Зм'якшення води вапняно-содовим методом

Метоюлабораторної роботи є визначення дози соди та вапна при проведенні зм’якшення води вапняно-содовим методом.

Вапняно-содовий метод зм'якшення води є найбільш розповсюдженим. Вапно усуває карбонатну жорсткість, обумовлену присутністю гідрокарбонатів кальцію і магнію, за рахунок утворення гідроксиду магнію і карбонату кальцію, а магнезіальну жорсткість (частину карбонатної жорсткості, зумовлену присутністю різних солей магнію) переводять у кальцієву жорсткість.

Реакції, що перебігають при обробці води вапном:

або

.

Сода усуває некарбонатну кальцієву жорсткість води завдяки створенню осадів карбонату кальцію:

або

При проведенні зм'якшення вапняно-содовим методом важливо встановити необхідні дози вапна і соди.

Прилади і реактиви:

індикатори: метиловий оранжевий, фенолфталеїн

вапняний розчин

0,1 н. розчин

5%-й розчин соди

Вапно

Хід визначення. Визначення дози вапна.У мірну колбу ємністю 200 мл наливають піпеткою 50 мл вапняного розчину із вмістом 1 мг/мл, доливають до мітки досліджуваної води і збовтують вміст колби. Потім доливають розчин у плоскодонну колбу ємністю 300 мл, закривають її скляною лійкою і містять на 5 хв у киплячу водяну баню (для укрупнення кристалів осаду, що випав). Розчин прохолоджують до 20°С і фільтрують через щільний фільтр у конічну колбу ємністю 250 мл. Першими порціями фільтрату ополіскують колбу, після чого його виливають. Відбирають піпеткою 50 мл профільтрованої рідини у конічну колбу 250 мл, додають 2-3 краплі фенолфталеїну (розчин повинен забарвитися у рожевий колір) і додають по краплям з бюретки 0,1 н. розчин соляної кислоти до зникнення рожевого забарвлення.

Об’єм вапняного розчину , необхідний для зм'якшення взятої кількості досліджуваної води (150 мл), обчислюють за формулою:

де – об’єм узятого для визначення вапняного розчину, мл (50 мл);

– об’єм розчину соляної кислоти, витрачений на титрування 50 мл фільтрату;

– нормальність розчину соляної кислоти;

– концентрація вапняного розчину, мг/мл;

– міліграм-еквівалент (28);

4 – коефіцієнт розведення вапняного розчину досліджуваної води.

Дозу оксиду кальцію , необхідну для 1 л досліджуваної води, визначають за формулою:

кг,

де 200 – загальний об’єм досліджуваної води (з доданим вапняним розчином), мл.

Визначення дози соди.У мірну колбу ємністю 200 мл наливають піпеткою 100 мл досліджуваної води і , мл, вапняного розчину (величина визначена у попередньому досліді). Збовтують вміст колби в продовж 1-2 хв, додають 3 мл 5%-го розчину соди і доливають вміст у плоскодонну колбу ємністю 500 мл і занурюють на 5 хв у киплячу водяну баню. Прохолоджують розчин до 20°С і фільтрують. Потім відбирають піпеткою 100 мл фільтрату у конічну колбу ємністю 250 мл і визначають кількість залишкової соди у фільтраті титруванням 0,1 н. розчином соляної кислоти у присутності метилового оранжевого.

Об’єм розчину соди , необхідний для зм'якшення взятої кількості досліджуваної води, обчислюють за формулою:

мл

де – об’єм узятого для визначення розчину соди, мл (3 мл);

– об’єм 0,1 н. розчину соляної кислоти, витраченої на титрування 100 мл фільтрату, мл;

– нормальність розчину соляної кислоти;

– міліграм-еквівалент соди (53);

– концентрація соди, мг/мл.

Дозу соди , необхідну для зм'якшення 1 л досліджуваної води, визначають за формулою:

мг.

Питання:

1. Які методи використовують для зм’якшення води?

2. Який метод зм’якшення води використовували у даній лабораторній роботі?

3. Для усунення якої жорсткості використовується вапно?

4. Для усунення якої жорсткості використовується сода?

5. Що таке зм’якшення води?

6. Дайте визначення карбонатної жорсткості.

7. Дайте визначення не карбонатної жорсткості води.

8. Яка припустима жорсткість води для господарсько-питного водопостачання згідно ГОСТ 2874-82?

Лабораторна робота 11