Vee kareduse määramine ja kõrvaldamine (0)

TTÜ keemiainstituut
Anorgaanilise keemia õppetool
YKI3030 Keemia ja materjaliõpetus
Laboratoorne
Töö pealkiri:
töö nr. 3
Vee kareduse määramine ja kõrvaldamine
Õpperühm:
Töö teostaja :
Õppejõud:
Töö teostatud:
Protokoll esitatud:
Protokoll
arvestatud:
Töö eesmärk
“Saaremaa vee” kareduse määramine tiitrimisega , kareduse kõrvaldamine Na-kationiitfiltriga.
Kasutatavad ained
0.1 M soolhape
0.025 M
0.005 M triloon-B lahus
puhverlahus (NH4Cl + NH3·H2O)
indikaatorid metüülpunane (mp)
kromogeenmust ET-00.
Töövahendid
Suurem (500 cm3) kooniline kolb vee hoidmiseks
koonilised kolvid (250 cm3) tiitrimiseks
pipett (100 cm3)
büretid (25 cm3)
mõõtsilinder (25 cm3)
Na-kationiitfilter
Lehtrid
Keeduklaasid
Töö käik
Karbonaatse kareduse määramine
Loputasin 100 cm3 pipett 3 korda uuritava veega(“Saaremaa vesi”). Koonilist kolbi loputasin destilleeritud veega. Pipeteerisin koonilisse kolbi 100 cm3 uuritavat vett, lisasin 4 tilka indikaatorit mp ja segu värvus muutus kollaseks. Seasin töökorda büretti – kõrvaldasin otsikust õhumullid ning täitsin 0,1 M soolhappelahusega nullini. Tiitrisin 0,1 M soolhappelahusega, seejuures segades kolvis olevat vett .Tiitrisin kuni värvus muutus punaseks, ehk happe neutraliseerimiseni ( reaktsioon hape ja aluse vahel, mille tulemuseks on sool ja vesi). Loputasin koonilist kolbi destilleeritud veega ja kordasin tiitrimist 2 korda.
Katse andmed:
1)2.4ml HCl 2)2.34 ml HCl 3)2.4 ml HCl
aritmeetiline keskmine: 2.38 ml
Üldkareduse määramine
Loputasin koonilist kolbi distileeritud veega ning pipeteerisin sellesse kolvisse 100 cm3 uuritavat vett, lisada ∼5 cm3 puhverlahust ning väikse lusikatäis indikaatorit ET-00, mis on indikaatoriks. Lahuse värvus muutus lillaks. ET-00 moodustab Ca2+ ja Mg2+ ioonidega sirelililla värvusega kompleksiooni. Nii on Ca2+ ja Mg2+ ioone sisaldav lahus pärast puhverlahuse ja indikaatori ET-00 lisamist lilla, sest moodustub lilla värvusega kompleks [MeInd]+.
Ind− + Me2+ → [MeInd]+
Kus Ind- on sinine
Me+ on värvitu
ja MeInd+ on lilla
Seasin töökorda bürett 0,025 M triloon-B lahusega ning tiitrisin vett segades kuni värvus muutus siniseks. Triloon-B lisamisel sellesse lahusesse seotakse Ca2+ ja Mg2+ ioonid veelgi püsivamasse kompleksi [MeY]2− vastavalt
H2Y2− + [MeInd]+ → [MeY]2− + 2H+ + Ind−
Kus H2Y2− on värvitu
MeInd+ on lilla
MeY2 − on värvitu
ja Ind− on sinine
Kordasin tiitrimist 2 korda.
Katse andmed:
1)7.1 ml 2)7.0 ml 3)6.95ml
aritmeetiline keskmine: 7.016 ml
Vee pehmendamine ja jääk -üldkareduse määramine
Filtreerisin “Saarema vesi” läbi Na-katiooniitfiltri. Vee juhtimisel läbi sellise kationiidi (Na-kat) vahetuvad vees sisalduvad Ca2+ ja Mg2+ ioonid Na+ ioonidega filtrist .
Loputasin pipette 2 korda selle pehmendatud (filtreeritud) veega. Pipeteerisin 100 cm3 pehmendatud vett puhtasse koonilisse kolbi, lisasin ∼5 cm3 puhverlahust ja väike lusikatäis indikaatorit ET-00. Seasin töökorda bürett lahjema, 0,005 M triloon-B lahusega. Tiitrimine polnud vajalik sest värvus kohe muutus siniseks.
Katseandmete töötlus ja tulemuste analüüs:
Karbonaatse kareduse määramine
Karbonaatne karedus on põhjustatud vees sisalduvatest HCO3 - ja CO32- ioonidest. Soolhappega tiitrimisel reageerivad vesinikkarbonaatioonid soolhappega.
Teades reaktsiooniks kulunud soolhappe mahtu VHCl ning molaarset kontsentratsiooni CM,HCl saab siit leida HCO3- moolide arvu ning teades reaktsiooniks võetud vee mahtu Vvesi , ka vesinikkarbonaatioonide molaarse kontsentratsiooni vees.
HCO3- ioonide kontsentratsiooni arvutamine
Kus
VHCl on tiitrimiseks kulunud soolhappe maht [cm3]
CM,HCl – soolhappe molaarne kontsentratsioon [mol/dm3]
Vvesi – tiitrimiseks võetud kraanivee kogus [cm3].
Karbonaatse kareduse arvutamine
Karbonaatse kareduse arvutamise aluseks on reaktsioonivõrrand
Ca2+ + 2HCO3- → CaCO3 ↓ + CO2 + H2O
Üldkareduse arvutamine
Kus
Vtriloon −B on tiitrimiseks kulunud triloon-B maht [cm3]
CM,triloon−B – triloon-B molaarne kontsentratsioon [mol/dm3]
Vvesi – tiitrimiseks võetud kraanivee kogus [cm3].
Vee pehmendamine ja jääk-üldkareduse määramine:
Kus
Vtriloon−B on tiitrimiseks kulunud triloon-B maht [cm3];
CM,triloon−B – triloon-B molaarne kontsentratsioon [mol/dm3];
Vvesi – tiitrimiseks võetud pehmendatud vee kogus [cm3].
Kokkuvõtte
Töö eesmärk oli täidetud. Karbonaatne karedus : 1,19mmol/dm3, Üldkaredus : 1,754mmol/dm3, Jääk-üldkaredus: 0mmol/dm3, mis näitab, et filter on effektiivne , ja “Saaremaa vesi” on mõõdukalt kare vesi (vastavalt tabeli 5.1), ja karedam, kui filtreeritud läbi Na-kationiitfiltri vesi (jääk-üldkaredus on 0, mis tähendab, et see on eriti pehme vesi). Kuna tegelikud karedused puuduvad ei ole võimalik saada vea.