Умягчение жесткой воды в быту
Соли кальция и магния, присутствующие в жесткой воде, взаимодействуют с мылом с образованием нерастворимых солей кальция и магния:
2C17H35COOK + CaCl2 ® (C17H35COO)2Ca¯ + 2KCl;
2C17H35COOK + MgSO4 ® (C17H35COO)2Mg¯ + K2SO4.
Это приводит к тому, что в жесткой воде мыло не пенится. Умягчить воду в домашних условиях можно добавлением небольшого количества питьевой соды (гидрокарбоната натрия) с последующим кипячением:
CaCl2 + 2NaHCO3 ® CaCO3¯ + CO2 + 2NaCl + H2O.
Лабораторная работа
Определение жесткости технической воды
Определение жесткости основано на способности сложного органического вещества трилона Б связывать катионы кальция и магния. Условно Трилон Б обозначают Na2H2T, где Т – радикал этилендиаминтетрауксусной кислоты. Индикатором в данной реакции является хромтемно-синий, который в присутствии катионов Са2+ и Мg2+ окрашивает раствор в малиновый цвет, а при отсутствии этих катионов – в синий. Необходимо отметить, что индикатор изменяет цвет раствора в слабощелочной среде, для создания которой добавляют буферную смесь NH4Cl + NH4OH.
Выполнение работы.
1. Отмерить цилиндром 50 мл анализируемой воды, перелить воду в коническую колбу.
2. Добавить 5 мл буферной смеси и 5-6 капель хромтемно-синего. Отметить окрашивание раствора.
3. Из бюретки к анализируемой смеси по каплям добавлять раствор трилона Б до изменения окраски раствора с малиновой на синюю.
4. Рассчитать жесткость по формуле:
|
|
|
(мэкв/л), где
- нормальность трилона Б;
- объем трилона Б, израсходованный на титрование;,
- объем анализируемой воды.
Лабораторная работа
Обессоливание воды с помощью ионообменных смол
Провести качественные реакции на ионы, присутствующие в жесткой воде. Для этого в три пробирки налить по 1 мл жесткой воды. В первую пробирку добавить немного буферной смеси и 1-2 капли индикатора хромтемно-синего. Во вторую пробирку – несколько капель раствора AgNO3. В третью – немного раствора BaCl2. Отмеченные явления записать в таблице:
| Номер пробирки | Обнару- живаемый ион | Реактив | Наблюдаемые явления | Уравнени Реакции |
| 1 | Ca2+, Mg2+ | Буферная Смесь | ||
| 2 | Cl- | AgNO3 | ||
| 3 | SO4- | BaCl2 |
Затем небольшое количество жесткой воды налить в катионитовую колонку. В чистую пробирку набрать 1 мл воды, пропущенной через катионит, добавить к ней немного буферной смеси и 1-2 капли хромтемно-синего. Отмеченные наблюдения записать в таблицу.
Набрать примерно 10 мл воды, пропущенной через катионит, и влить ее в колонку с анионитом. В две пробирки налить по 1 мл воды, пропущенной через анионит. В одну пробирку добавить раствор AgNO3, в другую – раствор BaCl2. Наблюдения записать в таблицу.
|
|
|
Сравнить полученные результаты качественного анализа жесткой и очищенной воды.
Таблица 6
Умягчение воды осаждением накипеобразователей в виде труднорастворимых соединений
| Метод обработки | Реагенты | Устраняемая жесткость | Уравнения реакции |
| Термический (кипячение) Реагентный известковый известково- содовый фосфатный щелочной содовый содово- щелочной | - Сa(OH)2 Сa(OH)2 Na2CO3 Na3PO4 NaOH Na2CO3 Na2CO3 NaOH | Временная Временная Общая Общая Только Мg2+ Только Ca2+ Общая | to Сa(HCO3)2 ® CaCO3 ¯+ CO2 + H2O to Mg(HCO3)2 ® Mg(OH)2¯ + 2CO2 Сa(HCO3)2 + Са(OH)2® 2CaCO3¯+ H2O Mg(HCO3)2+2Са(OH)2®Mg(OH)2¯+2CaCO3¯+2H2O Сa(HCO3)2 + CaCl2 + Са(OH)2 + Na2CO3 ® 3CaCO3¯ + 2H2O + 2NaCl 3СaCl2 + Na3PO4 ® Ca3(PO4)2¯ + 6NaCl 3MgSO4 + 2 Na3PO4 ® Mg3(PO4)2¯ + 3Na2SO4 MgCl2 + NaOH ® Mg(OH)2¯ + 2NaCl CaSO4 + Na2CO3® CaCO3¯ + Na2SO4 CaSO4 + Mg(HCO3)2 + Na2CO3 + 2NaOH ® CaCO3¯)2¯ + Mg(OH)2 + 2Na2SO4 + Na2SO4 |
|
|
|
Таблица 7
Основные показатели качества технической воды
| Показатель | Чем обусловлен | Обозначение и единицы измерения | Примечание |
| Жесткость Карбонатная (временная) некарбонатная (постоянная) Содержание Сl- Щелочность Водородный показатель Удельная электропроводность Содержание растворенного кислорода | Ca2+, Mg2+ Сa(HCO3)2 Mg(HCO3)2 CaCl2, MgCl2, CaSO4, MgSO4 Cl- NaOH, Na2CO3, Na3PO4, Na2SiO3 Н+ Диссоциацией раство-ренных в воде солей Растворимостью газов в воде | Ж, мэкв/л Ж =Жвр + Жп Жвр Жп C, мэквСl-/л Щ, мэкв NaOH/л рН = -lg[H+] r [O2], мг/л | Вызывает образование накипи Устраняется при кипячении Не устраняется кипячением Ион хлора – стимулятор коррозии Создается для уменьшения накипе-образования и снижения скорости коррозии стали В кислой среде (рН<7) ускоряется коррозия почти всех металлов С увеличением электропроводности среды увеличивается ее коррозионная агрессивность Способствует коррозии |
|
|
|
Таблица 8
Характеристика природных вод
| Вид воды | Соленость, г/л | Соотношение концентраций | рН | Особенности | |
| катионов | Анионов | ||||
| Атмосферная Материковая поверхностная (реки, озера) подземная Морская | <0.05 0.5-1.0 1-250 32-39 | - Са2+>Mg2+>Na+ Na+>Са2+> Mg2+ | - НСО3>SO42> Cl - Cl- > SO42- > НСО3- | Около 7 6.5 – 7.5 6 – 9 7.2 – 8.6 | Наличие Fe2+ и H2S Высокая концентрация иона хлора – активатора коррозии металлов |
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 145; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!