Определение обменной емкости катионита Последовательность выполнения работы: 1) Открывают зажим 10 2) Закрывают кран 9. 3) Открывают вентиль 7а. 4) Устанавливают заданную скорость пропускания воды только через катионит 1, зажимом 10 регулируют уровень подъема воды над ка-тионитом (не менее 1 мм). 5) Через каждые 10 минут отбирают цилиндром 100 мл умягченной воды и определяют ее жесткость по методике М2. Отбор проб и их анализ проводят до получения предельно-допустимой жесткости (по заданию) Результаты анализов вносят в таблицу 3. 6) При достижении предельно-допустимой жесткости рассчитывают обменную емкость катионита по формуле: Е = (Ж1 – Ж2) Q 1000/V где Е - обменная жесткость катионита, мг-экв/л; Ж1- жесткость водопроводной воды, мг-экв/л; Ж2- предельно допустимая жесткость умягченной воды мг-экв/л; Q- общее количество воды, пропущенной через катионит до достижения предельно-допустимой жесткости, л; V - объем катионита, мл (V- 100 мл). Примечание: При расчете Е учитывают суммарное количество воды, пропущенное через установку при обессоливании и умягчении, а также количество воды, отобранное для анализов. Методики анализов А) Методика М1. Определение жесткости исходной водопроводной воды комплексометрическим методом Катионы кальция, магния и железа образуют прочные комплексные соединения с трилоном Б (двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты): В воду, содержащую ионы кальция, магния и железа, вводят индикатор - хром темно-синий, который дает цветное соединение с этими ионами. При добавлении трилона Б к такому окрашенному раствору происходит изменение окраски в эквивалентной точке, соответствующей связыванию с трилоном Б всех ионов кальция, магния и железа в комплекс. Например комплексное соединение трилона Б с Са2+ : Порядок анализа. В колбу для титрования цилиндром отбирают 100 мл водопроводной воды, добавляют 5 мл аммиачного буферного раствора и 3-5 капель индикатора хром темно-синего, окрашивающего воду в розовый цвет, и титруют раствором трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/л до перехода розовой окраски в сиреневую. Титрование проводят до трех сходящихся результатов и находят средний объем титранта, пошедший на титрование пробы. Рассчитывают жесткость водопроводной воды по формуле Ж=50 а k/V, где а - объем раствора трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/л, пошедшего на титрование пробы, мл; k - поправочный коэффициент к раствору трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/л (см, на склянке с раствором); V- объем пробы водопроводной воды, мл. Методика М2. Определение жесткости обессоленной или умягченной води комплексометрическим методом Анализ обессоленной или умягченной воды проводят аналогично анализу водопроводной воды, но при этом в качестве титранта используют раствор трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/л. Жесткость воды рассчитывают по формуле Ж=0,1 а k, где а - объем раствора трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,01моль/л, пошедшего на титрование пробы, мл; k - поправочный коэффициент к раствору трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/л (см. на склянке с раствором). Методика МЗ. Качественный анализ воды. В две пробирки отбирают 2 пробы водопроводной воды или 2 пробы обессоленной воды (по 3-5 мл в каждую пробирку) и анализируют их на содержание ионов Сl- и SО42- с помощью реагентов AgNO3 и ВаС12 соответственно. Помутнение в пробирках указывает на присутствие соответствующих ионов в воде. Расчетная часть 3.1.1Рассчитаем жесткость водопроводной воды Ж=50аk/V где а – объем раствора трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/л, пошедшего на титрование пробы, мл; k – поправочный коэффициент к раствору трилону Б с молярной концентрацией эквивалента 0,05 моль/л V – объем пробы водопроводной воды, мл. Ж=50*4,4*1/100=2,2 мг-экв/л 3.1.2 Рассчитаем жесткость обессоленной воды Ж=0,1аk где а - объем раствора трилона Б с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/л, пошедшего на титрование пробы, мл; k – поправочный коэффициент к раствору трилону Б с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/л Ж1=0,1*1,7*1=0,17 мг-экв/л Ж2=0,1*1,5*1=0,15 мг-экв/л Ж3=0,1*1,4*1=0,14 мг-экв/л Ж4=0,1*1,9*1=0,19 мг-экв/л 3.1.3Определим обменную емкость катионита E=(Ж1-Ж2)Q*1000/V где E - обменную емкость катионита Ж1 - жесткость водопроводной воды мг-экв/л Ж2 – предельно допустимая жесткость умягченной воды, мг-экв/л Q- общее количество воды, пропущенной через катионит до достижения предельно-допустимой жесткости, л; (Q=170мл/мин) V - объем катионита, мл (V- 100 мл). E=(2,2-0,2)170*1000/100=3400 мг-экв/л |