Опыт 2. Устранение жесткости химическим способом
Реактивы:образец жесткой воды из опыта 1, 3 %-ные растворы фосфата натрия и оксалата аммония.
Посуда и принадлежности: пробирка на 15 см3, воронка, фильтровальная бумага.
Методика проведения опыта:В пробирку налейте 4-5 см3 жесткой воды, анализируемой в опыте 1 и прибавьте к ней 3-4 см3 раствора фосфата натрия. Что наблюдается и о чем это говорит? Перемешайте смесь встряхиванием, и оставьте на 5 мин, образовавшийся белый осадок отфильтруйте, после фильтрации проверьте воду на присутствие солей жесткости, как в опыте 1.
Отметьте наблюдения, составьте уравнения реакций фосфата натрия с солями CaCl2 и Ca(HCO3)2 в молекулярном и ионно-молекулярном виде. Сделайте вывод, в котором объясните, в чем сущность умягчения воды фосфатным методом.
Опыт 3. Устранение жесткости воды методом ионного обмена
Реактивы:образец жесткой воды, используемой в опыте 1; колонка, заполненная Н+-катионитом, 3 %-ный раствор оксалата аммония.
Посуда: коническая колба на 50 см3, пробирки на 10 см3.
Методика проведения опыта:Исследуемую жесткую воду, используемую в опыте 1, пропустите через стеклянную колонку, заполненную Н+-катионитом. Вытекающую из колонки воду проанализируйте на содержание в ней солей жесткости, как в опыте 1.
Отобразите схему процесса обмена ионов жесткости Са2+ с ионами Н+-катионита, обозначив катионит RH. ПО окончании конце опыта сделайте вывод о преимуществах и возможности использования данного метода для устранения всех видов жесткости воды.
Лабораторная работа № 6.2. Исследование образцов воды по показателям кислотности и жесткости (УИРС)
Цель работы:ознакомление с методами количественного определения ионов жесткости и кислотности воды.
Опыт 1. Определение водородного показателя природных и сточных вод с помощью рН-метра.
Реактивы: образцы исследуемых вод, аммиачный буферный раствор, состоящий из смеси NH4OH и NH4Cl с рН 9,2, дистиллированная вода.
Посуда, принадлежности и оборудование: рН-метр со стеклянными электродами, стакан емкостью 100 см3, цилиндр на 50 см3, промывалка с дистиллированной водой, фильтровальная бумага
Методика проведения опыта:
Метод рН-метрии основан на измерении электродного потенциала, возникающего на поверхности контактирующего с раствором электрода и зависящего от активности (концентрации) ионов водорода в этом растворе.
На практике для определения рН используется стеклянный электрод. Он представляет собой тонкостенную стеклянную колбочку с впаянной в неё серебряной проволочкой, наполненную насыщенным раствором хлорида серебра в соляной кислоте. Электродный потенциал стеклянного электрода пропорционален концентрации ионов водорода. Стеклянный электрод используют в комбинации с электродом сравнения, например с каломельным электродом. Оба электрода соединены с высокоомным вольтметром, на шкале которого указаны значения рН.
В лабораторный стакан емкостью 100 см3 налейте 50 см3 исследуемой природной воды (один из образцов). Опустите в стакан электроды рН-метра и по шкале значений водородного показателя в диапазоне от 1 до 14 определите величину рН данного образца воды.
Полученное значение запишите в лабораторный журнал. Сделайте вывод о преимуществах данного метода определения рН по сравнению с индикаторным методом. Определите, примеси кислот или оснований содержатся в исследуемой воде, и каков уровень их содержания. Укажите, каким химическим способом можно очистить воду от этих примесей, приведите пример реакции и ее уравнение.
Опыт 2. Реакция нейтрализации и ее использование для определения концентрации растворов кислот и оснований
Перед выполнением опыта 2 проверьте уровень рН образца воды с помощью универсальной индикаторной бумаги. Если образец имеет рН<7, выполняйте опыт 2.1. Если образец имеет рН>7, выполняйте опыт 2.2.