WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Дослідження фізико-хімічних властивостей питної води. Твердість води. (науково-дослідна робота) - Реферат

Дослідження фізико-хімічних властивостей питної води. Твердість води. (науково-дослідна робота) - Реферат

при температурах живого організму, оскільки за даних умов вона є рідиною. На щастя, вона не розчиняє кальцій фосфат-, речовину, яка входить до складу кісток людини; тому скелет людини не розчиняється у рідинах свого ж організму і ми достатньо твердо тримаємося на ногах. Колір чистої води (на білому фоні шар товщиною 2м здається світло-блакитним) також обумовлений водневими зв'язками. Коли одна з молекул починає коливатися, починають коливатися і сусідні з нею молекули води, зв'язані водневими зв'язками. Такий самий світло-блакитний колір можна спостерігати і у товстому шарі криги.
Крім того, вода знаходиться у надрах Землі, насичує грунт і різні гірські породи, входить до складу багатьох мінералів, в особливості глини. Вона міститься в усіх живих організмах. Нормальний вміст води в тілі людини - 65% (кров містить 83% води, серце і мозок - 80%). При втраті 10-12% вологи людині загрожує загибель. Кожного дня людина споживає ? 2,5 л. води, що за 70 років складає ? 65 тонн. У великих містах на кожну людину приходиться по 300 л. води на добу. Воду використовують у різних галузях промисловості (для виплавки 1 т. сталі необхідно 25 т. води, для очищення 1 т. нафти треба витратити 18т. води) і сільського господарства.
Для знезаражування води застосовують гази - хлор і озон. У деяких випадках використовують хіміко-біологічний захист. Відстійники заселяють хлорелою - це одноклітинна водорість, що швидко розмножується і поглинає з води вуглекислий газ і деякі шкідливі речовини. Внаслідок цього вода очищується, а хлорену використовують для годівлі худоби. 25000 років тому давні перси користувалися срібним посудом для зберігання води під час військових походів (срібло вбиває мікроби).
Хімічні властивості води
Молекули води дуже стійкі проти нагрівання. Однак при температурах, вищих за 1000 С, водяна пара починає розкладатися на водень і кисень.
2Н2О 2Н2 + О2
Процес розкладання речовини в результаті її нагрівання називається термічною дисоціацією. Термічна дисоціація води відбувається з поглинанням теплоти. Тому, згідно з принципом Ле Шателье, чим вища температура, тим більшою мірою розкладається вода. Проте навіть при 2000С ступінь термічної дисоціації води не перевищує 2%, тобто рівновага між водяною парою і продуктами її дисоціації - воднем і киснем - все ще лишається зміщеною у бік водяної пари. При охолодженні не нижче за 10000С рівновага практично повністю зміщується у цьому напрямі.
Вода - дуже реакційно здатна речовина. Оксиди багатьох металів і неметалів сполучаються з водою, утворюючи основи і кислоти; деякі солі утворюють з водою кристалогідрати; найактивніші метали взаємодіють з водою з виділенням водню.
Вода також має каталітичну здатність. Якщо немає слідів вологи, то практично не відбуваються деякі звичайні реакції, наприклад Cl не взаємодіє з металами, фтороводень не роз'їдає скло, натрій не окислюється в атмосфері повітря.
Вода здатна утворювати сполуки з рядом речовин, що перебувають за звичайних умов у газоподібному стані і звичайно не мають великої хімічної активності. Прикладом можуть бути гідрати Xe * 6H2O, CH4 * 6H2O, C2H5Cl * 15H2O. Такі сполуки утворюються в результаті заповнення молекулами газу міжмолекулярних порожнин, які є в структурі води, і називаються сполуками включення або клатратами. Клатрати - нестійкі сполуки, можуть існувати при порівняно низьких температурах.
1. Визначення тимчасової твердості води.
Тимчасову твердість води, яка характеризується присутністю в ній гідрокарбонатів Са і Мg, визначають методом нейтралізації. В колбочку для тестування вносять 50 мл. досліджуваної води, додають 2 краплі індикатора метил - оранту і титрують із бюретки 0,1 с. Розчином НCl до зміни забарвлення від жовтого до рожевого.
Титрування повторюють три рази. Результати заносять у табл. № 1

п/п V (H2O) V (HCl) C (HCl) Т. тимч., мг + скв/л
1 50 0,1
2 50 0,1
3 50 0,1
Сер.знач 50 0,1
Обчислення тимчасової твердості води досліджуваної в (мг - екв/л) ведуть за формулою:
Т тимч = V (HCl) * C (HCl) * 1000/ V (H2O)
2. Відношення загальної твердості води.
Загальну твердість води, яка характеризується сумарним вмістом розчинених солей Са і Мg не залежно від природи аніону, визначають комплексанометрично.
В колбочку для титрування вносять 5 мл. досліджуваної води, 1 мл. амонійного буферу, 2-3 краплі індикатора хлорогену чорного і титрують 0,01с. Розчином тилону Б до зміни забарвлення від червоно-фіолетового до зеленуванто-синього. Титрування повторюють три рази. Результати заносять у табл. № 2.

п/п V (H2O) V (Тр.Б) C (Тр.Бl) Т. тимч., мг + скв/л
1 5 0,01
2 5 0,01
3 5 0,01
Сер.знач 5 0,01
Обчислення загальної твердості води досліджуваної в (мг - екв/л) ведуть за формулою:
Т заг. = V (Тр.Б) * C (Тр.Б) * 1000/ V (H2O)
3. Визначення постійної твердості води.
Постійну твердість води, яка обумовлена присутністю в ній солей CaCl3, MgCl2, MgSO4, визначають розрахунково, які різницю між загальною і тимчасовою твердістю.
Т пост. = Т заг. - Т тимч.
4. Визначення окислюваності води.
Окислюваність - величина, яка характеризує кількість у воді відновників як органічних, так і неорганічних, зокрема нітратів, сульфітів, гумінових кислот, Н2S, солей Fe (II) і ін. Визначення вмісту зазначених речовин ґрунтується на їх схильності окислюватися перманганатом калію.
В колбочку для титрування вносять 10 мл. досліджуваної води, додають 1 мл. 1с розчину H2SO4 і титрують із бюретки 0,02с розчином KMnO4 до слабо-рожевого забарвлення. Доливають ще 1 мл. KMnO4 і суміш перемішують на протязі 5-10 хв. Потім в колбочку додають 1 мл. титрованого розчину щавлевої кислоти, внаслідок чого вміст колбочки знебарвлюється. Знебарвлений розчин продовжують титрувати перманганатом до появи рожевого кольору. Фіксують загальний об'єм використаного розчину KMnO4, за яким розраховують окислюваність (Х) за формулою:
Х = (V перм. * С перм. - V щавл.к. * С щавл.к.) * Е перм. * 1000/ V (H2O)
5. Визначення вмісту заліза у воді.
Загальний вміст заліза у воді визначають комплексонометрично, для чого попередньо іони Fe (VI) окислюють в іони Fe (III) за допомогою персульфату амонію. Іон Fe (III) утворює з трилоном Б, на відміну від інших катіонів, найстійкіший комплекс.
В колбочку для титрування вносять 20 мл. досліджуваної води, 5 мл. ацетатного буферу, 2-3 краплі індикатора (сульфосаліцилової кислоти), декілька кристаликів персульфату амонію і титрують 0,01с. розчином трилону Б до зміни забарвлення від фіолетового до світло-жовтого.
Користуючись формулою, за об'ємом трилону Б, затраченого на титрування, розраховують вміст заліза у досліджуваній воді.
m Fe = V (Тр.Б) * С (Тр.Б) * Е (Fe31) / 1000 чи V (Н2О)
При розрахунках еквівалентності іона Fe31 необхідно брати рівним половині атомної маси заліза, в зв'язку з тим, що іон Fe31заміщує в аніоні трилону Б два іони водню.
Loading...

 
 

Цікаве