Методики решения задач: а) по определению концентрации растворов

Содержание вещества в определённом объёме или массовом количестве раствора называется его концентрацией. Способы выражения концентрации растворов могут быть различными, в водоподготовке наиболее часто применяются следующие.

Проценты по массе С_м , %, которые показывают массу вещества в 100 единицах массы раствора:

С_м = q_в/(V*P_p*10³)*100

где V – объём раствора, л; qв – масса вещества, растворённого в объёме V, г; pp – плотность растворов, г/ см³.

Объёмная концентрация С₀, г/л, показывает содержание вещества в единице объёма раствора. Объёмная концентрация может быть определена в формуле

С_o = q_в / V

Молярная концентрация См, г – моль/л, показывает количество грамм – молей данного вещества, растворённого в литре раствора и может быть определена по формуле

С_м = С_o/М = q_в / (VM)

В водоподготовке чаще концентрацию веществ выражают количеством миллиграмм – эквивалентов вещества, находящимся в литре раствора. Эквивалентом [Э] данного вещества называется количество его массы, соответствующее в данной реакции единице валентности, т.е. одному атому водорода или другого одновалентного элемента. Для определения значения [Э] необходимо молекулярную массу вещества разделить на его валентность в данной реакции:

Э =

Значение эквивалента не является постоянным, т.к. зависит от типа реакции, т.о., чтобы выразить концентрацию раствора, например, в миллиграмм – эквивалентах на литр, необходимо количество растворённого в литре раствора вещества, выраженное в миллиграммах, разделить на его

эквивалентную массу: С_э = =

Кроме миллиграмм – эквивалента, в водоподготовке применяется единица в 1000 раз меньше, называемая микрограмм – эквивалентом ( мкг – экв/л ): 1 мкг – экв/ л = 0.001 мг/л = 0.000001 г- экв/л.

Задача 1.

Анализ сырой воды следующий ( в мг/л ): Na⁺ = 73.6; Са²⁺ = 74.7; Mg²⁺ = 19.5; NH₄⁺ = 3.8; SO₄²⁻ = 231.8; CL⁻ = 59.0; NO₂⁻ = 0.03; NO₃⁻ = 0.98; жёсткость (Ж₀) = 5.33 мг-экв/ л; (щёлочность) Щ₀ = 2.24 мг-экв/ л. Проверить точность выполнения анализа.

Решение. Вначале необходимо выразить концентрацию всех ионов в эквивалентной форме, делением данной объёмной концентрации на эквивалентную массу соответствующего иона:

Na⁺ = = 3.12 мг-экв/ л