Protokół

z ćwiczenia 3-Twardość wody

Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska Budownictwo-Magisterskie	Łukasz Nijaki	data wykonania ćwiczenia: 14. 12. 1999
Grupa II	prowadzący: dr Jolanta Grodecka	godz. 8.15

PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA:

Doświadczenie składało się z czterech części. Pierwsza to oznaczanie twardości całkowitej wody wodociągowej. W drugiej części oznaczaliśmy twardość wody przegotowanej. Trzecia część polegała na przepuszczeniu około 100 ml wody wodociągowej przez kationit sodowy (RNa) z szybkością kilku kropel na minutę, a następnie oznaczeniu twardości tak przygotowanej wody. W tej części należy uważać, by nie dopuścić do osuszenia jonitu. Przez cały czas przebiegu doświadczania należy kontrolować poziom wody. Musi on być wyższy od poziomu jonitu. Ostatnia część doświadczenia polega na oznaczeniu twardości

wody zdemineralizowanej. Osiągamy to przez przepuszczenie wody wodociągowej najpierw przez kationit wodorowy (RH), a później przez anionit wodorotlenowy (ROH).Następnie postępujemy jak w części trzeciej doświadczenia.

Aby oznaczyć twardość wody wprowadzamy do kolbki stożkowej o pojemności 250 ml

50 ml badanej wody, dodajemy około 2 ml amoniaku, 1 ml roztworu buforowego oraz odrobinę wskaźnika- czerni eriochromowej. Tak przygotowany roztwór miareczkujemy 0,005M roztworem wersanianu sodowego, aż do zmiany barwy z fiołkowej na niebieski.

Twardość wody w stopniach obliczamy ze wzoru: x= V·0,56 gdzie V - objętość wersanianu w ml.

Z powodu długotrwałości doświadczeń wszystkie cztery części doświadczenia wykonujemy równocześnie.

CEL DOŚWIADCZENIA:

Celem doświadczenia jest oznaczenie twardości różnego rodzaju wody i sprawdzenie skuteczności usuwania jej różnymi metodami: poprzez gotowanie i jonizację .

WYNIKI:

ZESTAWIENIE WYNIKÓW DOŚWIADCZENIA:

	V -objętość wersanianu sodowego w ml
woda wodociągowa
woda przegotowana
woda wodociągowa po przepuszczeniu przez kationit RNa
woda wodociągowa po demineralizacji

Wyróżniamy pięć rodzajów twardości wody:

1. woda bardzo twarda to woda o parametrach: więcej niż10,65 mval/dm³ ,

2. woda twarda to woda o parametrach w granicach 6,35 -10,65 mval/dm³ ,

3. woda o średniej twardości to woda o parametrach w granicach 2,8 -6,35 mval/dm³,

4. woda miękka to woda o parametrach w granicach 1,4 -2,8 mval/dm³ ,

5. woda bardzo miękka to woda o parametrach w granicach 0 -1,4 mval/dm³ .

Twardość wody można również wyrazić w stopniach niemieckich (1ºn =10 mg CaO/dm³),

lub francuskich (1ºfr =10 mg CaCO₃/dm³).

OPRACOWANIE WYNIKÓW:

a) Twardość wody wodociągowej wyniosła: V=

x= V·0,56 =

b) Twardość wody przegotowanej wyniosła: V=

x= V·0,56 =

3. Twardość wody wodociągowej po przepuszczeniu przez kationit sodowy wyniosła:

V= x= V·0,56 =

4. Twardość wody wodociągowej po demineralizacji wyniosła: V=

x= V·0,56 =

WNIOSKI:

Woda przegotowana jest bardziej miękka od wody wodociągowej, bo podczas jej gotowania zostają usunięte kwaśne węglany wapnia i magnezu, co można przedstawić za pomocą reakcji:

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ +H₂0 + CO₂

Mg(HCO₃)₂ → MgCO₃ +H₂0 + CO₂

MgCO₃ + 2 H₂0 → Mg(OH)₂ + H₂0 + CO₂

Woda przepuszczona przez kationit sodowy jest jeszcze bardziej miękka od wody przegotowanej, gdyż twardość została zmniejszona w wyniku reakcji:

RNa + CaCl₂ ↔ R₂Ca + 2 NaCl

Najbardziej miękką wodą jest woda zdemineralizowana, gdyż straciła ona swą twardość w wyniku reakcji:

Przepuszczenie przez kationit wodorowy:

RH +Ca²⁺ → R₂Ca + 2H⁺

A następnie przepuszczenie przez anionit wodorotlenowy:

ROH + Cl^— + H⁺ → RCl +H₂0

---