Laboratoorne töö - vee mööduva kareduse määramine (0)

LABORATOORNE TÖÖ Nr.3
Teema:Vee mööduva kareduse määramine
Töö vahendid: HCl, triloon B lahus, puhverlahus (NH4Cl+NH4OH), indikaatorid metüüloranž, kroomgeenmust ET-00, bürett, pipett, koonilised kolvid, mõõtsilinder, statiiv.
Neutralisatsioonimeetodi üheks tähtsamaks rakendusalaks on vee kareduse määramine. Loodusliku vee karedus on tingitud vees lahustunud kaltsiumi- ja magneesiumsooladest: Ca( HCO3 )2; Mg(HCO3)2; CaSO4 ; MgSO4; CaCl2 ; MgCl2 ; CaSiO3. Peale soolade sisaldab looduslik vesi veel kolloidaalselt lahustunud ränihapet, orgaanilisi kolloide ja vees lahustunud gaase : CO2; O2 ja N2. Karedust väljendatakse katlakivi tekitajate Ca ja Mg – soolade sisaldusega mg-ekvivalentides ühe liitri (cm3) kohta.
Vee üldkaredus jaotub mööduvaks ja püsivaks kareduseks.
Mööduva kareduse põhjustavad süsihappe happelised soolad Ca(HCO3)2 ja Mg(HCO3)2, mis on kõrvaldatavad vee keetmisega, sest vesinikkarbonaadid lagunevad termiliselt:
Ca(HCO3)2 ↔ CaCO3↓ + CO2↑ + H2O
Mg(HCO3)2 ↔ Mg(OH)2↓ + 2CO2↑
Ja sadestuvad raskesti lahustuvate ühenditena CaCO3 ja Mg(OH)2 mis ongi katlakivi. Püsiv karedus on põhjustatud tugevate hapete, s.o. peamiselt soolhapete ja väävelhappe kaltsiumi ja magneesiumsooladest CaSO4; CaCl2; MgSO4; MgCl2 – need ei kõrvaldu vee keetmisel .
Püsiva ja mööduva kareduse summa annab vee üldkareduse.
Mööduva kareduse määramiseks pipeteeritakse keeduklaasi 100 cm3 vett, lisatakse 3 – 4 tilka indikaatorit metüüloranži ja tiitritakse 0,1 n soolhappega kuni punase värvuseni. Esimese värvi muutumise korral tiitrida edasi väga ettevaatlikult tilga kaupa. Teha kaks määramist.
Arvutus:
mg – ekv/l
a1- tiitrimisel kulunud soolhappe kogus ml
n1- soolhappe normaalsus

Lisasime 2,2 ml HCl - i

mg – ekv/l
Üldkareduse määramiseks pipeteeritakse koonilisse kolbi 100 cm3 vett, 5 cm3 puhverlahust, lisatakse ca 0,1 g indikaatorit kroomgeenmust ET-00 ja tiitritakse o,05 n triloon-B lahusega aeglaselt sinise värvuseni.
Teha kaks määramist.
Arvutus:
mg – ekv/l
a2- triitimiseks kulunud 0,005 n triloon-B lahus cm3
n2- triloon-B lahuse normaalsus

Lisasime 10,5 ml 0,05 n triloon-B lahust

mg – ekv/l
Jäävkaredus = üldkaredus – mööduvkaredus
Jäävkaredus 5,25 – 2,2 = 3,05 mg – ekv/l
Kokkuvõte:
Vee mööduv karedus – 2,2 mg – ekv/l
Üldkaredus – 5,25 mg – ekv/l
Jääv karedus – 3,05 mg – ekv/l
Vee kareduse kõrvaldamiseks ja vee täielikuks vabastamiseks kõikidest sooladest, kasutatakse ioniite. Praktikas kasutatavad ioniidid on vees lahustumatud kõrgmolekulaarsed orgaanilised ühendid, mis sisaldavad väljavahetusvõimelisi ioone. Katioone vahetavaid ioniite nimetatakse kationiitideks ja anioone vahetavaid ioone anioniitideks. Kui Na-ioone väljavahetava kationiidiga täidetud filtrist toorvett läbi juhtida, toimuvad järgmised protsessid:
2Na-kat +
(kat)2 + 2NaHCO3
2Na-kat +
(kat)2 +
kus Ca- ja Mg- ioonid vees vahetuvad Na-ioonide vastu. Kationiidist ja filtrist läbinud vesi sisaldab naatriumvesinikkarbonaati ekvivalendselt toorvee mööduvale karedusele, NaSO4 ja NaCl ekvivalendselt toorvee püsivale karedusele. Soolade sisaldus seejuures ei vähene, ainule, et katlakivi tekitaja Ca- ja Mg-soolad on üle viidud Na- sooladeks .
Kareduse kõrvaldamine Na-kationeerimisega.
Pehmendatav toorvesi lasta läbi Na-kationiidiga täidetud laboratoorse filtri . Na-kationiidi kihi paksus on 300 mm, läbivoolu kiirus 2 min. 100 cm3.
Pehmendatud vee leelisuse määramiseks võtta 100 cm3 pipetiga 100 cm3 filtrit läbinud vett, lisada 3 – 4 tilka metüüloranži ja tiitida 0,1 n HCl kuni punase värvuseni.
Arvutus:
leelisus mg – ekv/l
a2- triitimisel kulunud HCl - hulk
n2- HCl lahuse normaalsus

Lisasime 4 tilka metüüloranži

mg – ekv/l
Jääk kareduse määramiseks võtta pipetiga 100 cm3 filtrit läbinud vett, lisada 5 cm3 puhverlahust, lisada indikaatorit ET-00 ja tiitrida 0,001 n triloon-B lahusega kuni sinise värvuseni.
Arvutus:
mg – ekv/l
a3- 0,001 n triloon-B lahuse hulk
n3- triloon-B lahuse normaalsus

Lisasime 0,2 ml 0,01 n triloon-B lahust

mg – ekv/l