Medición de la dureza del agua
Objetivo experimental:
1. Comprender el concepto de dureza del agua, la importancia de medir la dureza del agua y el método para expresar la dureza del agua.
2. Comprender los principios y métodos de determinación con EDTA del contenido de calcio y magnesio en el agua, incluido el control de la acidez y la selección de indicadores.
3. El papel de la adición de Mg-EDTA durante el proceso de determinación y su impacto en los resultados de la determinación.
Principio experimental:
La dureza del agua se refiere originalmente a la capacidad de los iones de calcio y magnesio para precipitar el jabón. La dureza total del agua se refiere a la concentración total de iones de calcio y magnesio en el agua, incluida la dureza de carbonato (es decir, iones de calcio y magnesio que pueden precipitar en forma de carbonatos mediante calentamiento, por lo que también se denomina dureza temporal) y no -dureza de carbonato (Es decir, la parte de los iones de calcio y magnesio que no pueden precipitar después del calentamiento, también conocida como dureza permanente).
El método de expresión de la dureza aún no se ha unificado. Actualmente, existen dos métodos de expresión comúnmente utilizados en mi país: uno es convertir el calcio y el magnesio medidos en masa de CaO, es decir, el. cantidad de CaO contenida en cada litro de agua Expresada en miligramos, la unidad es mg·L-1 la otra se mide en grados (°): 1 unidad de dureza indica que 100.000 partes de agua contienen 1 parte de CaO (es decir). , 10 mgCaO por litro de agua), 1° = 10 ppm CaO. Este método de expresar la dureza se llama escala alemana.
Requisitos de dureza del agua industrial y agua potable doméstica. Las normas sanitarias de mi país para el agua potable doméstica estipulan que la dureza en términos de CaCO3 no debe exceder los 450 mg·L-1.
Ca2 EDTA = Ca-EDTA
Mg2 EDTA = Mg-EDTA
Vista previa del experimento:
Comprender la preparación y calibración del EDTA Método de solución estándar;
Comprender los principios y métodos de medición de la dureza total del agua.
Operaciones básicas:
Preparación y calibración de solución estándar de EDTA.
Operaciones básicas de bureta ácida.
Pasos experimentales:
Agregue una solución tampón de amoníaco con pH = 10,0 y un poco de indicador T negro de cromo a una muestra de agua. La solución se volverá roja al valorar con la solución estándar EDTA. EDTA primero se coordina con Ca2 libre y luego con Mg2; en el punto de medición, EDTA toma Mg2 de MgIn-, liberando así el indicador, y el color de la solución cambia de rojo a azul puro, que es el punto final.
Cuando hay muy poco Mg2 en la muestra de agua, debido a que la sensibilidad del color del CaIn- es mucho peor que la del MgIn-, a menudo no se obtiene un punto final nítido. Para mejorar la sensibilidad del cambio de color del punto final, puede agregar una cantidad adecuada de Mg2 a la solución estándar de EDTA (agréguela antes de la calibración de EDTA, para no afectar la valoración y la relación cuantitativa entre EDTA y el ion medido). o añadir una cierta cantidad de Mg2 a la solución tampón de sal Mg-EDTA.
La dureza total del agua se puede calcular a partir de la concentración de la solución estándar de EDTA cEDTA y el volumen de consumo V1 (ml). Medido en CaO, la unidad es mg/L
Notas:
Utilice una solución tampón de amoníaco para ajustar el valor del pH al medir la dureza total.
Tenga cuidado; para agregar enmascarante El agente enmascarante se debe agregar antes del indicador para enmascarar los iones que interfieren.
Al medir la dureza total, se debe dejar caer lentamente y agitar con frecuencia cuando se acerque al punto final; >Si la temperatura del agua es demasiado baja durante la medición, caliente la muestra de agua a 30~40?0?2C antes de medir.
Análisis de problemas:
1. ¿Es necesario enjuagar las pipetas con agua desionizada en este experimento? ¿Se debe enjuagar el matraz Erlenmeyer con agua desionizada?
2. Cuando la titulación compleja está cerca del punto final, la velocidad de reacción del EDTA que reemplaza el indicador en M-In es ligeramente más lenta, por lo que es necesario agitarlo más lentamente y dejarlo caer.
3. La solución de EDTA restante se recicla (cubo de reciclaje de plástico en la campana extractora) y se utilizará para diseñar experimentos.
Herramientas de uso común:
Reactivos e instrumentos principales
0,02 mol/LEDTA, solución tampón NH3-NH4Cl (pH~10), solución 10NaOH, negro cromo Indicadores T
Bureta básica, matraz Erlenmeyer, frasco de lavado, matraz aforado, pipeta, pera de aspiración, vaso de precipitados, frasco de reactivo, balanza analítica, frasco de pesaje