Лабораторная работа № 5. «Определение содержания кальция и магния в совместном присутствии»

Цель работы: определить содержания кальция и магния в совместном присутствии методом комплексонометрического титрования с трилоном Б.

Сущность работы. Задача определения содержания кальция и магния при их совместном присутствии в растворе возникает при определении жёсткости воды. Её решают трилонометрическим методом. в среде аммиачно-хлоридного буфера (смеси растворов NH₄OH и NH₄Cl) с «эриохромом чёрным Т» трилон Б взаимодействует с ионами обоих металлов и полученный эквивалентный объём трилона V ₁ отвечает суммарному содержанию кальция и магния. Затем титрование повторяют в сильнощелочной среде, при рН = 13-14 с «мурексидом». При этом эквивалентный объём V ₂ отвечает содержанию в пробе только кальция. Содержанию магния соответствует разность полученных эквивалентных объёмов D V = V ₁ – V ₂.

Оборудование и реактивы: бюретка объёмом 25 мл; мерная пипетка объёмом 5 мл; коническая колба для титрования объёмом 100-250 мл; химический стакан объемом 50 мл; мерный цилиндр объемом 25-50 мл; трилон Б, 0,05 М раствор; эриохром чёрный Т; мурексид; аммиачно-хлоридный буфер с рН = 9; гидроксид натрия, 1 н. раствор; проба раствора для анализа.

Выполнение работы

I. Определение общего содержания кальция и магния.

1. в конические колбы отбирать пипеткой аликвоты пробы раствора объёмом 5 мл.

2. К аликвотам добавить по 5 мл аммиачно-хлоридного буфера и дистиллированную воду до объёма 20-30 мл.

3. Залить в бюретку трилон Б, выпустить из носика бюретки воздух и довести уровень раствора до отметки «0».

4. Внести в одну из колб немного сухого индикатора «эриохром чёрный Т».

Индикатор следует добавлять до появления достаточно яркого, но не темного цвета раствора. Избыток индикатора, так же как и его недостаточное количество затрудняет установление точки эквивалентности.

5. Титровать из бюретки трилоном Б до перехода красной окраски в синюю.

Титрование следует вести медленно – примерно 1-2 капли в секунду.

6. Долить бюретку до нуля, добавить индикатор ко второй колбе и оттитровать вторую пробу.

7. Записать значения эквивалентных объёмов V ₁.

II. Определение содержания кальция.

1. Мерной пипеткой отбрать в конические колбы аликвоты пробы 5 мл.

2. Прилить дистиллированную воду до объёма 20-30 мл.

3. Добавить к пробам по 5 мл раствора щёлочи.

4. Довести в бюретке уровень трилона Б до отметки «0».

5. Внести в одну из колб немного сухого индикатора «мурексид»

6. Титровать трилоном Б до перехода окраски от розовой к сиреневой.

7. Долить бюретку до нуля, добавить индикатор ко второй колбе и оттитровать вторую пробу.

8. Записать эквивалентный объём трилона Б V ₂.

Содержание протокола лабораторной работы

Номер пробы.

Объём аликвоты V_a, мл.

Концентрация трилона Б C (ТрБ), моль/л.

Объём трилона Б, расходованный на титрование пробы с эриохромом чёрным Т:

V ¹(ТрБ), мл;

V ²(ТрБ), мл;

V ^ср(ТрБ)₁, мл.

Объём трилона Б, расходованный на титрование пробы с мурексидом:

V ¹(ТрБ), мл;

V ²(ТрБ), мл;

V ^ср(ТрБ)₂, мл.

Обработка результатов эксперимента

1. Вычислить общее содержание кальция и магния в растворе (общую жесткость) и выразить ее в экв/л:

.

2. Вычислить молярную концентрацию кальция (II) и выразить ее в г/л.

, моль/л.

3. Вычислить молярную концентрацию магния (II) в растворе и выразить ее в г/л.:

, моль/л.