Ход выполнения работы. Обработка результатов
ОПЫТ 1. Определение общей щёлочности воды
В титровальную колбу наливают 100 мл испытуемой воды, 2 – 3 капли раствора метилоранжа и титруют раствором соляной кислоты до установления точки эквивалентности по появлению заметной оранжевой окраски. Фиксируют уровень раствора кислоты в бюретке. Проводят не менее 3-х титрований.
Расчёт общей щёлочности воды осуществляют по формуле:
,
где ЩО – общая щёлочность воды, ммоль-экв/л;
СН – концентрация кислоты, моль-экв/л;
V1 – объём титрованного раствора кислоты, пошедшего на титрование воды, мл;
V2 – объём анализируемой воды, мл;
1000 – переводной коэффициент.
Результаты титрования включают в табл. 10.
Таблица 10
Общая щёлочность воды
|
Образец воды |
Объём воды, мл |
Объём раствора кислоты, мл |
Концентрация кислоты, моль-экв/л |
Общая щёлочность, ммоль-экв/л |
|
Водопроводная (питьевая) вода |
100 100 100 |
|
0,1 0,1 0,1 |
|
|
Контрольный образец |
100 100 100 |
|
0,1 0,1 0,1 |
|
Опыт 2. Определение свободной щёлочности воды
В титровальную колбу наливают 100 мл испытуемой воды, прибавляют 2 – 3 капли раствора фенолфталеина и титруют раствором кислоты до обесцвечивания. Фиксируют уровень раствора кислоты в бюретке. Проводят не менее 3-х титрований.
Расчёт свободной щёлочности воды осуществляют по формуле:
,
где ЩС –свободная щёлочность воды, ммоль-экв/л;
СН – концентрация кислоты, моль-экв/л;
V1 – объём титрованного раствора кислоты, пошедшего на титрование воды, мл;
V2 – объём анализируемой воды, мл;
1000 – переводной коэффициент.
Результаты титрования включают в табл. 11.
Таблица 11
Свободная щёлочность воды
|
Образец воды |
Объём воды, мл |
Объём раствора кислоты, мл |
Концентрация кислоты моль-экв/л |
Свободная щёлочность, ммоль-экв/л |
|
Контрольный образец |
100 100 100 |
|
0,1 0,1 0,1 |
|
Требования к отчёту
Письменный отчёт по данной лабораторной работе должен включать:
1.) название лабораторной работы;
2.) определения понятий: щёлочность, общая щёлочность, активная щёлочность, свободная щёлочность;
3.) перечень оборудования и реактивов;
4.) названия опытов, формулы для расчёта ЩО и ЩС и результаты измерений в виде таблиц.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ
1. Что понимают под щёлочностью воды? Чем она обусловлена?
2. Какие виды щёлочности выделяют? Что характеризует активную щёлочность?
3. Что называют общей щёлочностью воды? Присутствием, каких веществ она создаётся?
4. Как аналитически определяют общую щёлочность воды?
5. Что называют свободной щёлочностью воды?
6. При каких значениях рН в воде присутствует общая щёлочность?
7. При каких значениях рН в воде присутствует свободная щёлочность?
Лабораторная работа №6
рН водно-дисперсных систем
Цель занятия: научить студентов определять характер среды водно-дисперсных систем, зная состав испытуемых проб, с экспериментальным подтверждением значения рН.
Химически чистая вода, являясь очень слабым электролитом (амфолитом), диссоциирует по уравнению:
Н2О = Н+ + ОН−
Ионное уравнение воды, представляющее собой произведение активных концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов, при данной температуре есть величина постоянная, называемая константой воды.
При комнатной температуре (22о С)
КВ = [Н+]·[OH−] = 10-14.
Водородный показатель (рН) – это отрицательный десятичный логарифм от концентрации ионов водорода: рН = - lg [Н+].
Гидроксильный показатель (рОН) – это отрицательный десятичный логарифм от концентрации ионов ОН−: рОН = - lg [ОН−].
В химически чистой воде при 22о С
[Н+]=[OH−]= 10-7 моль/л, соответственно рН = рОН = 7.