Визначення вмісту іонів кальцію у воді

 

Метод визначення вмісту іонів кальцію ґрунтується на утворенні комплексонату кальцію при взаємодії іонів кальцію з трилоном Б у присутності мурексиду як індикатора. Визначення проводять у сильно лужному середовищі (рН ~ 12–13). Це потрібно з двох причин. По–перше, для того, щоб іони   випали в осад , а по-друге, саме за такого рН можна використовувати індикатор мурексид, який з іонами кальцію утворює комплексні сполуки, забарвлені в рожевий колір, тоді як його індивідуальне забарвлення – бузкове.

Методика визначення вмісту іонів кальцію

1. У конічну колбу місткістю 250 мл, виходячи з очікуваної кальцієвої твердості води, відміряють певний об’єм досліджуваної води (див. табл. 8.2), розбавляють його (при необхідності) до 100 мл дистильованою водою.

 

Таблиця 8.2. Рекомендований об’єм досліджуваної води і концентрація трилону Б залежно від концентрації іонів кальцію у воді

Концентрація іонів кальцію, ммоль/л	Об’єм проби води, мл	Концентрація трилону Б ( =1/2), моль/л
0,5 – 2,5 2,5 – 5,0 5,0 – 10,0	100 50 25	0,05 0,05 0,05

 

2. До проби води циліндром додають 2 мл 10%–вого розчину NaOH (для створення рН 12–13). рН отриманого розчину обов’язково контролюють індикаторним папером!

3. Додають 10–15 мг суміші мурексиду з NaCl (на кінці шпателя). Після розчинення індикатора розчин забарвлюється в рожевий колір, внаслідок утворення комплексних сполук іонів кальцію з мурексидом.

4. Пробу води титрують 0,05 н. розчином трилону Б при енергійному збовтуванні до появи бузкового забарвлення. Титрування проводять у присутності ”свідка” – перетитрованої проби.

Твердість кальцієву   розраховують за формулою

, ммоль/л.

Вміст іонів кальцію (мг/л) розраховують як

∙ 20,04,

де – молярна маса еквіваленту кальцію , що дорівнює 20,04, г/моль.

    Визначенню кальцію заважають іони заліза, мангану, міді, цинку, свинцю, які також здатні утворювати забарвлені комплексні сполуки з мурексидом. Але для природних незабруднених вод цей вплив незначний і ним можна знехтувати. Чутливість методу 0,4 – 0,6 мг/л, похибка визначення – 1%.

Визначення магнієвої твердості води

    Знаючи загальну і кальцієву твердості води, магнієву твердість можна розраховувати як їх різницю

,        ммоль/л

або в мг/л

,   

де – молярна маса еквівалента іонів магнію , яка дорівнює 12,15 г/моль.

Слід зазначити, що вищенаведені розрахунки припустимі лише для природних незабруднених вод. Для стічних вод необхідно проводити пряме визначення магнію.

  Згідно з ДСАНПіН 383–96 вміст іонів магнію (для фізіологічної повноцінності питної води) повинен бути в межах 10–80 мг/л.

Лабораторна робота № 9

 Визначення вмісту сульфат-іонів у воді

Самостійна підготовка

Проробити такі питання:

1. У вигляді яких сполук може існувати сульфат-іон у воді?     

2. Чому вода, яка містить багато сульфатів, не придатна для питних цілей?

3. У чому сутність визначення сульфатів у воді?

 

Сульфат-іони потрапляють у воду при розчиненні осадових порід, до складу яких входить гіпс , а також у результаті окислення сірководню або сірки, які містяться в промислових стічних водах.  

Присутність у воді сульфатів у великій кількості небажана тому що, наприклад,  порушує діяльність шлунково-кишкового тракту, а солі  і зумовлюють твердість води і погіршують її органолептичні властивості - вода набуває гіркого присмаку. Вода, що містить велику кількість сульфатів і хлоридів, має підвищену корозійну активність.

Вміст сульфат-іонів у питній воді згідно з ГОСТ 2874-82 не повинен перевищувати 500 мг/л.