§ 36. Определение жесткости воды

Напомним, что жесткость воды зависит от наличия в ней солей двухвалентных металлов, преимущественно кальция и магния. Жесткая вода при кипячении образует накипь вследствие оседания некоторых солей кальция, магния и железа (II). Мыло в жесткой воде не мылится (не вспенивается), так как образуются нерастворимые в воде кальциевые и магниевые соли жирных кислот. Жесткая вода не пригодна для питания паровых котлов и применения в химической технологии, а также других технических целей.

Определение жесткости воды имеет большое практическое значение и очень широко применяется в технике и промышленности.

Различают жесткость временную (или устранимую) и постоянную. Временная жесткость воды обусловлена присутствием в воде бикарбонатов: , реже иногда также . Ее можно устранить кипячением воды.

При кипячении воды бикарбонаты разлагаются с образованием нерастворимых в воде карбонатов, оксикарбонатов и гидроокисей:

Постоянная жесткость воды обусловлена присутствием в ней преимущественно сульфатов и хлоридов кальция и магния и не устраняется кипячением. Сумма временной (устранимой) и постоянной жесткости составляет общую жесткость воды.

Жесткость выражают в миллиграмм-эквивалентах -ионов на воды. 1 мг-экв жесткости соответствует содержанию или воды, где 40,08 и 24,31 — соответственно округленные атомные веса кальция и магния; 20,04 и 12,16 эквивалентны .

Для выражения жесткости также применяют тысячную долю миллиграмм-эквивалента — микрограмм-эквивалент в воды.

Существуют различные способы определения жесткости. Рассмотрим два из них:

1) определение временной жесткости с помощью титрованного раствора хлористоводородной кислоты и 2) комплексометрический метод (см. гл. IV) определения общей жесткости.

При титровании образца воды хлористоводородной кислотой в присутствии метилового оранжевого происходит разложение бикарбонатов, обусловливающих временную жесткость:

Методика определения. Отбирают в коническую колбу пипеткой или мерным цилиндром исследуемой воды, добавляют 2—3 капли метилового оранжевого и титруют 0,1 и. раствором до появления оранжевой окраски.

Расчет результате анализа. н. раствора соответствует г-экв или 0,1 мг-экв . соответствует г-экв или 0,1 мг-экв мг-экв находится в объеме . Чтобы выразить жесткость в миллиграмм-эквивалентах на воды, нужно найденную величину разделить на и умножить на 1000, т. е. жесткость исследуемой воды равна: