Ход анализа
1. В коническую колбочку емкостью 200–250 мл отмеряют 50 мл анализируемой воды.
2. К воде приливают 5 мл буферной смеси и 10–15 капель индикатора (эриохром черный Т) до появления интенсивного вишнево-красного цвета.
3. При непрерывном помешивании пробу титруют раствором трилона Б. Вначале, по мере прибавления трилона Б, вишнево-красный цвет переходит в лиловый. После этого титрование следует проводить медленнее. Окончание титрования устанавливается по появлению синего цвета с зеленоватым оттенком.
Содержание кальция и магния (общая жесткость) вычисляется по формуле
X=Vx0,05x1000/V1 мг-экв/л
где V — количество миллилитров трилона Б, пошедшего на титрование; 0,05 — нормальность трилона; 1000 — пересчет на 1 л воды; V1 — объем исследуемой воды.
Для перевода в градусы жесткости следует полученную цифру умножить на 2,8.
Рис. 65. Бюретка и микробюретка для титрования
Реактивы
1. Раствор трилона Б. 0,05 н. раствор трилона Б получают в результате растворения 9,3 г трилона Б в дистиллированной воде с последующим доведением объема до 1 л в мерной колбе.
2. Буферный раствор 20 г химически чистой NH4Cl растворяют в дистиллированной воде, добавляют 100 мл 20 %-ного раствора NH4OH и доводят дистиллированной водой до 1 л.
3. Раствор индикатора 0,5 г эриохрома черного Т растворяют в 10 мл буферного раствора и доводят до 100 мл этиловым спиртом (96 %-ным).
Пользуясь указанной выше формулой, В. П. Дацкевич составил таблицу, дающую возможность без сложных расчетов получать результаты титрования в градусах жесткости. В табл. 4 нужно найти цифру, равную количеству миллилитров трилона Б, пошедших на титрование. В левой (вертикальной) графе находятся градусы жесткости, в верхней (горизонтальной) — десятые части градуса
Таблица составлена для анализа, проводимого в 100 мл воды 0,1 н. раствора трилона Б, либо 0,5 н. раствора трилона Б, но при 50 мл воды.
Таблица 4. Определения жесткости воды по расходу трилона Б
Для содержания и особенно разведения многих рыб водопроводная вода ряда городов Советского Союза недостаточно мягка и ее приходится в значительной степени смягчать. Основным методом смягчения воды является смешивание ее в определенных пропорциях с дистиллированной или дождевой водой. К сожалению, дождевой водой, как и водой из талого снега, в крупных промышленных центрах из-за загрязненности воздуха пользоваться нельзя. Только после 2–4-часового непрерывного выпадения атмосферных осадков воду можно использовать, да и то после фильтрования и длительного отстаивания. Известно несколько способов смягчения воды.
Первый способ основан на удалении устранимой жесткости. В результате кипячения в течение часа в большинстве случаев жесткость воды снижается вдвое. Для кипячения лучше употреблять эмалированную или стеклянную посуду. После охлаждения на воздухе или в холодной воде осторожно сливают 2/3 содержимого сосуда, остатки с выпавшим осадком выплескивают. Образовавшаяся со временем накипь удаляется со стенок сосуда слабым раствором соляной кислоты.
Второй способ более сложен, он требует определенного оборудования. Проще всего приобрести в магазине лабораторного оборудования готовый дистиллятор любого типа, но лучше газовый или электрический. Такие дистилляторы дают до 4 л/час. В случае отсутствия фабричного дистиллятор легко изготовить самим, используя 3–5-литровую колбу и водяной холодильник, который можно заменить двумя стеклянными трубками разного диаметра, но желательно большой длины (70–100 см). Такие дистилляторы дают воды до 1,5 л/час. Вода, полученная этим способом, имеет жесткость до 1–2°. Дистиллированную воду можно приобрести и в аптеке.
Третий способ наиболее эффективен и экономичен. Он осуществляется химическим обессоливанием с помощью ионитов. Соли, кислоты и щелочи в воде находятся в виде ионов: катионов и анионов. Например, поваренная соль NaCI в виде катиона натрия Na+ и аниона хлора Cl- (плюс — знак катиона, минус — знак аниона).
Некоторые вещества, встречающиеся в природе, но в основном синтезированные искусственно, обладают способностью удерживать на своей поверхности различные ионы и при известных условиях обменивать их с большой скоростью на другие ионы, содержащиеся в растворе. Такие вещества называют ионитами или ионообменниками, чаще ионообменными смолами (обычно неправильно). Иониты, способные к обмену катионов, именуются катионитами; иониты, способные к обмену анионов, — анионитами.