Determinación de la dureza total del agua industrial (contenido total de iones calcio y magnesio en el agua)
Objetivo del experimento:
1. Comprender el concepto de dureza del agua, la importancia de medir la dureza del agua y el método de expresión de la dureza del agua;
2. Comprender los principios y métodos de determinación de calcio y magnesio con EDTA en 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. impacto en los resultados de la determinación.
Principio experimental:
La dureza del agua originalmente se refiere 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, los iones de calcio y magnesio pueden precipitar en forma de carbonatos después del calentamiento, por lo que también se le llama dureza temporal) y dureza sin carbonato (es decir, la parte de los iones de calcio y magnesio que no pueden precipitar después del calentamiento, también llamada dureza permanente).
El método de expresión de la dureza no ha sido unificado. Hay dos métodos de expresión comúnmente utilizados en China: uno es convertir el calcio y el magnesio medidos en masa de CaO, es decir, la cantidad de miligramos de CaO contenidos en cada litro de agua, la unidad es mg L-1; otra es usar grados (0) Cálculo: 1 unidad de dureza significa 1 parte de CaO en 1 parte de agua (es decir, 10 mg de CaO por litro de agua), 1 = 10 ppm de CaO. Esta indicación de dureza se llama escala alemana.
Requisitos de dureza del agua industrial y agua potable: las normas de higiene del agua potable de mi país estipulan que la dureza calculada como CaCO3 no debe exceder los 450 mg·L-1.
Ca2+ + EDTA = Calcio-EDTA
Mg2+ + EDTA = Mg-EDTA
Vista previa del experimento:
Comprende las propiedades del EDTA solución estándar Métodos de preparación y calibración;
Comprender los principios y métodos de medición de la dureza total del agua.
Operaciones básicas:
Preparación y calibración de solución estándar EDTA;
Operaciones básicas de bureta ácida.
Pasos experimentales:
Agregue una solución tampón de amoníaco con pH = 10,0 y una pequeña cantidad de indicador T de negro de cromo a la muestra de agua. La solución se volverá roja al valorar con el estándar EDTA. solución, se debe utilizar EDTA primero. Se coordina con Ca2+ libre y luego se coordina con Mg2+. En el punto de medición, el EDTA elimina el Mg2+ del MgIn-, liberando así el indicador, y el color de la solución cambia de rojo a azul puro, que es el punto final.
Cuando la muestra de agua contiene una pequeña cantidad de Mg2+, 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 (agregarla antes de la calibración de EDTA para evitar afectar la valoración y la relación cuantitativa entre EDTA y el ion medido), o agregar una cierta cantidad de sal de Mg-EDTA a la solución tampón.
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). Calculado en CaO, la unidad es mg/L.
Notas:
Al medir la dureza total, use una solución tampón de amoníaco para ajustar el valor del pH;
Tenga cuidado de agregar un agente enmascarante para enmascarar los iones que interfieren. El agente enmascarante debe agregarse antes del indicador;
Al medir la dureza total, disminuya lentamente y agite más cuando se acerque al punto final;
Si la temperatura del agua es demasiado baja, ¿Se debe calentar la muestra de agua a 30 ~ 40 0 2C y luego medir?
Análisis del problema:
1. En este experimento, ¿se debe humedecer la pipeta con agua desionizada? ¿Se debe humedecer el matraz Erlenmeyer con agua desionizada?
2. Al final de la titulación compleja, la velocidad de reacción del EDTA que reemplaza al indicador en M-In es ligeramente más lenta, por lo que es necesario agitarlo más lentamente y dejar caer.
3. La solución de EDTA restante se recicla (el cubo de reciclaje de plástico está 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 de NaOH al 10%, Indicador T cromado negro.
Buretas básicas, matraces Erlenmeyer, frascos de lavado, matraces aforados, pipetas, peras de aspiración, vasos de precipitados, frascos de reactivos, balanzas analíticas y frascos de pesaje.