Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Скачати 47.26 Kb.

Назва	Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Дата	29.04.2013
Розмір	47.26 Kb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Туризм > Документи

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Морехідний коледж технічного флоту

Одеської національної морської академії

Лабораторна робота № 2

Тема: Водоконтроль. Методи усунення твердості води.

(2 години)

Мета роботи: Навчиться встановлювати дослідним шляхом робочий показник технічної води – твердість

Завдання: провести дослідження зразка води та встановити до якого типу вона віднесена.

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:
Са²⁺ + 2 НСО^-₃ → СаСО₃↓ + СО₂↑ + Н₂О

(t, ºC)
2 Mg²⁺ + 2 НСО^-₃ + 2ОН^- → (МgОН)₂СО₃↓ + СО₂↑ + Н₂О

(t, ºC)
Постійна твердість визначається вмістом сульфатів і хлоридів кальцію і магнію.

Загальну твердість можна обчислити за формулою:

, мекв/л.

де

- концентрація іонів кальцію і магнію, мг/л.

За значенням твердості природну воду поділяють на :

- 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.

Дуже часто тверду воду перед використанням зм’якшують. Звичайно цього досягають обробкою води різними хімічними речовинами.

Так карбонатну твердість можна усунути додаванням гашеного вапна Са(ОН)₂;

Са²⁺ + 2НСО₃ ^- + Са²⁺ + 2ОН^- → 2СаСО₃↓ + 2Н₂О;

Mg²⁺ + 2 НСО^-₃ + 2ОН^- + Са²⁺ → Mg(ОН)₂↓ + 2СаСО₃↓ + 2Н₂О

При одночасному додаванні вапна і соди (Na₂CO₃) можна позбутися карбонатної і некарбонатної твердості ( вапняно – содовий спосіб). Карбонатна твердість при цьому усувається вапном, а некарбонатна - содою:

Са²⁺ +СО^2-₃ → СаСО₃↓ ; Mg²⁺ + СО^2-₃ → MgСО₃ ↓

І далі:

MgСО₃ ↓ + Са²⁺ + 2ОН^- → Mg(ОН)₂↓ +СаСО₃↓

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:

C₁ × V₁ = C₂ × V₂

Де C₁ , C₂ - нормальні концентрації речовин;

V₁ , V₂ - об’єми речовин.

Звідси невідома концентрація :

,

де С₂ – невідома концентрація;

С₁ – відома концентрація;

V₁ – об’єм речовини з відомою концентрацією, який додали;

V₂ - об’єм речовини з невідомою концентрацією.

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

Порядок виконання.

Прилади: бюретка, конічна колба, штатив.

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

1. у конічну колбу для титрування вносять 100 мл дослідного зразка води

2. додають у колбу 2 – 3 краплі індикатору (метилового оранжевого).

3. титрують розчином соляної кислоти із бюретки при постійному перемішуванні до переходу забарвлення з вихідного жовтого кольору в блідо – рожевий.

4. титрування проводять три рази і отримують три значення карбонатної твердості по формулі:

; г – екв Са²⁺/л.

5. знаходять середнє значення

6. Встановлюють до якого типу м’якості відноситься дослідний зразок.
Контрольні питання.

1. Чим обумовлена твердість води.

2. Які є методи усунення твердості.

3. У чому полягає механізм знесолення води крізь катіоніти.

4. До чого може призвести підвищена твердість води.
Література.

1. Справочник по элементарной химии. Пилипенко А.Т., Починок В.Я., Середа И.П.. Киев: «Наукова думка», 1985.С. 114-118.

2. Глинка «Общая химия».

Схожі:

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ Міністерству освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, департаментам (управлінням) освіти і науки обласних, Київської...	МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України від 10. 06. 2011 №572 "Про Типові навчальні плани початкової школи", рішення...
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Представництво ООН в Україні за підтримки Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України проводить конкурс, присвячений важливій...	МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ Всеукраїнська акція "Моральний вчинок", ініційована Національною експертною комісією України з питань захисту суспільної моралі за...
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ Севастопольської міських державних адміністрацій на виконання листа Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України від 16....	УКАЗ Президента України Про затвердження Положення про Міністерство... Затвердити Положення про Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України (додається)
Відповідно до протоколу засідання журі конкурсу від 06. 04. 2013 року МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ДЕПАРТАМЕНТ З ПИТАНЬ ОСВІТИ, НАУКИ, СІМ’Ї ТА МОЛОДІ ЛЬВІВСЬКОЇ ОБЛАСНОЇ ДЕРЖАВНОЇ...	МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ГОЛОВНЕ УПРАВЛІННЯ... Міністерства освіти і науки проводиться Всеукраїнський конкурс юних зоологів і тваринників, метою якого є створення умов для творчого...
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ДЕПАРТАМЕНТ... Львівський обласний дитячий еколого-натуралістичний центр в березні-травні 2013 року проводить природоохоронну акцію «Первоцвіти...	«Загальні і спеціальні здібності» Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Донецька обласна державна адміністрація Управління освіти і науки

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання