Кислотность воды

14.09.2016
Кислотностью называется содержание в воде веществ, вступающих в реакцию с гидроксил-ионами. Расход гидроксида выражает общую кислотность воды. В обычных природных водах кислотность в большинстве случаев зависит только от содержания свободного диоксида углерода. Естественную часть кислотности создают также гуминовые и другие слабые органические кислоты. В этих случаях pH воды не бывает ниже 4,5.

В загрязненных водоемах может содержаться большое количество сильных кислот или солей за счет сброса промышленных сточных вод. В этих случаях pH может быть ниже 4,5. Часть общей кислотности, снижающей pH ниже 4,5, называется свободной.

Титрометрическое определение


Принцип метода. Кислотность воды определяют титрованием раствором сильного гидроксида. Количество титрованного раствора, израсходованного до получения pH 4,5, соответствует свободной кислотности; количество же, израсходованное до получения pH 8,3 — общей. Если pH воды больше 8,3, то ее кислотность равна 0. Для определения кислотности воду титруют 0,1 н. раствором гидроксида натрия. Конец титрования определяют визуально или электрометрически. Кислотность выражают в миллиграмм-эквивалентах на 1 л. Определению мешает свободный хлор, обесцвечивающий индикатор. Его устраняют добавлением эквивалентного количества тиосульфата натрия.

Визуальному определению конца титрования мешают окраска и мутность пробы. В этом случае нужно проводить электрометрическое титрование.

Если проба содержит соли сильных кислот и слабых гидроксидов (например, сульфат железа), то при определении кислотности точка перехода окраски становится неотчетливой из-за гидролиза этих солей. Для поверхностных вод в этом случае можно перед титрованием нагреть пробу до кипения„ кипятить 2 мин и титровать горячей. Высокая температура ускоряет гидролиз, и окончание титрования становится отчетливым.

Однако таким путем не учитывается свободный диоксид углерода, который улетучивается при кипячении. Результат титрования указывает только содержание в воде гидролизующихся солей слабых оснований.

Аппаратура. 1. Магнитная мешалка. 2. рН-метр со стеклянным электродом и каломельным электродом сравнения.

Реактивы. 1. Гидроксид натрия, 0,1 и. раствор.

2. Метиловый оранжевый, 0,05% раствор.

3. Фенолфталеин, 0,5% раствор.

Ход определения. Свободная кислотность. Свободная кислотность определяется, если pH пробы менее 4,5 (кислая реакция по метиловому оранжевому), т. е. проба содержит свободную кислоту. Свободная кислотность не определяется, если проба содержит гидролизованные соли сильных кислот и слабых гидроксидов.

К 100 мл пробы или меньшему объему, доведенному до 100 мл дистиллированной водой, добавляют 0,1 мл (2 капли) метилового оранжевого и титруют на белом фоне 0,1 н. раствором гидроксида натрия до появления желтой окраски индикатора в присутствии контрольной пробы для лучшего улавливания окончания титрования. При электрометрическом титровании пробу в высоком стакане с магнитной мешалкой титруют до pH 4,5.

Общая кислотность. Пробу 100 мл или меньший объем, доведенный до 100 мл дистиллированной водой, титруют в присутствии 0,15 мл (3 капли) фенолфталеина 0,1 н. раствором гидроксида натрия до появления розовой окраски индикатора, а при электрометрическом титровании — до pH 8,3, но это является ориентировочным показателем.

Для точного определения воду наливают в цилиндр для титрования через сифон, чтобы вода не аэрировалась, прибавляют 10 капель фенолфталеина, и если раствор бесцветный, то быстро титруют 0,01 н. раствором гидроксида натрия при постоянном помешивании стеклянной палочкой. Титрование считают законченным, если бледно-розовая окраска раствора при сравнении с контролем и при рассматривании сверху остается без изменения 30 с.

Для более точного электрометрического титрования в стакан сначала наливают индикатор и почти весь объем титрованного раствора 0,01 н. гидроксида натрия, а затем 100 мл пробы, после чего дотитровывают до pH 8,3. При этом мешающее влияние переливания будет минимальным.

Расчет свободной (С) и общей (О) кислотности (мг-экв/л) проводят по формулам:

С = А*К*0,1*1000/V = A*K*100/V,
O = В*К*0,1*1000/V = В*К*100/V,


где А — объем 0,1 н. гидроксида натрия, израсходованного на титрование по метиловому оранжевому или потенциометрически до pH 4,5 мл; В — то же по фенолфталеину или потенциометрически до pH 8,3, мл; К — поправочный коэффициент к 0,1 н. раствору гидроксида натрия; V — объем пробы, взятой для определения, мл.