6.水硬度的测定
导入:
水也有“软硬”之分
1)软水指的是不含或含较少可溶性钙镁化合物的水,如自然界中的雪水、雨水都是软水。所谓硬水是指含有较多可溶性钙镁化合物的水。如自然界中的泉水、井水等。
2)工业上,钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢,妨碍热传导,严重时还会导致锅炉爆炸。由于硬水问题,工业上每年因设备、管线的维修和更换要耗资数千万元;
3)硬水的饮用还会对人体健康与日常生活造成一定的影响。没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水,会造成肠胃功能紊乱,即所谓的水土不服;
4)钙和镁都是生命必需元素中的宏量金属元素。其实,长期饮用过硬或者过软的水都不利与人体健康。我国规定饮用水的硬度不得超过25度。
初中化学:定性的角度,利用肥皂水区分“硬水”和“软水”
如何从定量的角度来测定水样中的硬度呢?
实验目的:
1.掌握EDTA标准溶液的标定;
2.了解络合滴定及自来水硬度测定的原理。
实验原理:
1.硬度的定义:一般将水中的盐类折算成CaCO3,CaO来表示。每一升水中含有多少毫升摩尔氧化钙或消耗EDTA多少摩尔。或者表示为1升水中含有多少mg的CaCO3
2.钙镁离子(无色)与铬黑T(EBT)先形成酒红色的络合物,然后利用EDTA与钙镁离子形成更为稳定的无色络合物,EBT被EDTA从络合物中取代出来,EBT恢复指示剂本身的纯蓝色。
Mg2++Y=MgYCa2++Y=CaY
3.EDTA是乙二胺四乙酸,难溶于水,但是其二钠盐的溶解度很大,通常用乙二胺四乙酸二钠盐采用间接的方法配制。间接方法配制的物质浓度不够精准,因此,需要用基准物进行标定。MgSO4·7H2O
4.EDTA的标定
准确称取0.5~0.7gMgSO4·7H2O于小烧杯中,加水溶解后转移至250mL容量瓶中,定容,摇匀备用。
差减法称重:
其称量值允许在一定范围内波动,也用于称取易吸湿、易氧化或易与二氧化碳反应的试样。此法称取固体试样的方法为:
将适量试样装人称量瓶中,用纸条缠住称量瓶放于天平托盛上,称得称量瓶及试样质量为W1,然后用纸条缠住称量瓶,从天平盘上取出,举放于容器上方,瓶口向上稍倾,用纸捏住称量瓶盖,轻敲瓶口上部。
使试样慢慢落入容器中,当倾出的试样已接近所需要的质量时,慢慢地将称量瓶竖起,再用称量瓶盖轻敲瓶口下部,使瓶口的试样集中到一起,盖好瓶盖,放回到天平益上称量,得W2,两次称量之差就是试样的质量。如果一次称重未得到称量结果,可反复多少进行称取。
使用完成之后放回盒子,保持桌面整洁,填写天平的使用记录。
容量瓶的使用:
容量瓶主要用于准确地配制一定浓度的溶液。它是一种细长颈、梨形的平底玻璃瓶,配有磨口塞。瓶颈上刻有标线,当瓶内液体在所指定温度下达到标线处时,其体积即为瓶上所注明的容积数。
①使用前检查瓶塞处是否漏水(新购入清洗后检查)。具体操作方法是:在容量瓶内装入半瓶水,塞紧瓶塞,用右手食指顶住瓶塞,另一只手五指托住容量瓶底,将其倒立(瓶口朝下),观察容量瓶是否漏水。若不漏水,将瓶正立且将瓶塞旋转180°后,再次倒立,检查是否漏水,若两次操作,容量瓶瓶塞周围皆无水漏出,即表明容量瓶不漏水。经检查不漏水的容量瓶才能使用。
②把准确称量好的固体溶质放在烧杯中,用少量溶剂溶解。然后把溶液转移到容量瓶里。为保证溶质能全部转移到容量瓶中,要用溶剂多次洗涤烧杯,并把洗涤溶液全部转移到容量瓶里。转移时要用玻璃棒引流。方法是将玻璃棒一端靠在容量瓶颈内壁上,注意不要让玻璃棒其它部位触及容量瓶口,防止液体流到容量瓶外壁上。加入适量溶剂后,振摇,进行初混。
③向容量瓶内加入的液体液面离标线0.5~1厘米左右时,应改用滴管小心滴加,最后使液体的弯月面与标线正好相切。若加水超过刻度线,则需重新配置。
④盖紧瓶塞,用倒转和摇动的方法使瓶内的液体混合均匀。静置后如果发现液面低于刻度线,这是因为容量瓶内极少量溶液在瓶颈处润湿所损耗,所以并不影响所配制溶液的浓度,故不要在瓶内添水,否则,将使所配制的溶液浓度降低。
⑤开盖回流。混合后,小心打开容量瓶盖,让瓶盖与瓶口处的溶液流回瓶内,再盖好瓶盖,再用倒转和摇动的方法使瓶内的液体混合均匀。在处理小体积样品时要此点非常重要。
准确移取25.00mL上述溶液于锥形瓶中,加入5mLNH3-NH4Cl缓冲溶液(随着滴定剂的加入,溶液的PH值会发生变化,缓冲剂起到稳定PH的作用)及适量铬黑T指示剂,用EDTA滴至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点,记录消耗EDTA的体积,平行测定三次,计算EDTA浓度。
移液管的使用:
1.吸液:用右手的拇指和中指捏住移液管的上端,将管的下口插入欲吸取的溶液中,插入不要太浅或太深,一般为10~20mm处,太浅会产生吸空,把溶液吸到洗耳球内弄脏溶液,太深又会在管外沾附溶液过多。左手拿洗耳球,接在管的上口把