Експеримент 1

Твърдостта на водата се дължи на присъствието в нея на разтворените калциеви и магнезиеви соли. Когато разтваря във вода бикарбонати на тези метали Са (HCO3) 2 и Mg (HCO3) 2. твърдостта по-нататък карбонат или временна. Останалите калциеви и магнезиеви соли (хлориди, сулфати, силикати, и т.н.) води до не-карбонат или постоянна твърдост на водата.

Общият твърдостта на водата е равна на сумата на карбонат и uncarbonate скованост. Количеството на твърдост на водата (М), изразени като сумата от милиеквивалента на калциеви йони Са2 + и Mg2 + магнезий. съдържащи се в 1 литър вода
(Ml екв. / L). Едно съдържание съответства коравина милиеквивалента на литър вода 20.04 мг от калциеви йони или магнезиеви йони 12.16 мг.

Пример 1. За да се определи твърдостта на водата, ако е известно, че 1 м 3, съдържаща 170 грам CaSO4 и 90 г MgSO 4.

Решение. Според състоянието на проблема в един литър вода (1 м 3 = 1000 л) съдържа R г CaSO4 и MgSO 4. Моларното маса еквиваленти Mack всяко съединение, равна на половината от тяхната молекулна маса:

След това в един литър вода съдържа моларно еквивалентно тегло CaSO4 или 2.5 мл-екв. (Същото количество, т.е. 2,5 мл екв. Са2 +) и или 1.5 мл екв. MgSO 4 (1,5 мл, екв. Mg2 +). Следователно, твърдост на водата

F = 2.5 мл, екв. / L CaSO4 + 1,5 мл екв. / L MgSO 4 = 4 мл екв ..

Същият проблем може да бъде решен чрез прилагане на формулата

където m - маса за причиняване на твърдостта на вещество или се използва за премахване на твърдостта на водата, Mg; Mack - еквивалентен моларен маса на веществото в г / мол (Z - еквивалентен брой.); V - обем вода, F.

Големината на обща твърдост природни води могат да бъдат разделени на групи (Ml-екв / л.): Много меки (F<1,5); мягкие (1,5≤Ж≤3,0); средней жесткости (3,0<Ж<5,5); жесткие (5,5≤Ж≤10,7); очень жесткие (Ж>10.7).

Пример 2. Изчислява твърдостта карбонат вода, съдържаща калциев хидрогенкарбонат, ако за титруване на 100 cm 3 вода се 6,25 мл три 0.08 разтвор на N солна киселина.

Решение. Определяне на карбонат твърдостта на водата на базата на реакцията на киселина и кисели карбонати на калций и магнезий солна (в този случай, само калциев карбонат)

Според обема на право еквивалентни на разтвори на реактивите са обратно пропорционални на техните нормални концентрации Sack:

където V1 - обем на първия разтвор с Sack концентрация (В1); V2 - обем на втория разтвор с концентрация Sack В1.

Чрез хипотеза, моларната концентрация на еквивалента (нормалност) калциев карбонат не е известна. Намираме нормалност калциев карбонат с формула (2).

Знаейки нормалността на разтвора, ние определяме броя милиеквивалента на калциев карбонат: 0005 # 8729; 1000 = 5 мл екв. По този начин, в 1 литър тест течност съдържа 5 мл екв. калциев карбонат или Са 2+ йони. Следователно, твърдостта на карбонат изследва вода - 5 мл-екв / л ..

Намаляване на калциеви и магнезиеви йони във вода се нарича омекване. Това може да бъде осъществено чрез прехвърляне на тези йони в разтворима съединение с йонообменна вода и дестилация. Когато омекотяване на вода чрез утаяване на калциеви и магнезиеви йони обикновено се превръща в калциев карбонат, магнезиев хидроксид или тризаместени фосфати.

Пример 3: Колко грама на Na2 CO3 сода трябва да се добави към 100 литра вода, за да избегне твърдостта равна на 4 мл екв / л.?

Решение. Според проблема в 100 литра вода, съдържаща 100 # 8729; 4 = 400 мл екв. соли, причиняващи твърдост на водата. За да коригирате това твърдост на закона на еквиваленти, трябва да добавите същото количество материал, омекотява водата, в този случай - сода Na2 CO3. Ние изчисляване на теглото на 400 милиеквивалента на натриев карбонат:

= 21200 мг = 21,2 грама

По този начин, за да се елиминира твърдостта на 100 литра вода необходимо да се добавят 21.2 грама на Na2 CO3.

Същият проблем може да бъде решен чрез използване на формула (1).

Експеримент 1 Определяне карбонат (временна) твърдост на водата

Лабораторно определяне на твърдост карбонат се основава на реакциите на взаимодействие на солна киселина с водородни карбонати (вж. Пример 2). водната проба се титрува с 0,1 N разтвор на солна киселина в присъствието на 2-3 капки метил оранжев индикатор. В точката на еквивалентност с лек излишък на киселина индикатор променя цвета си от жълто до розово.

На 3 колби от 200 мл се излива в 100 мл вода и се добавят 3 капки метил оранжев индикатор. Първият течливост колба на капки от бюрета разтвор на 0,1 N солна киселина, докато концентрацията на водата в колбата от следващата капка няма да промени жълт цвят до розово. Отбележете сумата на отработената киселина до най-близките 0,1 мл. Той прави същото и с втория и третия колби. Изчислява се средният обем на консумирана за титруването киселина. Определяне твърдостта на карбонат.

1. Виж моларни еквиваленти на концентрация чувал хидрогенкарбонат разтвор на формула (2) (вж. Пример 2).

2. Изчисляване на твърдостта карбонат на дисплея:

LCD = Sack # 8729; 1000 мл екв. / Литър Са2 + йони и Mg2 +.

Добави молекулните и йон-молекула реакционни уравнения, настъпващи по време на титриране.