тим, щоб сумарний вміст іонів кальцію та маґнію не перевищував 0,25 ммоль). Додають 10 мл буферного роз­чину, попередньо розведеного у 5 разів (2 мл стандарт­ного буфера), приблизно 0,1 г сухої індикаторної суміші й зразу титрують розчином ЕДТА, сильно перебовтуючи до зміни забарвлення до синього з зеленкуватим відтінком. Якщо на тит­рування витрачено більше ніж 20 мл розчину титранту, то це вказує на завеликий вміст іонів кальцію та маґнію: тоді титрування повторюють, взявши менший об’єм води й розвівши його до 100 мл дистильованою водою.

Обробка результатів

Загальну твердість води Х, ммоль/л обчислюють за формулою

X = {1000 · v · c} / v_x,

де v – об’єм розчину ЕДТА, що витрачено на титрування, мл;

с – точна концентрація розчину титранту, моль/л;

v_x – об’єм води, що взято для визначення твердості, мл.

Відносна різниця між повторними визначеннями не має перевищувати 2 %.