Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств -
ISBN 5-10—002282—5
Скачать (прямая ссылка):
Определение жесткости воды. Жесткость воды определяется содержанием солей кальция и магния. В воде чаще всего содержатся карбонаты, гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды кальция и магния. Существуют следующие виды жесткости воды: общая, карбонатная, некарбонатная, устранимая, неустранимая.
В соответствии с ГОСТ 6055—86 жесткость выражают в молях на кубический метр (моль/м3). Жесткость 1 моль/м3 соответствует массовой концентрации эквивалентов ионов кальция (V2 Ca2+) 20,04 г/м3 или магния (V2 Mg2+) 12,153 г/м3. Числовое значение жесткости, выраженное в моль/м3, равно числовому значению, жесткости, выраженному в мг-экв/л.
Общая жесткость представляет собой сумму молярных концентраций эквивалентов ионов кальция (V2 Ca2+) и магния (V2 Mg2+) в воде.
Карбонатную жесткость определяют как сумму молярных концентраций эквивалентов карбонатных (СОз2~) и гидрокарбо- * натных (HCO3-) ионов в воде.
Некарбонатную жесткость находят по разности между общей и карбонатной жесткостью воды.
Устранимая жесткость обусловлена наличием в воде карбонатных и гидрокарбонатных ионов солей кальция и магния, удаляемых при кипячении.
Неустранимую жесткость определяют по разности между общей и устранимой жесткостью воды.
В разных странах приняты различные единицы жесткости воды. Так, немецкий градус жесткости соответствует 10 мг/дм3 CaO в воде, французский—10 мг/дм3 CaCO3, американский — 1 мг/дм3 CaCO3. Соотношение перечисленных единиц жесткости воды с отечественной единицей жесткости моль/м3 следующее: 1 моль/м3 соответствует 2,804° (нем.), 5,005° (фр.), 50,050° (амер.).
По величине общей жесткости (в моль/м3) вода характеризуется:
Определение общей жесткости воды. Комплек-сонометрический метод определения общей жесткости воды основан на образовании прочного комплексного соединения три-лона Б (этилендиаминтетрауксусной кислоты) с ионами кальция и магния. Определение проводят путем титрования воды три-
Очеиь мягкая Мягкая
Умеренно жесткая Жесткая Очень жесткая
До 1,5 1,5—3
3—6 6—9
Более 9
16е
243
лонем Б в присутствии индикатора хромогена черного или хрома темно-синего. Устойчивость образующейся комплексной соли зависит от pH раствора, поэтому титрование проводят в сильнощелочной среде.
Определению общей жесткости мешают медь, цинк, марганец. При наличии меди и цинка их переводят в сульфиты, для предотвращения окисления марганца добавляют гидроксиламин.
Приготовление реактивов — раствор трилона Б с концентрацией 0,05 моль/дм3 готовят в мерной колбе на 1 дм3, растворяют 9,31 г трилона Б и доводят объем до метки дистиллированной водой. Устанавливают поправочный коэффициент путем титрования трилоном Б 10 см3 стандартного раствора 0,05 н. сульфата магния или хлорида цинка в присутствии 5— 7 капель индикатора.
Буферный раствор готовят путем растворения 10 г хлорида аммония в дистиллированной воде, затем добавляют 50 см3 25%-ного раствора аммиака и доводят до 500 см3 дистиллированной водой. Раствор следует хранить в плотно закрытой склянке.
Техника определения — объем воды, необходимый для анализа, зависит от ее жесткости. Суммарное количество ионов кальция и магния в анализируемом объеме воды не должно превышать 0,5 моль. Определяют объем в зависимости от предполагаемой жесткости воды:
Жесткость воды, моль/м3 1—15 15—30 30—60 60
Объем воды, см3 . 100 50 25 10
В коническую колбу вносят пипеткой требуемый объем воды, доводят его дистиллированной водой до 100 см3, добавляют 5 сма буферного раствора, 5—7 капель раствора индикатора и титруют 0,05 н. раствором трилона Б до изменения окраски в эквивалентной точке на синюю. Если на титрование было израсходовано более 10 см3 0,05 ін. раствора трилона Б, то во взятом на определение объеме воды общее содержание ионов кальция и магния превышает 0,5 моль. Определение следует повторить, взяв меньший объем воды и разбавив его до 100 см3 дистиллированной водой.
Общую жесткость воды Ж '(моль/м3) вычисляют по формуле
-of _ 0,05KVrIOOQ
где Я —Поправочный Коэффициент раствора трилона Б; Vi — количество 0,05 и. раствора трилона Б, израсходованное на титрование, см3; V — количество анализируемой воды, см3.
244
Запись ь лабораторном журнале
Количество анализируемой воды (V) см3
Количество 0,05 и. раствора трилона Б, см3 израсходованное на титрование (Vt) Поправочный коэффициент раствора трн-лона Б (К)
Общая жесткость воды моль/м3
Заключение
Окределение карбонатной жесткости воды. Метод основан на определении массовых долей карбонат-иона (СО|-) и гидрокарбонат-иона (HCOj-) при их совместном присутствии путем титрования воды раствором соляной кислоты с индикаторами фенолфталеином и метиловым оранжевым.
При нейтрализации карбонат-иона кислотой с фенолфталеином идет реакция:
6032~-t-H+—>HGO3-.
Затем дотитровывают гидрокарбонат-ион соляной кислотой в присутствии метилового оранжевого:
НСО3-+Н+—*-C02+HsO.
В этом случае происходит нейтрализация гидрокарбонат-иона, содержащегося в воде, а также гидрокарбонат-иона, образовавшегося при нейтрализации карбонат-иона с фенолфталеином. Для определения количества титранта, вступившего в реакцию с гидрокарбонат-ионом, содержащимся в воде, следует из объема соляной кислоты, израсходованной на титрование в присутствии метилового оранжевого, вычесть объем ее, пошедший на титрование с фенолфталеином (рис. 20).
