План-конспект занятия №3 по программе "Организменный элементарий"

Занятие 3

Практическая работа «Определение жесткости воды при помощи мыльного раствора»

Жесткость воды – это совокупность свойств, обусловленных содержанием в ней ионов кальция (кальциевая жесткость) и магния (магниевая жесткость). Сумма концентраций ионов Са²⁺ и Mg²⁺ называется общей жесткостью воды (ОЖВ). Она складывается из карбонатной (временной, устраняется кипячением) и некарбонатной (постоянной) жесткостью воды. Первая вызвана присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния и устраняется простым кипячением, жесткость, сохраняющаяся после кипячения, называется постоянной или некарбонатной. Она обусловлена растворенными в воде кальциевыми и магниевыми солями сильных кислот, в основном сульфатами и хлоридами. По количественному содержанию ионов кальция и магния природную воду различают как очень мягкую (концентрация этих ионов до 30 мг/л), мягкую (30-80мг/л), средней жесткости (80-150 мг/л), жесткую (150-250 мг/л) и очень жесткую (свыше 250 мг/л). Особенно большой жесткостью отличается вода морей и океанов, где концентрация ионов кальция -450мг/л, а ионов магния- 1290 мг/л и общая жесткость воды составляет – 1740 мг/л. Напротив, многие воды северных рек и рек, имеющих ледниковое питание, очень мягки. Вода для хозяйственных нужд и для питья – водопроводная вода – имеет концентрацию ионов кальция и магния не более 170 мг/л.

В очень жесткой воде с трудом развариваются продукты, а сваренные в ней овощи невкусны; плохо заваривается чай, теряется его аромат. При большом содержании ионов магния (как в море или океане) вода горьковата на вкус и оказывает послабляющее действие на кишечник. Никто не станет пить такую воду, хотя в санитарно-гигиеническом отношении ионы кальция и магния не вредны. В жесткой воде нельзя помыть голову с мылом – пена не образуется. То же наблюдается и при стирки белья. Малопригодна жесткая вода и в промышленных целях из-за образования накипи портятся котлы, стиральные машины, чайники. Жесткая вода вредна и для металлических конструкций и трубопроводов.

Для определения жесткости воды существуют специальные методы. На одном из них мы и остановимся.

Цель работы: Определить жесткость воды (водопроводной, взятой из открытого источника, родниковой, кипяченой, талой)

Оборудование:

Мерная колба, химический стакан, бюретка с мыльным раствором, пять склянок с пробами воды.

Инструкция к проведению ученического эксперимента

1. Мерной колбой налить 10 мл исследуемой воды в химический стакан.

2. При помощи бюретки последовательно добавлять по 0,5-1 мл мыльного раствора в химический стакан. Внимательно наблюдать за образованием пены. Сигналом для прекращения добавления мыльного раствора считается образование устойчивой пены, которая держится не менее 30 секунд.

3. Записать объем мыльного раствора, необходимого для образования устойчивой пены с 10 мл исследуемой воды.

4. Вымыть посуду и повторить эксперимент с другими пробами воды.

5. Заполните следующую таблицу

Вывод:

Домашнее задание:

1. Совет аквариумиста: Возьмите 1 г сухого измельченного хозяйственного мыла и растворите его в небольшом количестве горячей дождевой воды (можно растопить лед из холодильника). Растворять надо осторожно, чтобы не поднялась пена. Вылейте приготовленный раствор в цилиндрический сосуд (например, стакан) и добавьте талой воды до уровня 6 см, если мыло 60%, или до уровня 7, если 72 % (содержание чистого мыла указано на бруске). Теперь в каждом см уровня содержится мыла, которое соединяется с солями 1 жесткости в 1л воды. В большую бутылку наливают 0,5 л исследуемой воды и добавляют к ней понемногу мыльный раствор, постоянно взбалтывая до получения устойчивой пены, это говорит о том, что все соли, которые обуславливают жесткость воды, связаны мылом. Каждая часть раствора нейтрализовала 2 жесткости в 0,5 л воды. Например, если уровень мыльного раствора понизился на 3 см, то жесткость воды равна 6. Точность взвешивания мыла существенно влияет на результат.

2. Проанализируйте данный метод определения жесткости воды.

3. Кто такие аквариумисты и почему им необходимо знать жесткость воды?

4. Какие способы определения жесткости воды вам известны?