Презентация на тему "Жесткость воды"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Жесткость воды

  • Цели занятия:
  • Развить умения: выделять существенные признаки и свойства объектов
  • Классифицировать факты, делать выводы
  • Формировать практические навыки работы с веществами и химическим оборудованием
  • Развивать познавательные интересы, коммуникативные качества, уверенность в своих силах, настойчивость, умение действовать самостоятельно
  • Воспитывать культуру умственного труда
  • pptcloud.ru
• 
  Слайд 2
  

  • «Ни одна наука не нуждается в эксперименте в такой степени, как химия. Её основные законы, теории и выводы опираются на факты. Поэтому постоянный контроль опытом необходим».

  М. Фарадей

• 
  Слайд 3
  

  • «Свои способности, человек может узнать только попытавшись приложить их.»

  Сенека Младший

• 
  Слайд 4

  Историческая справка

  • Аристотель считал воду одним из «элементов» мироздания.
  • Российский геохимик, академик Александр Евгеньевич Ферсман назвал воду самым важным «минералом» на Земле.
  • Гимном этому веществу стали слова писателя Антуана Сент-Экзюпери:
  • «Вода – у тебя нет цвета, ни вкуса, ни запаха, тебя невозможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни. Ты сама – жизнь».
  • На Земле имеется громадное количество воды, человек непосредственно может использовать не более 0,05% общего количества воды.
  • Воды морей и океанов содержат в среднем 3,5% растворённых веществ.
  • Это соли – хлориды и сульфаты магния, которые находятся в морской воде в виде ионов.
  • Морская вода содержит 35г соли на 1 литр. Морская вода содержит растворённые газы и органические соединения.
  • Речные воды содержат ионы, нейтральные молекулы, взвешенные частицы, солей в них гораздо меньше.
• 
  Слайд 5

  Состав природных вод (% по массе)

• 
  Слайд 6

  Пресная природная вода

  ЖЁСТКАЯ МЯГКАЯ

• 
  Слайд 7

  Жёсткая вода непригодна:

  • Для питания паровых котлов
  • Для применения в химической технологии
  • В производстве керамике, бетонных смесей, затворение глин
  • Приводит к нарушению работ теплосетей
  • В жёсткой воде:
  • Мыло не образует пену
  • Плохо развариваются овощи
  • Не заваривается чай
• 
  Слайд 8

  Жёсткость воды определяется содержанием в ней растворенных солей:

  • Гидрокарбонатов
  • Сульфатов
  • Хлоридов кальция, магния, железа (II)
  • Виды жёсткости воды
  • карбонатная некарбонатная
  • (временная) (постоянная)
  • Жв. Жп.
  • Соли
  • гидрокарбонаты хлориды, сульфаты
  • Ca (HCO3) 2CaCl 2
  • Mg (HCO3) 2MgCl 2
  • Fe (HCO3) 2CaSO4
  • MgSO4
  • Общая жёсткость воды
  • Жо.=Жв.+Жп.
• 
  Слайд 9

  Методы определения жёсткости воды

  • Карбонатная жёсткость (временная) [Жв.] –
  • метод кислотно-основного титрования
  • Общая жёсткость [Жо.] – метод комплексонометрии
  • Некарбонатная (постоянная) [Жп.] –
  • определяют по разности между
  • Ж общая - Ж временная
  • Жв. (постоянная) = Ж общая - Ж временная
• 
  Слайд 10
  

  • Ваши опыты были успешны и не причинили вред вашему здоровью – ПОМНИТЕ:
  • Совет 1:
  • Работай строго по инструктивной карточке!
  • Совет 2:
  • Не пробуй вещества на вкус!
  • Совет 3:
  • Используй точно указанное в инструкции количество вещества!
  • Совет 4:
  • Работай аккуратно с растворами кислот (щелочей)!
  • Совет 5:
  • Окончив работу – наведи порядок на рабочем столе!
  • Совет 6:
  • Тщательно вымой руки!
  • Проветрите помещение!
  • Инструкция по проведению следственного эксперимента
• 
  Слайд 11

  Следственный эксперимент

  • Экспертные группы
  • Химический анализ
  • I гр. Водопроводная вода
  • II гр. Родниковая вода
  • III гр. Снеговая (талая) вода
  • IV гр. Прудовая вода (водоём «Копань», район ОАО «Биосинтез»)
  • V гр. Морская вода
  • VI гр. Вода и моющие средства
  • VII гр. Общая жёсткость воды
• 
  Слайд 12

  Инструкция по проведению следственного эксперимента

  • №1 Определение жесткости водопроводной воды
  • №2 Определение жесткости родниковой воды
  • №3 Определение жесткости снеговой (талой) воды
  • №4 Определение жесткости воды водоёма (Копань район ОАО «Биосинтез»)
  • №5 Определение жесткости морской (искусственной) воды
  • №6 Вода и МС (мыло, стиральный порошок)
  • №7 Общая жёсткость воды (водопроводная, морская)
• 
  Слайд 13
  

  Инструкция по созданию морской воды и определению жёсткости морской воды

  • Состав морской воды
• 
  Слайд 14

  Определение жёсткости морской воды

  1. Рассчитать весовые части солей морской воды

  3,02: 0,4: 0,31: 0,05

  60,4: 8 : 6,2 : 1 весовые части: MgSO 4 – 8г

  CaSO4 – 6г

  NaCl – 60г

  KHCO3 – 1г

  2. Отмерить (взвесить) на весах соли:

  NaCl

  MgSO4

  CaSO4

  KHCO3

  3. Отмерить воду дист. объёмом 100 см3

  4.Растворить соли в воде дист., тщательно перемешать

  5. Добавить в морскую воду 3 капли индикатора метилоранж

  6. Оттитровать стандартным раствором соляной кислоты (С=0,1 моль/л) до изменения окраски индикатора

  7. Определить объём израсходованной кислоты. Анализ проводим 3 раза!

  8. Оформить отчёт в таблицу «Определение жёсткости воды»

• 
  Слайд 15

  Определение жёсткости воды

  • Примечание:
  • Количество (ммоль) израсходованное на титрование соляной кислоты равно количеству (ммоль) солей, обуславливающих карбонатную жёсткость, содержащихся в титруемом объёме воды.
  • За единицу карбонатной жёсткости воды принят один ммоль солей содержащихся в 1л воды.
• 
  Слайд 16

  Вычисления:

  • Карбонатная жёсткость:

  Жк. =C(HCl)*V(HCl)*1000

  V (H2O)

  V (H2O) – объём воды, взятый на титрование

  1000 – 1л воды, в котором по ГОСТУ определяют жёсткость воды.

  • Жёсткость воды

  Мягкая ≤4

  Средне жёсткая 4─8

  Жёсткая 8─12

  Очень жёсткая ≥12

• 
  Слайд 17
  

  Инструкция по проведению химического анализаВлияние жёсткости воды на МС

  • Цель: выяснить действия различной воды на моющие средства
  • А) мыло
  • Б) стиральный порошок
  • проанализировать информацию о жёсткости воды
• 
  Слайд 18

  Информация к размышлению:

  • Жёсткость воды влияет на пенообразование МС (мыла, стирального порошка).
  • Оценить это качество воды можно по количеству пены, появляющиеся при встряхивании образцов воды с добавкой раствора моющего средства (мыла. стиральногопорошка).
• 
  Слайд 19

  Ход работы

  • Оборудование:
    • Штатив с одинаковыми пробирками, стеклянные палочки, ложки, линейка, резинки аптечные, часы песочные 1мин.
  • Реактивы:
    • мыло, стиральный порошок
    • вода: водопроводная
    • родниковая
    • снеговая
    • прудовая
    • морская
• 
  Слайд 20

  Порядок действий

  • Пронумерованные пробирки заполните на 1/5 их объёма исследуемой водой.
  • Добавьте в каждую пробирку:
    • а) кусочек мыла размером с горошину
    • б) 1 ложечку стирального порошка
  • Тщательно перемешайте стеклянными палочками и закройте пробками.
  • Соединив пробирки вместе аптечной резинкой, одновременно встряхивайте в течение 1 минуты.
  • Измерьте линейкой высоту пены в каждой пробирке и оформите отчёт в таблицу.
• 
  Слайд 21

  Жесткость воды и моющие средства

• 
  Слайд 22
  

  • Примечание:чтобы мыло было удобно резать на равные части, его следует размягчить:
  • кусочек мыла следует обернуть мокрой салфеткой, поместить на сутки в по лиэтиленовый пакет.
  • Нарезать кусочки одинакового размера.
  • Анализ результатов жёсткости воды по количеству пены.
• 
  Слайд 23

  Химическая экспертиза (в хим. лабораториях)

  • Установлено:
  • Iгр. Водопроводная вода Жводы =
  • IIгр. Родниковая вода Жводы =
  • IIIгр. Снеговая (талая) вода Жводы =
  • IVгр. Прудовая вода Жводы =
  • Vгр. Морская вода Жводы =
• 
  Слайд 24

  Общая жёсткость воды

  • Определяется Жо. воды – методом комплексонометрии - титриметрический метод, основан на реакциях взаимодействия определяемых ионов с некоторыми органическими реагентами. Ионы металлов практически мгновенно взаимодействуют с комплексонами с образованием растворимых малодиссоциированных соединений постоянного состава.
  • Комплексон (III) (трилон Б) со многими катионами образует прочные растворимые в воде внутрикомплексные соли:
  • Трилон Б определяют ионы: Ca2+, Mg 2+, Br 2+, Cu 2+ , Zn 2+, Ni 2+, Al3+, Cr 3+, Co 3+.
  • Грамм – эквивалент металла, независимо от степени окисления связывает один грамм – эквивалент комплексона.
• 
  Слайд 25

  Порядок действий

  • Исследуемую воду объём 10 мл поместить в колбу.
  • Анализируемую воду подщелочить до pH=10, прибавляя аммонийную буферную смесь.
  • Добавить индикатор хромоген чёрный.
  • Титровать трилоном Б (титр установлен ранее).
  • Появление синей окраски раствора указывает на окончание реакции.
  • Определить Жо. Воды по формуле.
  • Ж=Cn (Na [H2Tr])*V (Na2 [H2Tr])*1000/V(H2O)
  • Где Cn (Na [H2Tr]) – нормальность трилона Б
  • V (H2O) – объём анализируемой воды
  • V (Na2 [H2Tr]) – объём трилона Б, пошедший на титрование
  • C (трилон Б)= 0,1 моль/л
• 
  Слайд 26

  Общая жёсткость воды

  • (Метод комплексонометрии) – титриметрический метод, основан на реакциях взаимодействия определяемых ионов с некоторыми органическими реагентами.
  • Ионы металлов практически мгновенно взаимодействуют с комплексонами с образованием растворимых мало диссоциированных соединений постоянного состава.
  • Комплексон III (трилон Б) со многими катионами образует прочные растворимые в воде внутрикомплексные соли. Трилон Б – определяют ионы Ca2+, Mg2+, Co3+, Cu2+, Zn2+, Ni2+, Al 3+, Cr 3+, PO43-.
  • Грамм – эквивалент металла, независимо от степени окисления, связывает один грамм – эквивалент комплексона.
  • Общая жёсткость воды показывает содержание мили/моль гидрокарбонатов, сульфатов и хлоридов кальция и магния в 1л воды.
• 
  Слайд 27

  Ход работы

  • Цель: определить Жо. воды водопроводной
  • Оборудование: бюретка, колба, химический стакан
  • Реактивы: вода водопроводная, аммонийная буферная смесь (100мл 20% раствора NH4Cl и 100мл 20% раствора NH3), индикатор хромоген чёрный, трилон Б (0,1н)
  • Отмерить объём исследуемой воды (водопроводной) 100см3 или 100мл
  • Добавить 5см3 аммонийной буферной смеси
  • 5-7 капель спиртового индикатора хромогена чёрного
  • Титровать трилоном Б (комплексон III) (по каплям встряхивать)
  • Появление синей окраски раствора указывает на окончание реакции.
• 
  Слайд 28

  Отчёт

• 
  Слайд 29
  

  • Жо=Cn (Na [H2Tr])*V (Na2[H2Tr])*1000/V(H2O)
  • Где Cn (Na [H2Tr]) – нормальность трилона Б
  • V (H2O) – объём анализируемой воды
  • V (Na2[H2Tr]) – объём трилона Б, пошедший на титрирование
  • или Жо = С(1/2 Na2H2Tr)*V(Na2H2Tr)*1000
  • 100
  • Жо – [ммоль/л]
  • Расход трилона больше 5см3 на 100см3
  • Суммарное содержание кальция, магния c (1/2 Ca 2+, Mg 2+) больше 0,5 ммоль/л. титрование повторить, взяв меньший объём воды.
  • Нечёткое уменьшение окраски раствора в точке эквивалентности указывает на присутствие в воде катионов Cu 2+, Zn 2+, Mn2+.
• 
  Слайд 30
  

  • «Опыт - единственная верный путь спрашивать природу и слышать ответ в её лаборатории»

  Д. И. Менделеев