Creeaza.com - informatii profesionale despre


Simplitatea lucrurilor complicate - Referate profesionale unice



Acasa » referate » chimie
DETERMINAREA DURITATII APELOR SI DEDURIZAREA CU SCHIMBARI DE IONI

DETERMINAREA DURITATII APELOR SI DEDURIZAREA CU SCHIMBARI DE IONI



DETERMINAREA DURITATII APELOR SI DEDURIZAREA CU SCHIMBARI DE IONI

 

I.                 GENERALITATI

Apele naturale contin cantitati variabile de saruri solubile,dintre care unele confera duritate.Apele dure nu fac spuma cu sapunul si formeaza piatra de cazan.

Duritatea apei este determinata in special de sarurile solubile de

Calciu si magneziu.In functie comportarea diferita  a acestor saruri la incalzirea apei, se deosebesc doua feluri de duritate:temporara si permanenta,suma lor reprezentand duritatea totala.

Duritatea temporara, notataDt ,se datoreste carbonatilor acizi de calciu si magneziu , care la fierberea apei se descompun in carbonatii respectivi:


                        Ca(HCO3)2---->CaCO3   +H2O + CO2

                     Mg( HCO3)2              MgCO3+H2O+CO2

Duritatea permanenta ,notata D se datoreste clorurilor si sulfatilor de calciu si magneziu .

Duritatea totala ,notata DT este :

DT=Dt+Dp

Determinarea duritatii temporare,Dt

 

Duirtatea temporara se determina prin titrarea unui vulum dat de apa cu o solutie de acid HCl 0,1 n (cu titrul si factorul xexact determinate ) in prezenta indicatorului metiloranj.In cursul titrarii au loc reactiile.

Ca(HCO3)2+2HCL           CaCl2+2H2O+2CO2

­Mg(HCO3)2 +2HCl            MgCl2+2H2O+2CO2

Modul de lucru:

Inrun  balon Erlemayier se masoara exact 100cm3  apa , se adauga 2-3 picaturi de metiloranj si se titreaza cu o solutie de HCl 0.1 n . solutia de HCl ce se gaseste intr-o biureta cu robinet ,se adaugapicatura cu picatura in din balonul Erlemayer , sub agitare continua , pana cand culoare solutiei din balon vireaza din galben in portocaliu deschis .

In acel moment se inchide robinetul biuretei si se noteaza volumul de acid clohidric consumat (cu o precizie de 0,05 cm3) a ml HCl  0,1 n.

Calculul:

 

Exprimarea in grade de duritate oH

 

Duritatea temporara se calculeazain grade duritate stiind ca 1 ml solutie HCl 0,1 n reactioneaza cu un continut de saruri  echivalentcu 2,8 mg CaO;conform ecuatiei chimice :

2HCl+CaO            CaCl2+H2

Echivalentul CaO fiind 28.

Deci:

            1ml HCl o,1 (3,65mg Hcl). . . .  . . . . . . . .2,8 mg CaO

            a ml HCl 0,1 n (consumat la titrare ) . . . . .x

                                     x=a*2,8 mg CaO

Deoarece a*2,8 mg CaO se gasesc in 100 ml apa ,intr-un l apa se gasesc a*10*2,8 mg CaO , dar

            10 mg CaO la un l apa. . . . . . . . 10H

            2*10*2,8 mg CaOla un l apa . . . Dt

de unde rezulta :

Dt=a*10*2,8 oH

Se poate utiliza si relatia :

            Dt=n*a*E

Unde :

            n=normalitatea solutiei de acid HCl =0,1

a= volumul solutiei de HCl consumat la titrare , cm3

E=echivalentul chimic al oxiduluide calciu =28

Exprimarea in mval Ca2+/l:

 

La titrare are loc relatia :

Ca(HCO3)2+2HCl          CaCl2+2Co2+H2O

Se observa ca l1 ion gram deCa2+ corespund 2 moli HCl , deci:

2*36,5gHCl.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . .40,08 g Ca 2+

a*0,00365g HCl. . . . . . . . . . . . . . .. . x*103mg Ca2+la 100ml



la un litru apa se gasesc x*103*10 mgCa2+care raportat la echivalentul calciului va da duritatea exprimata in mval Ca2+ /l , adica :


            duritatea temporara se va calcula cu relatiile de mai sus.

Determinarea duritatii totale (DT)

A Metoda complexometrica

Determinarea duritatii totale se va face prin titrarea complexometrica a ionilor de calciu si magneziu dintr-un volum dat de apa , cu o solutiede conplexon III 0,01m(cu titrul si factorul exact determinate )in prezenta indicatorului erio T.

            Determinarea complexometrica a calciului si Mg se bazeaza pe reactia de formare a unor saruri complexe solubile utilizand ca reactiv solutia titrata de sare disodica a acidului etlen diaminotetraacetic numit si complexon III.

            Deoarece reactia de titrare este sensibila la variatia de pH(din reactie rezultaioni de hidrogen ),se lucreaza la pH cuprins intre 8 si 10 ,ceea ce se realizeaza prin adaugarea in solutia de analizat a unei anumite cantitati de solutie tampon .

            In cursul titrarii , complexonul III va scoate treptatcationii din complexul format cu indicatorul ,pana la punctul de echivalenta ,cand toti cationii au fost legati de complexonul III .

In acest moment apare indicatorul liber ir culoarea solutiei dela rosu devine albastru net ,ceea ce indica sfarsitul reactiei .

Reactiile in timpul sunt:

Initial

CaCl2+NaH2I           CaNaI+2HCl

MgCl2+NaH2I            MgNaI+2HCl

                                           Rosu

Final (la punctul de echivalenta )

CaNaI+NaH2I             CaNaY+NaH2I

rosu                                                     Albastru



MgNaI+Na2H2Y          MgNa2Y+NaH2I

                                                              Albastru

 

Modul de lucru:

 

            Intr-un balon erlemayer se masoara exact 100 cm3 apa de analizat , se adauga  5 cm3  solutie tampon si un varf de lingurita  de indicator  erio T ;solutia se coloreaza in rosu . se spala peretii interiori ai balonului Erlemayer cu apa distilata din stropitor (vezi fig. 1) .se incalzeste la 40-50 de grade celsius si se titreaza atent , sub aagitare continua cu osolutie de complexon III  0,01 m pana la virarea culorii solutiei de la rosu la albastru net (fara nuanta violet).

Se noteaza volumul solutiei de complexon III consumata din biureta b,ml

.

Un mol de complexon III leaga un atom de metal independent de valenta acestuia .

                     Deci 1ml solutie complexon III 0,01 m corespunde la 0,2432 mg Mg2+ sau la 0,561 mg CaO.

 

Calculul:DT

Exprimarea in grade duritate oH

mg CaO /l apa=b cm3 complexon III *F*0,561 *10,unde

F=factorul solutiei de complexon III 0,01m

            10mg CaO/lapa . . . . .  . . . . . . . . . . 10H

   b*10*F*0,561 . . . . . . .. . . .. . . . . .DT

deci:

            DT= b*0,2*F    mval/l

Duritatea totala se va calcula cu relatiile de mai sus

 

Reactivi necesari  :

 

1.solutia de ccomplexon III 0.01 m .Un litru de solutie apoasa contine 3.772 g de complexon III.

 2.solutia tampon  .Un litru solutie apoasa contine 54 g de clorura de amoniu si 350cm3 de hidroxid de amoniu concentrat .

3. indicator erio T. La 100 g clorura de sodiu uscata si pulverizata se adauga 0.5 g negru ericrom T ,amestecul se omogenizeaza perfect prin mojarare.

 

Dedurizarea apelor cu schimburi de ioni

            In industrie apa se utilizeaza la alimentarea cazanelor de abur ,la racitoare sau in alte scopuri tehnologice .Sarurile prezente in apa formeaza la incalzire piatra de cazan ,care conduce la consumuri marite de combustibili si la aparitia de tensiuni in peretii de metal ai cazanelor , tensiuni care pot conduce la fisuri si chiar la explozii .De aceea , inainte de intrebuintare in industrie este supusa unor operatii ce au scop eliminarea duritatii si care sunt cunoscute sub numele de dedurizarea apei.

            Dedurizarea se realizeaza prin mai multe metode ,cea maimoderna fiind dedurizarea cu schimburi de ioni.

            Schimbatorii de ioni sunt rasini sintetice capabile sa ionii proprii ,cu ionii de Ca2+si Mg2+ prezenti in apa.

Dupa natura ionilor ,schimbatorii pot fi cationiti si anioniti .

La dedurizare au loc reactiile :

            2RH+CaCl             R2Ca+2HCl   (cationit)

2ROH+CaCL2            2RCl+Ca(CH)2   (anionit)

R-reprezinta scheletul rasinii sintetice de care se leaga ionii de H+,Na+sau OH-- . La saturatie ,schimbatorii de ioni nu mai retin ioni.Inacest moment dedurizarea se intrerupe si se procedeaza la regenerarea si spalarea schimbatorilor ,dupa care dedurizare incepe .

            Apa demineralizata (fara cationi si anioni) se obtineprin trecere succesiva peste paturi de cationiti si anioniti.

 


Modul de lucru :

In laborator se intrebuinteaza o instalatie de dedurizare dotata cu catioit romanesc , vionit CS-3 ,cu indicator de culoare .

Se trece apa de analizat din palnia picuratoare 1 intr-o coloana cu cationit 2 apa dedurizata se culege intr-un pahar 3 .Are loc relatia :

2RH+CaCl2           R2Ca +2HCl

se fac urmatoarele analize :

a)     Intr-o eprubeta se ia proba din apa initiala si se executa reactia de indentificare  a ionului Ca2+ cu oxalat de amoniu :

Se obtine un precipitat alb de oxalat de calciu.

CaCl+(NH4)2C2O4                     CaC­2O4+NH4Cl

b)Se analizeaza si apadedurizata procedind ca la punctul a . Nu se obtine precipitat alb <ceea ce indica absenta ionului Ca2+

c)Se analizeaza ultima portiune de apa dedurizata procedand ca la punctul a .In cazul in care schimbatorul s-a epuizat , se va obtine precipitat alb , ceea ce indica prezenta ionilor de Ca2+ .

d)Se procedeaza la regenerarea schimbatorului trecand din palnia  1 20ml de acid clorhidric 5% peste schimbator .are loc reactia :

R2Ca+2HCl            2RH+CaCl2

e)Se spala cu apa distilata pentru eliminarea excesului de acid .

 

Rezultate finale :

VHCl=1

Δt=3,64

Δt=VHCl*FHCl mvol

CIII==8 div

ΔT=VCIII*FCIII*0,561=4,1H

ΔT=VCIII*FCIII*0,2=1,6 mol/l








Politica de confidentialitate

.com Copyright © 2019 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 PROIECT DE LECTIE Clasa: I Matematica - Adunarea si scaderea numerelor naturale de la 0 la 30, fara trecere peste ordin
 Proiect didactic Grupa: mijlocie - Consolidarea mersului in echilibru pe o linie trasata pe sol (30 cm)
 Redresor electronic automat pentru incarcarea bateriilor auto - proiect atestat
 Proiectarea instalatiilor de alimentare ale motoarelor cu aprindere prin scanteie cu carburator

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 Proiect diploma Finante Banci - REALIZAREA INSPECTIEI FISCALE LA O SOCIETATE COMERCIALA
 Lucrare de diploma managementul firmei “diagnosticul si evaluarea firmei”

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 CONTABILITATEA FINANCIARA TESTE GRILA LICENTA
 LUCRARE DE LICENTA - FACULTATEA DE EDUCATIE FIZICA SI SPORT
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 Proiect atestat informatica- Tehnician operator tehnica de calcul - Unitati de Stocare
 LUCRARE DE ATESTAT ELECTRONIST - TEHNICA DE CALCUL - Placa de baza
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 Proiect atestat tehnician in turism - carnaval la venezia




ARMA CHIMICA
Analiza apei minerale naturala necarbogazoasa (plata) DORNA
Oligozaharide
Ti si aliajele pe baza de Ti
Compatibilizarea de reactii in chimia coordinativa. Principiul recunoasterii sferice in chimia supramoleculara
Influenta mediului asupra pierderii de energie prin ionizare
Conditia termodinamica fundamentala a realizarii proceselor de reducere
LEGATURI CHIMICE


Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu