Звіт до лаб #2 (Технічна хімія 2 курс)

Лабораторна робота №

Мета роботи: навчитися визначати карбонатну твердість води та ознайомитися з методами її усунення.

Теоретична частина

Твердість води – це сукупність властивостей, зумовлених вмістом іонів кальцію та магнію у воді. Якщо концентрація цих катіонів велика, то воду називають твердою, якщо мала – м’якою. Саме катіони надають природній воді специфічних властивостей.  Під час прання білизни у твердій воді погіршується якість тканини і підвищуються затрати мила, що витрачається на зв’язування катіонів Ca²⁺  та   Mg²⁺:

2С₁₇Н₃₅СОО^- + Са²⁺ → (С₁₇Н₃₅СОО)₂Са ↓

2С₁₇Н₃₅СОО^- + Mg²⁺ → (С₁₇Н₃₅СОО)₂ Mg ↓

і піна утворюється лише після повторного осадження цих катіонів.

У твердій воді погано розварюються харчові продукти, дуже погано заварюється чай, і смак його втрачається. При високому вмісті катіонів магнію вода гіркувата на смак і виявляє послаблюючу дію.

Тверда вода непридатна для використання у парових котлах: розчинені у ній солі утворюють на стінках котлу накип, який погано проводить теплоту. Це призводить до перевитрат палива, передчасного зносу котлів, а іноді, внаслідок перегрівання, і до аварії. Твердість шкідлива для металевих конструкцій, трубопроводів. Кожухів охолоджувальних машин.

 Катіони кальцію зумовлюють кальцієву твердість, а магнію – магнієву твердість. Загальна твердість складається з кальцієвої та магнієвої , тобто із сумарної концентрації у воді катіонів кальцію і магнію.  Відносно процесів зм’якшення розрізняють карбонатну ( тимчасову) та некарбонатну ( постійну) твердість води.

Тимчасова твердість визначається вмістом гідрокарбонатів кальцію та магнію, її можна усунути за допомогою кип’ятіння води

За значенням твердості природну воду поділяють  :

 - дуже м’яку Т< 1,5;

 - м’яку  Т= 1,5 – 4;

 - середньої твердості Т= 4 – 8;

 - тверду Т= 8 – 12;

 - дуже тверду Т > 12 мекв/л.

Застосовують і інші методи усунення твердості води, серед яких один з найсучасніших ґрунтується на використанні катіонів ( катіонітний спосіб)  - речовин , що здатні обмінювати свої іони на іони металів. Для усунення твердості води застосовують катіоніти на основі іонообмінних смол та алюмосилікатів. Катіоніти можна регенерувати, і регенерований катіоніт використовувати далі для усунення твердості води.

Визначення твердості води.

Визначення твердості води проводять за допомогою методу титриметрії. Метод титриметрії заснований на вимірюванні об’єму речовин, які вступили у реакцію. Метод полягає у додаванні речовини з відомою концентрацією до певного об’єму речовини з невідомою концентрацією. Розрахунки застосовані на законі еквіваленту:

Кінець титрування фіксують за допомогою індикатору, який змінює свій колір та стає стабільним протягом 5 секунд.

Порядок виконання роботи

Прилади: бюретка, конічна колба на 200 мл, штатив.

Реактиви: 0,05 М розчин соляної кислоти, метиловий оранжевий.

Хід роботи

100, мл води , що аналізують , помістити в конічну колбу для титрування, туди додати 2 – 3 краплі індикатору метилового оранжевого. Потім титрують розчином соляної кислоти із бюретки при постійному перемішуванні до переходу забарвлення з вихідного жовтого кольору в блідо – рожевий. Титрування проводять три рази і отримують три значення карбонатної твердості по формулі :

 , г – екв. Са²⁺/л.

Знаходять середнє значення.

Розрахункова частина

V₁(HCL) = _______мл

V₂(HCL) = _______мл

V₃(HCL) = _______мл.

Висновок:

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І  НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

МОРЕХІДНИЙ КОЛЕДЖ ТЕХНІЧНОГО ФЛОТУ

ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ МОРСЬКОЇ АКАДЕМІЇ

Звіт до лабораторної роботи №  2

Тема:Визначення твердості води.

Виконав курсант 2-го курсу

Спец. «Експлуатація суднових енергетичних установок»

Група_______________________________

___________________________________

Одеса  20