FYZIKÁLNÍ A CHEMICKÝ ROZBOR PITNÉ VODY

Transkript

1 LABORATORNÍ PRÁCE Č. 13 FYZIKÁLNÍ A CHEMICKÝ ROZBOR PITNÉ VODY PRINCIP V přírodě se vyskytující voda není nikdy čistá, obsahuje vždy určité množství rozpuštěných látek, plynů a nerozpuštěných pevných látek. Některé z těchto rozpuštěných látek způsobují tzv. tvrdost vody. Tvrdost vody je způsobena především rozpuštěnými solemi vápenatými a hořečnatými. Rozeznáváme tvrdost vody: a) Přechodnou (karbonátovou) - je způsobena hydrogenuhličitanem vápenatým a hořečnatým. Odstraní se varem. Ca(HCO 3 ) 2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O b) Trvalou je způsobena rozpuštěným síranem vápenatým nebo hořečnatým. Odstraňuje se chemicky pomocí tzv. změkčovacích prostředků např. Na 2 CO 3. CaSO 4 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + Na 2 SO 4 c) Celkovou - která je dána koncentrací kationtů Ca 2+ a Mg 2+ ve vodě. Výsledek stanovení tvrdosti vody se zpravidla udává v německých stupních tvrdosti ( N). VIDEONÁVOD

2 ÚKOL Č. 1: FYZIKÁLNÍ ROZBOR VODY I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í Pitná voda z veřejného vodovodu a pitná voda ze studny. Kádinky, odměrný válec, hodinové sklíčko, kahan, stojan, teploměr, ph metr, konduktometr.

3 a) Posouzení vody smyslovými zkouškami 1. Chuť nepřevařené vody se stanoví až po mikrobiologickém vyšetření. Vzorky pitné vody musí být mikrobiálně nezávadné. Voda musí mít C a pak ji teprve ochutnáme. Nemá mít žádnou chuť ani příchuť. 2. Zápach 200 ml zkoušené vody zahřejeme v kádince na C a přikryjeme hodinovým sklíčkem. Po nadzvednutí sklíčka vynikne zápach zřetelněji. Pitná voda nemá mít žádný zápach. 3. Zákal pitná voda musí být čirá. Zákal zjišťujeme ve válci z bezbarvého skla. Pozorujeme při denním světle proti bílé a černé podložce. b) ph pitné vody 100 ml pitné vody dáme do kádinky a orientačně pomocí ph papírků určíme ph vzorku a zapíšeme. Totéž opakujeme i pomocí ph metru. c) Vodivost vody 100 ml pitné vody dáme do kádinky a pomocí konduktometru určíme vodivost vody a hodnoty zapíšeme. d) Teplota vody 100 ml vody dáme do kádinky a změříme teplotu. Hodnoty zapíšeme. Napište všechny zjištěné fyzikální vlastnosti, porovnejte je s vyhláškou 252/2004 Sb. ze dne 22. dubna 2004 pro pitnou vodu, kterou máte k dispozici, a výsledek zapište.

4 ÚKOL Č. 2: CHEMICKÝ ROZBOR PITNÉ VODY A. SOLI ŽELEZA Koncentrovaná HNO 3, 5% H 2 O 2, 20% KSCN, vzorky vody z vodovodu a ze studny. Zkumavky, stojan, pipeta. Do zkumavky odměříme 10 ml vzorku vody, přidáme kapku koncentrované HNO 3, 5 kapek 5% H 2 O 2 a 0,5 ml 20% roztoku KSCN. Již za přítomnosti 0,1 mg/l Fe vznikne růžové a při vyšším obsahu železa červené zbarvení. Fe 3+ + SCN - [Fe(SCN)] 2+ Zapište výsledky pozorování. B. STANOVENÍ CHLORIDŮ ARGENTOMETRICKY 5% roztok K 2 CrO 4, AgNO 3 c = 0,05 mol/l. Byreta, titrační baňka, pipeta. Naměříme 100 ml vzorku vody do titrační baňky. Přidáme 2 ml 5% roztoku K 2 CrO 4. Do byrety dáme roztok AgNO 3 c = 0,05 mol/l a titrujeme do červenohnědé sraženiny. Zapíšeme spotřebu AgNO 3. VÝPOČTY Ag + + Cl - AgCl Ft=1

5 m(cl - ) = M(Cl - ) V(AgNO 3 ) c(agno 3 ) Ft M(Cl - ) = 35,5 g/mol, V(AgNO 3 ) = spotřeba AgNO 3 při titraci v litrech, c(agno 3 ) = 0,05 mol/l Ft = Faktor titrace Vypočítejte kolik mg Cl - obsahují vzorky vody. Výsledky zapište a porovnejte s vyhláškou 252/2004 Sb. ze dne 22. dubna C. STANOVENÍ CA 2+ VE VODĚ Chelaton III c = 0,05 mol/l, NaOH c = 2 mol/l, murexid (směs s NaCl v poměru 1 : 100), vzorky vody (z vodovodu a ze studny). Titrační baňka, pipeta, byreta, odměrný válec, váhy, odměrná baňka, navažovací lodička, lžička. Do titrační baňky odměříme pomocí odměrné baňky 100 ml vzorku vody a po přidání 5 ml NaOH c = 2 mol/l a 0,3 g murexidu titrujeme odměrným roztokem chelatonu III (c = 0,05 mol/l) do modrofialového zbarvení. Titrujeme všechny vzorky vody.

6 Nákres titrační aparatury. VÝPOČTY kde Ft = 1 a je to faktor titrace, V 1 (Ch III) = spotřeba chelatonu při titraci v litrech, c(ch III) = 0,05 mol/l, M (Ca 2+ ) = 40 g/mol. Vypočítejte množství Ca 2+ ve vzorcích vody a výsledky porovnejte s vyhláškou 252/2004 Sb. ze dne 22. dubna D. STANOVENÍ CELKOVÉ TVRDOSTI VODY Chelaton III c = 0,05 mol/l, amoniakální pufr (Schwarzenbachův pufr o ph = 10 je směs NH 4 Cl + NH 4 OH), eriochromová čerň T (směs s NaCl v poměru 1 : 100), voda z vodovodu a ze studny.

7 Titrační baňka, pipeta, byreta, odměrný válec, váhy, odměrná baňka, navažovací lodička, lžička. Do titrační baňky odměříme pomocí odměrné baňky 100 ml vzorku vody, a po přidání 5 ml amoniakálního pufru a 0,3 g eriochromové černě T, titrujeme odměrným roztokem chelatonu III do modrého zbarvení. Titrujeme všechny vzorky vody. VÝPOČTY 1 ml chelatonu III odpovídá 2,8 německých stupňů. Celková tvrdost vody (v německých stupních) = V 2 (Ch III) 2,8 Vodu podle celkové tvrdosti rozdělujeme na (v německých stupních): < 5 Měkká voda 5-15 Mírně tvrdá voda Tvrdá voda > 30 Velmi tvrdá voda > 50 Špatná voda Pro průmyslové účely se musí voda s tvrdostí nad 5 změkčovat. Vypočítejte tvrdost vody ve vzorcích vody a výsledky porovnejte s vyhláškou 252/2004 Sb. ze dne 22. dubna 2004, kterou máte k dispozici. E. STANOVENÍ MG 2+ VE VODĚ Hořčík se samostatně nestanovuje. Obsah Mg 2+ vypočítáme z rozdílu spotřeb chelatonu III na eriochromovou čerň T (Mg 2+ + Ca 2+ ) =V 2 a na murexid (Ca 2+ ) = V 1.

8 VÝPOČTY kde Ft = 1, c(ch III) = 0,05 mol/l, M(Mg 2+ ) = 24 g/mol V 1 a V 2 v litrech. Vypočítejte množství Mg 2+ ve vzorcích vody a výsledky porovnejte s vyhláškou 252/2004 Sb. ze dne 22. dubna 2004, kterou máte k dispozici.