Определение щелочности, вызываемой средними

карбонатами (CO₃^2-)

Если вода мутная, её отфильтровывают, а если окрашенная-разбавляют дистиллированной водой. Разбавление проводят в мерных колбах.

В две конические колбы на 200 мл наливают по 50 – 100 мл воды, прибавляют по 2 – 4 капли фенолфталеина, который изменяет окраску при щелочной реакции сре­ды (рН 8,3). Окрашивание воды в розовый цвет указывает на присутствие сред­них карбонатов. В этом случае проводят титрование раствором 0,1 н. Н₂SO₄ или HCl до обесцвечивания. Колбы с раствором оставляют для дальнейшей работы. Реак­ция идет по уравнению:

2Nа₂СО₃ + H₂SO₄ = 2NаНСО₃ + Nа₂SO₄

Окраска фенолфталеина исчезает, когда весь карбонат (СО₃^2-) перейдет в би­карбонат (НСО₃^-). Следовательно, величина щелочности от средних карбонатов, во взятом объеме воды, будет равна удвоенному числу миллилитров 0,1 н. H₂SO₄ пошедшему на титрование. Щелочность (Х, мг-экв/л) СОз^2- рассчитывают по формуле:

,

где V₁ – объем H₂SО₄, затраченный на титрование, мл; Н – нормальность раствора Н₂SO₄; 2 – коэффициент для перевода бикарбонатов в карбонаты; V – объем пробы воды для титрования, мл; 1000 – коэффициент пересчета на 1 л (дм³) анализируемой воды.

Для вычисления количества ионов СО₃^2- в процентах число мг-экв/л СО₃^2- умножают на 0,03.

Если при добавлении фенолфталеина вода не окрашивается в розовый цвет (нет средних карбонатов), добавляют 2-3 капли метилового оранжевого и оттитровывают бикарбонаты (см. п. 2.1.2).

2.1.2. Определение общей щелочности (НСО₃^-)

В ту же колбу, где проводили определение аниона СО₃^2-, прибавляют по 2 – 3 капли метилового оранжевого и титруют 0,1 н. H₂SO₄ (HCl) до перехода от желтоватой до едва заметной розовой окраски. Для сравнения рядом ставят колбу, в которую наливают столько же исследуемой воды и 2 – 3 капли раствора метилового оранжевого.

Реакция идет по уравнению:

Са(НСО₃)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + 2СО₂ + 2Н₂О;

2NaHCO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2СО₂ + 2Н₂О.

Все количество 0,1 н. H₂SO₄, пошедшее на титрование в присутствии фе­нолфталеина и метилового оранжевого будет соответствовать

общей щелочности (Х, мг-экв/л) во взя­том объеме воды. Её рассчитывают по формуле:

,

где V₁ – объем H₂SO₄, затраченный на определение СO₃^2-, мл; V₂ – объем H₂SO₄, затраченный на определение НСО₃^-, мл; Н – нормальность раствора H₂SO₄; V – объем пробы воды для титрования, мл; 1000 – коэффициент пересчёта на 1 л (дм³) анализируемой воды.

Для вычисления количества ионов НСО₃^- в процентах, число мг-экв/л НСО₃^-, умножают на 0,061.

Кислотность

Кислотностью называют содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с сильными щелочами, т. е. с гидроксид-ионами.

К этим веществам относятся:

1.Сильные кислоты, создающие в водных растворах среду рН<3 (соляная кислота, азотная, серная и др.).

2.Слабые кислоты, создающие в воде концентрацию ионов водорода, соответствующую рН>3 (уксусная, сернистая, угольная кислоты, сероводород и т. п.).

3.Катионы слабых оснований (ионы аммония, железа, алюминия, органических оснований и т. п.).

К 50-100 мл анализируемой воды прибавляют 5-10 капель раствора фенолфталеина и титруют 0,1 н. раствором едкого натрия на белом фоне до появления неисчезающего розового окрашивания.

Общую кислотность (Х, мг-экв/л) находят по формуле:

,

где V₁ – объем 0,1 н. раствора NaOH, израсходованного на титрование, мл; Н – нормальность раствора; V – объем исследуемого раствора воды, мл.

Процесс титрования повторяют дважды и для расчета общей кислотности берут среднее значение объема щелочи пошедшего на титрование.