Опыт 1. Определение рН воды

Для измерения рН можно использовать универсальную индикаторную бумагу, а для более точного измерения используется потенциометрический метод, лежащий в основе работы рН-метров. Измеряется электродвижущая сила между стеклянным электродом (индикатором Н⁺ ионов) и электродом сравнения. Известно, что значение потенциала стеклянной мембраны изменяется обратимо по отношению к активности водородных ионов. Электродвижущая сила, измеренная с помощью рН-метра, регистрируется в единицах рН.

Материалы и оборудование

Универсальная индикаторная бумага или рН-метр

Стаканы на 50 или 100 мл

Пипетки на 1 мл

Проба воды

1М раствор NaOH

1M раствор H₂SO₄ или HCl

Методика

1. Налейте воду в стакан и опустите в исследуемую воду кусочек универсальной индикаторной бумаги и сравните ее цвет с цветной шкалой. Определите значение рН.

2. Ополосните зонд рН-метра дистиллированной водой, опустите его в стакан с пробой исследуемой воды и снимите показания рН. Вновь ополосните зонд дистиллированной водой перед тем, как поместить его на хранение в буферный раствор.

3. Повторите опыт с модельными пробами воды, имитирующими пробы воды из различных источников. Для этого в стакан с исследуемой водой добавьте несколько капель 1М раствора H₂SO₄ или HCl, перемешайте и измерьте рН смоделированной воды на рН-метре.

4. В стакан с водой добавьте несколько капель 1М раствора NaOH, перемешайте и измерьте рН второй смоделированной воды.

5. Запишите результаты всех трех измерений и сделайте вывод о пригодности данных водных сред для жизнедеятельности живых организмов.

Опыт 2.Определение содержания хлоридов в природных водах методом осаждения (приблизительная оценка солености)

Содержание растворенных солей в водах открытого океана составляет 3,5%, из которых 2,7%, приходится на долю поваренной соли – NaCl. Поэтому соленость вод приблизительно можно оценить, определяя в них содержание хлоридов методом осаждения, используя осаждение хлоридов в виде нерастворимого хлорида серебра – AgCl по реакции:

NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ + NaNO₃

белый осадок

Анализ проводится титриметрически. Титриметрический метод анализа основан на точном измерении количества реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом. Титрование - прибавление титрованного раствора к анализируемому для определения точного эквивалентного его количества. Титрованный раствор – раствор, концентрация которого точно известна. Момент титрования, когда количество добавленного титрованного раствора эквивалентно количеству определяемого вещества, называется точкой эквивалентности.

Методы осаждения основаны на реакциях образования малорастворимых соединений.

Материалы и оборудование

Проба исследуемой воды

Пипетка объемом 5 или 10 см³

Бюретка

Дистиллированная вода в бутыли

3 конические колбы

Белая кафельная плитка

Калийхроматный индикатор – 2 %-ный раствор K₂CrO₄

0,05н раствор нитрата серебра – AgNO₃

Методика

1. Налейте 1-2 см³ исследуемой воды в коническую колбу и добавьте 2 капли калийхроматного индикатора и 10 см³ дистиллированной воды, все хорошо потрясите.

2. Из бюретки оттитруйте раствором нитрата серебра, постоянно встряхивая коническую колбу.

3. В конечной точке титрования осадок хлорида серебра окрашивается в красный цвет из-за образования хромата серебра красного цвета по реакции:

K₂CrO₄ + 2AgNO₃ → Ag₂CrO₄↓ + 2KNO₃

красный осадок

4. Дважды повторите титрование с таким же объемом исследуемой воды. Подсчитайте среднее количество израсходованного нитрата серебра.

5. Рассчитайте содержание хлоридов (%) в анализируемой воде по формуле:

где – концентрация, – объем нитрата серебра, мл;

– объем анализируемой воды, мл;

58,5 – молекулярная масса NaCl.

6. Сделайте вывод, исходя из содержания солей, к какому типу вод относится исследованная вода, какие живые организмы могут жить в данной водной среде, можно ли использовать ее для хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и других видов водопотребления.