Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Отд/е «Химия-биология»
Лабораторная работа
Тема: Анализ воды и ее умягчение методом ионного обмена
Цель: 1. Определить общую жесткость воды
2. Определить содержание ионов Са2+
(кальциевую) и Мg2+ (магниевую жесткость).
3. Определить карбонатную и некарбонатную жесткость
4. Определить содержание диоксида углерода в воде (СО2)
5. Определить содержание хлорид ионов аргентометрическим и ионометрическим методами
6. Умягчить воду методом ионного обмена и определить общую жесткость воды
7. Определить окисляемость воды
8. Определить содержание сульфат-ионов (SО42-)
Оборудование и материалы:
1. Бюретки на 25-50 мл, пипетки, мерная колба на 100 мл, колбы для титрования на 250-500 мл
2. Хлорид аммония (NН4СI 10% р-р)
3. Гидроксид аммония (NН4ОН) конц.
4. Соляная кислота (НСI) 0,1 М р-р
5. Гидроксид натрия (NаОН) 0,1 М
6. Хлорид натрия (NаСI) 6% р-р
7. р-р триллона Б 0,1 М р-р
8. р-р АgNO3 0,01 М
9. Хлоридно-аммиачный буфер
10. р-р Н2SO4 2 М
11. р-р NаОН 2 М
12. р-р щавелевой кислоты (Н2С2О4) 0,05 М
13. р-р метилоранжевого, фенолфталеина хромогена темно-синего
14. порошок-хромоген черный
Вопросы и задачи:
1. Характеристика природных вод и примесей, содержащихся в них.
2. Временная и постоянная жесткость воды, ее содержание.
3. Очистка питьевой воды
4. Способы умягчения воды
5. Решить задачи
№№2-18, 2-20, 2-26 см Л./4/ стр. 31-45
№ 103, 107, 109, 111, 114, 110 см Л. /3/ стр 49-67
Ход работы:
1. Определение общей жесткости воды.
Вначале проверить кислотность воды, так как комплексное соединение кальция с трилоном Б в кислой среде не устойчиво. Для этого к пробе воды, наливкой в пробирку, прилить 4 капли метилового оранжевого. Если раствор будет окрашиваться в желтый цвет, то можно проводить трилонометрическое определение жесткости воды. Если же окраска будет красная, тогда к взятой пробе водопроводной воды (или любой другой) (300-400 мл) прилить по каплям 0,1 М раствор NаОН в присутствии метилового оранжевого до желтой окраски. В коническую колбу на 250 мл отмерить 100 мл воды, добавить 20 мл амиачного буфера, на кончике скальпеля внести твердого хромогена черного в колбу до вишневой окраски и тировать по 1 капле 0,1 Н раствором трилона Б до перехода вишневой окраски индикатора в синефиолетовую. Записать обьем трилона Б, ушедшего на титрование.
Жесткость воды рассчитывается по следующей формуле.
Стр Б – Vтр Б
Ж= ---------------- * 1000, где (мг.экв/л)
V Н2О
Стр Б – концентрация трилона Б
Vтр Б – объем трилона Б, ушедшего на титрование
V Н2О- объем воды, взятой для анализа (100 мл)
2. Определение содержания ионов Са2+ (кальциевая) и Мg2+ (магниевая жесткость).
В коническую колбу на 250 мл отобрать 100 мл анализируемой воды. Добавить 2 мл 2 М раствора NаОН, 5 капель индикатора хромогена темно-синего и оттитровать 0,1 М раствором трилона Б до появления темно сиреневой окраски индикатора. Отметить и записать объем трилона Б, пошедший на титрование ионов Са2+. Затем в раствор в колбе добавить 2 М раствор в малиновый цвет. Прилить 10 мл хлоридно-аммиачного буфера для создания рН=9-10 и раствор вновь оттитровать раствором 0,1 М трилона Б до перехода окраски индикатора в синий цвет. Отметить и записать объем трилона Б, пошедший на титрование ионов Мg2+.
Содержание Са2+ и Мg2+ вычисляют по формуле:
Стр Б – V1 тр Б Стр Б * V2 тр Б
Са2+= ---------------- * 1000 Мg2+=--------------------- * 1000 , где
100 100
Vтр Б – объем трилона Б, пошедший на тирование ионов Са2+ и ионов Мg2+
( V1 тр Б ) (V2 тр Б)
3. Определение карбонатной и некарбонатной жесткости.
В коническую колбу на 250 мл отобрать 100 мл водопроводной воды прибавить 2-3 капли метилового оранжевого и титровать 0,01 М раствором НСI до появления розового окрашивания. Записать объем НСI, ушедший на титрование.
Карбонатная жесткость определяется по следующей формуле:
Снсl* Vнсl
Жкарб= -------------------*1000 (мг*экв/л)
100
Некарбонатная жесткость по следующей формуле:
Жнекарб = Жобщ – Жкарб (мг*экв/л)
4. Определение содержания диоксида углерода.
В коническую колбу отмерить 200 мл анализируемой воды, прибавить 2-3 капли фенолфталеина. Если вода окрасится более интенсивно, чем окраска эталонного раствора, то вода не содержит свободного диоксида углерода. (Эталонный раствор: в колбу с дистилированной водой прибавить 2-3 капли фенолфталеина и 1 каплю 0,01 М раствора щелочи)
Если окраска воды слабее, чем эталона или вообще не окрасилась, то ее титруют 0,01 М раствором NаОН до окраски эталонного раствора (до слабо-розового).Отметить объем раствора NаОН затраченного на титрование.
Количество СО2 определяется по формуле:
44*СNаОН *VNаОН *1000
m(СО2) =------------------------------- (мг/л).
200
5. Определение содержания хлорид-ионов в воде
В 2 колбы налить по 10 мл анализируемой воды (рН=6-10). В пробы добавить 0,5 мл К2СrО4 и титровать раствором 0,01 М АgNО3 от желтой окраски до появления оранжевого-желтого оттенка осадка.
АgNО3 +СI- → АgСI + NО3-
бел
точка экв/л 2АgNО3 + К2СrО4 → Аg2СrО4 + 2КNО3
красн
Содержание СI- определяют по следующей формуле:
CАgNО3 * V АgNО3 *35,5 *1000
mСI- = ------------------------------------- (мг/л)
V Н2О
6. Умягчение воды методом ионного обмена
В коническую колбу на 500 мл ввести немного катионита. Прилить 100 мл 6% раствора NаСI. Интенсивно перемешать содержимое колбы в течение 10 минут. Затем избыток соли отмыть дистиллированной водой до отрицательной реакции на ион СI- (реакция с АgNО3 ).
После отмывки катионита, к нему прилить 200-300 мл анализируемой воды и интенсивно перемешать 15 мин. После этого определить остаточную жесткость после умягчения (см выше 1. «Определение общей жесткости воды»).
7. Определение окисляемости воды
В коническую колбу отмерить пипеткой 100 мл анализируемой воды, прибавить 5 мл 2 М Н2SО4 и из бюретки прилить 10 мл раствора КМnО4. Колбу закрыть воронкой, смесь кипятить 10 мин, считая с момента закипания . Чтобы не было бурного кипения , в колбу помещають стеклянные капилляры или кипелки. К горячей окрашенной жидкости прилить из бюретки 10 мл ркствора 0,05 М щавелевой кислоты (Н2С2О4), перемешать.
Горячий обесцвеченный раствор титровать раствором 0,002 М КМnО4 до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего 2-3 минуты.
Окисляемость определяют по следующей формуле:
[V1-(V2+V3)] * с *158 *0,253 *1000
m = ---------------------------------------------- (мг/л)
V4
V1 - общий объем раствора КМnО4, добавленный в пробу мл.
V2 - объем раствора КМnО4, идущий на окисление органических веществ, мл.
V3 - объем раствора КМnО4, идущий на окисление 10 мл Н2С2О4, мл.
V4 –объем анализируемой воды, мл
С – концентрация КМnО4, М
158 – молярная масса КМnО4, г/моль
0,253 – коэффициент пересчета окисляемости воды на О2.
Литература:
1. Белоцветов А.В. Химическая технология М. Просвещение 1976 г гл 2 №2
2. Ключников Н.Г. Практические занятия по хим. Технологии М. Просвещение 1972 г
3. Беляева И.И. Сборник задач по хим. Технологии М. Просвещение 1982 г
4. Мухленов И.Н. Основы химической технологии. М. Высшая школа. 1983 г.
48% 60% конц
Анализ пищевых продуктов
20% 30% 10% 0,5% конц
Получение мыла
спирт крист насыщ 1:1
им. М.Утемисова
Факультет «Естествознание»
Кафедра химии
Лабораторная работа по курсу
«Химическая технология »
Тема: Анализ воды и ее умягчение методом ионного обмена
(методические указания)
Уральск-2004
Методические указания составлены на основе учебника
Ключников Н.Г. Практические занятия по химической технологии
М. Просвещение 1972 г