Примітка. При титруванні слід покласти під колбу аркуш білого паперу.

Визначення жорсткості води. Жорсткість – це властивість, зумовлена наявністю солей кальцію й магнію у вигляді сульфатів, хлоридів і бікарбонатів. Розрізняють тимчасову жорсткість, зумовлену бікарбонатами, і сталу, яка залежить від кількості сульфатів і хлоридів. Тимчасову жорсткість можна усунути кип'ятінням води, в результаті чого бікарбонати переходять в карбонати й випадають в осадок. Цим пояснюється поява накипу в чайниках, бойлерах, котлах водяного бо опалення, трубах тощо, це явище завдає значних економічних збитків (порушення роботи опалювальних систем, необхідність міняти труби чи промивати їх кислотами тощо). Жорстка вода значно утруднює процес миття і прання, оскільки іони кальцію й магнію вступають в сполуки з милом, утворюючи нерозчинні у воді згустки. Стала жорсткість води не може бути усунена кип'ятінням. Поява сульфатів і хлоридів у природній воді зумовлюється дренуванням площі з такими гірськими породами, як гіпси, водотоком або скидами у водотоки неочищених стічних вод, змивом поверхневими водами хлоридів натрію й кальцію, що застосовуються для плавлення кірочки льоду на асфальтових дорогах взимку, тощо.

Жорсткість води виражається в чнм. Вода, сумарна жорсткість якої (тимчасової та постійної) становить 0—60 чнм, вважається м'якою, 61—120 чнм —помірно жорсткою, 121—180 чнм —жорсткою, а понад 180 чнм —дуже жорсткою. Діючими санітарними нормами передбачено, що жорсткість питної води не повинна перевищувати 250 чнм, а жорсткість понад 500 чнм вважається небезпечною для здоров'я. Жорсткість води найзручніше визначати за допомогою кітів. Можна також скористатися таким методом, який ґрунтується на властивості мила утворювати з іонами кальцію й магнію нерозчинні у воді сполуки.

Матеріали: колба на 250 мл з притертою скляною пробкою; піпетка на 50 мл; крапельниця; волюметричні колби на 500 і 1000 мл, мильний розчин (розчинити 100 г будь-якого мила (наприклад, господарського) в 1 л 80 %-ного етилового спирту, дати цьому розчину постояти в закритій посудині 1—3 дні, потім перелити розчин в іншу посудину, а осад, що осів на дно колби, викинути).

Приготування стандартного розчину хлориду кальцію. Розчинити 0,5 г безводного хлориду кальцію в кількох мілілітрах розведеної соляної кислоти Додати 200 мл дистильованої води. Нейтралізувати цей розчин розчином аміаку, поки реакція не стане лужною (використайте для визначення лакмусовий папір). Додайте дистильова­ної води, довівши загальний об'єм до 500 мл. Зберігайте отриманий розчин в скляній колбі. 1 мл цього розчину еквівалентний за жорст­кістю 1 мг карбонату кальцію, який за жорсткістю є еквівалентним 1 мл стандартного мильного розчину.

Стандартизація мильного розчину. Розведіть невелику порцію приготованого мильного розчину 80 %-ним етиловим спиртом, поки жорсткість 1 мл його не зрівняється з жорсткістю 1 мл стандартного хлориду кальцію. Для цього 1 мл мильного розчину кожного разу змішується з 1 мл стандартного розчину хлориду кальцію і збов­тується. Жорсткість мильного розчину стає стандартною при концентраті, коли після збовтування на поверхні суміші утвориться довго не зникаючий шар піни.

Хід роботи. Налийте 50 мл досліджуваної води в колбу на 250 мл. Додавайте стандартний мильний розчин порціями по 0,2 мл. Колбу після кожного додавання збовтувати. Після появи піни дайте колбі постояти 5 хв. Якщо піна за цей час не зникне, то аналіз закінчено. Якщо ж піна зникне, продовжуйте додавати мильний розчин, поки піна не стане постійною. Кількість витраченого мильно­го розчину (в мілілітрах), помножена на 20, буде означати жорсткість води (в чнм) в перерахунку на СаСО₃.

Контрольні запитання

1. Висока лужність води небезпечна для живих істот. Уявіть, що якесь промислове підприємство спустило в озеро високолужні стічні води. Як це вплине на екосистему озера? Чому?

2. Якщо скид стоків припинено, то чи може екосистема озера повернутися до вихідного стану? Обґрунтуйте вашу відповідь.

3. Чи може жорсткість води впливати на концентрацію розчиненого у воді кисню ?