Порядок выполнение работы. Определение временной жёсткости воды осуществляют с применением установки для

Определение временной жёсткости воды осуществляют с применением установки для титрования (рис. 5):

Рис. 5. Установка для титрования

С помощью воронки заполняют бюретку раствором НСl и приводят её в рабочее состояние ("носик" бюретки заполняют раствором и выводят нижний край мениска1 на нулевое деление). В коническую колбу с помощью мерного цилиндра наливают 100 мл исследуемой (например, водопроводной) воды, прибавляют 1–2 капли раствора индикатора метилового оранжевого и проводят титрование 0,1 н. НСl при постоянном перемешивании до тех пор, пока раствор не приобретёт слабо-розовую окраску. Метиловый оранжевый изменяет свою окраску от красной при рН < 3,1 до жёлтой при рН > 4,4. В точке перехода метиловый оранжевый имеет оранжевую окраску. Анион НСО3– в воде гидролизуется:   М(НСО3)2→ М²+ + 2НСО3 (М=Са, Мg);

Следовательно, гидрокарбонаты кальция и магния будут гидролизоваться по гидрокарбонат-аниону :

НСО₃^– + Н₂О⁺ = Н₂СО₃+ОН^-

Количество ионов ОН^– эквивалентно концентрации ионов НСО₃^–, сле­довательно, и концентрации гидрокарбонатов кальция и магния.

Титрование повторяют трижды.

Поэтому вода, содержащая эти соли, показывает щелочную реакцию, а добавленный к ней метиловый оранжевый окрашивает её в жёлтый цвет. При титровании такой воды хлороводородной кислотой протекает реакция нейтрализации, описываемая кратким ионно-молекулярным уравнением:

Н⁺+ОН^- = Н₂О

При этом за счёт связывания гидроксид-ионов в соответствии с принципом ЛеШателье гидролиз карбонатов идёт до конца.

Согласно уравнению реакции гидролиза количество иона ОН^- эквивалентно количеству иона НСО₃^- , а следовательно, и количеству эквивалентов гидрокарбонатов кальция и магния.

Титрование выполняют трижды.

Поскольку ошибка (погрешность) измерений объёма составляет ± 0,2 мл, рассчитывают средний объём раствора НСl по формуле:

V_ср = .

Временную жёсткость воды Ж_В (в ммоль/л) рассчитывают на основании закона эквивалентов по формуле:

· 10³,

где V_ср – средний объём раствора НСl, расхо­дуемый на титрование пробы воды, мл;

V_В – объём воды, взятой для титрования, мл;

с – молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация) или молярная концентрация НСl, моль/л;

10³ – коэффициент перевода моль/л в ммоль/л.

Экспериментальные данные и результаты вычислений заносят в таблицу.

Номер титрования	Объём порции исследуемой воды, мл	Объём раствора НСl, мл	Средний объём раствора НСl, мл	Молярная концентра­ция НСl, моль/л	Карбонатная жёсткость воды, ммоль/л

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3