Wydział Geoinżynierii Wrocław, 08.04.2013

Górnictwa i Geologii

Politechniki Wrocławskiej

CHEMIA

Sprawozdanie z ćwiczenia

pt. ,,Woda. Badanie właściwości wód użytkowych”

grupa: poniedziałek, 13.15-15.00

rok: 2012/2013

1. WPROWADZENIE

Woda jest cieczą bezbarwną, bez smaku i zapachu. Jej gęstość zależy od temperatury. Woda wykazuje maksimum gęstości w temperaturze 4°C. Kąt między atomami wodoru wynosi 104°40’.Woda ma budowę biegunową. W okolicy atomu tlenu gromadzi się więcej ładunków ujemnych, zaś w okolicy atomów wodoru występuje przewaga ładunków dodatnich. Jest substancją aktywną chemicznie.

W przyrodzie woda nigdy nie jest czysta, zawiera zawiesiny, związki chemiczne i gazy. Substancje organiczne w wodzie występują w postaci zawiesin i drobnoustrojów. Najczystszym rodzajem wody jest woda pochodząca z opadów atmosferycznych.

TWARDOŚĆ

Twardość wody powodują głównie wodorowęglany oraz chlorki i siarczany wapnia

i magnezu. Utrudnia to pienienie się mydła i innych środków piorących. Twardość wody wyraża się w stopniach, np. jeden stopień francuski odpowiada zawartości 1g węglanu w

100 cm³ wody.

Twardość całkowita = suma twardości węglanowej i nie węglanowej.

METODY ZMIĘKCZANIA WODY

Zmiękczanie wody jest to proces polegający na usuwaniu jonów wapnia i magnezu przez przeprowadzenie ich w trudno rozpuszczalne związki. Metody zmiękczania:

• wapienno-sodowa,

• destylacja,

• wykorzystanie jonitów.

Jonity to żywice organiczne wykazujące zdolność do wymiany jonów wchodzących w ich skład na jony znajdujące się w roztworze wodnym(Masełko, 2013).

2. CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA

2.1. Metodyka

Doświadczenie 1- wykrywanie wodorotlenku wapnia i magnezu.

Odparowano do sucha 50 cm³ wody w parowniczce porcelanowej. Pozostałość zwilżono kilkoma kroplami stężonego kwasu solnego.

Doświadczenie 2- wykrywanie jonów wapniowych.

Połowę otrzymanego w doświadczeniu 1 roztworu wlano do probówki i dodano kolejno: amoniaku, chlorku amonu i szczawianu amonu.

Doświadczenie 3- wykrywanie jonów żelazowych.

Do pozostałej z doświadczenia 1 części roztworu dodano kilka kropli HNO3, zagotowano, a po oziębieniu dodano kilka kropli roztworu KSCN.

Doświadczenie 4- wykrywanie jonów chlorkowych.

Do 3 probówek zawierających wodę rzeczną, wodociągową i destylowaną dodano kilka cm³ roztworu azotanu srebra.

2

Doświadczenie 5- wykrywanie jonów siarczanowych.

Do 3 probówek zawierających wodę rzeczną, wodociągową i destylowaną dodano kilka cm³ roztworu chlorku baru.

Doświadczenie 6- wykrywanie amoniaku lub soli amonowych.

Do 3 probówek zawierających wodę rzeczną, wodociągową i destylowaną dodano po 1 cm³

odczynnika Nesslera.

Doświadczenie 7- wyznaczenie pH i przewodnictwa elektrycznego wody.

Do 3 probówek zawierających wodę rzeczną, wodociągową i destylowaną zanurzono elektrody i zmierzono pH oraz przewodnictwo elektryczne.

2.2. Obserwacje

Badane roztwory zachowywały się różnie. W niektórych wytrącił się osad, zmienił się kolor lub nie nastąpiła żadna zmiana.

2.3. Interpretacja i wnioski

Wyniki z doświadczenia 2:

Po dodaniu do roztworu z doświadczenia 1 NH4OH, HCl i (NH4)2C2O4 reakcja nie nastąpiła. Brak obecności soli wapnia.

Wyniki z doświadczenia 3:

Po dodaniu do roztworu z doświadczenia 1 kilku kropli HNO3, zagotowaniu i oziębienie dodano kilka kropli rodanku potasu. Powstało czerwone zabarwienie, które świadczy o obecności soli żelazowych:

Fe(NO)3 +3KSCN= Fe(SCN)3 + 3KNO3

Wyniki z doświadczenia 4:

woda destylowana + AgNO3→ zmętnienie

woda wodociągowa + AgNO3 → biały osad

woda rzeczna + AgNO3→ bez zmian

Zmętnienie i wytrącenie się białego osadu świadczy o obecności jonów chlorkowych:

NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃.

Wyniki z doświadczenia 5:

woda destylowana + BaNO3→ bez zmian

woda wodociągowa + BaNO3→ bez zmian

woda rzeczna + BaNO3→ bez zmian

Reakcja nie nastąpiła, brak jonów siarczanowych.

Wyniki z doświadczenia 6:

woda destylowana + odczynnik Nesslera→ bez zmian

woda wodociągowa + odczynnik Nesslera→ zabarwienie żółte

woda rzeczna + odczynnik Nesslera→ zabarwienie żółte

Woda zawiera wolny amoniak, ponieważ pojawiło się żółte zabarwienie.

3

Tabela 1. Wyniki pomiarów pH

Rodzaj wody	Wskazanie pH-metru
rzeczna	7.4
wodociagowa	8.0
destylowana	8.6

Tabela 2. Wyniki pomiarów przewodnictwa elektrycznego wód

Rodzaj wody	Wskazanie konduktometru (µS)
rzeczna	364
wodociągowa	392
destylowana	5,9

Rysunek 1. Przewodnictwo elektryczne NaCl

Wskazanie konduktometru dla wody wodociągowej było najwyższe (392) – jej przewodnictwo elektryczne jest największe. Woda destylowana ze względu na swoją czystość (brak jonów, siarczanowych i amonowych, co pokazano w doświadczeniach,5 i 6) jest słabym przewodnikiem elektrycznym (5,9).

Stężenie jonów wodorowych dla każdego rodzaju wody wskazuje na odczyn zasadowy.

4

3. LITERATURA CYTOWANA

Masełko J. Woda, Instrukcja do ćwiczeń z chemii, strona internetowa: http://www.minproc.pwr.wroc.pl/zpkio/index.html

5